CN111533253A - 一种厌氧反应罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种厌氧反应罐，包括罐体、设于罐体底部的进水管、设于罐体顶部的出水管，所述罐体的内部设有转动轴，转动轴呈管状且与进水管连通，在所述转动轴外转动套设有布水底座，布水底座内部中空形成布水腔，布水腔与转动轴连通；所述布水底座朝向活性淤泥均匀分布有多组布水口，每组布水口均包括多个布水口，属于同组的布水口以进水管为圆心均匀的围成圆周，多组布水口所围成的各个圆周等间距的均匀排列于布水底座；所有布水口均连接有布水管，且每个布水管的出水方向均与所在组布水口围成的圆周相切。本发明具有通过水流来均匀混合活性淤泥的效果。

Description

一种厌氧反应罐

技术领域

本发明涉及污水厌氧处理的技术领域，尤其是涉及一种厌氧反应罐。

背景技术

厌氧反应器是用于处理废水的常用设备，废水进入厌氧反应器后，厌氧反应器利用内部的活性污泥将废水中的COD处理转化成沼气，随后清水、沼气由厌氧消化罐上部排出。

如申请号为：CN201721429545.X的中国专利公开的一种厌氧反应器，包括：厌氧反应单元；沼气检测单元，沼气检测单元用于检测厌氧反应单元产生的沼气的流量；进水控制单元，进水控制单元与沼气检测单元通讯，进水控制单元根据厌氧反应单元产生的沼气的流量控制厌氧反应单元的进水流量。该方案公开的厌氧反应器属于常见的厌氧反应器，具有化学需氧量测定时间短、检测数据及时等优点。

在厌氧反应中，废水与活性污泥混合均匀性是影响处理效果的重要因素，为了使得废水与活性污泥混合均匀，提高处理效果，在厌氧反应器内通常进行搅拌。但是在对废水与活性淤泥进行搅拌时，由于反应罐很大，如果使用塑料等耐腐蚀的材料，则搅拌强度难以保证；而如果使用金属材质的搅拌桨，则很容易被各种成分的废水腐蚀，导致搅拌效果快速降低，大大提供了运营成本。

因此，需要提出一种新的方案解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种厌氧反应罐。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种厌氧反应罐，包括罐体、设于罐体底部的进水管、设于罐体顶部的出水管，所述罐体的内部设有转动轴，转动轴呈管状且与进水管连通，在所述转动轴外转动套设有布水底座，布水底座内部中空形成布水腔，布水腔与转动轴连通；所述布水底座朝向活性淤泥均匀分布有多组布水口，每组布水口均包括多个布水口，属于同组的布水口以进水管为圆心均匀的围成圆周，多组布水口所围成的各个圆周等间距的均匀排列于布水底座；所有布水口均连接有布水管，且每个布水管的出水方向均与所在组布水口围成的圆周相切。

通过采用上述技术方案，污水从进水管注入到布水底座，然后在水压的作用下从布水底座的各个布水管流出，在水流流出的同时，水流对布水管造成反作用力，由于布水口围成圆环，且布水管的朝向设计为布水底座的切向，所以水流能够通过沿布水底座切向的反作用力来稳定的带动布水底座，使布水底座被带动朝向与水流流向相反的方向转动，从而使得布水方向在使用时进行不断变化，充分的搅动罐体内的活性淤泥，而不必使用搅拌桨。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述布水底座与罐体之间还设有防止淤泥进入布水底座与罐体之间缝隙的阻挡装置，所述阻挡装置包括连接于布水底座朝向罐体一侧的第一阻挡环、连接于罐体朝向布水底座一侧的第二阻挡环，第一阻挡环于布水底座上同轴设置有多个，相邻第一阻挡环之间的间隔形成第一转动槽，第二阻挡环收纳于第一转动槽中，且第二阻挡环与布水底座抵接；第二阻挡环同样同轴设置有多个，相邻第二阻挡环之间的间隔形成第二转动槽，第一阻挡环收纳于第二转动槽中，且第一阻挡环与罐体抵接。

由于布水底座需要相对罐体旋转，所以布水底座与罐体之间必然会存在一定的空隙，通过采用上述技术方案，将布水底座与罐体之间的缝隙进行阻挡，使得污泥难以进入到布水底座与罐体之间。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述布水底座、布水腔均呈锥形设置，锥形尖端朝向远离罐体的方向延伸，所述转动轴的出水口位于布水腔的中心位置，出水口处还设有将水流分流向各个方向的分流装置。

通过采用上述技术方案，将布水底座设置成锥形，使得各个布水口不再集中于一个平面，而是在多个竖直高度同时进行排水，不仅能够对活性淤泥达到更好的搅动效果，而且将转动轴的出水口设置在布水腔的中心位置，使得水流从转动轴出水后，能够在立体的各个方向进入布水腔内，避免了水流从转动轴出水后直接冲击布水底座，导致布水底座无法将水流均匀分流到各个布水口的情况出现。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述分流装置包括连接于转动轴的缓流套，所述缓流套包括连接于转动轴外的锁定部、连接于锁定部且套设于转动轴外的管套部、连接于管套部且正对出水口的挡水部，其中挡水部、管套部均与转动轴间隙配合，所述缓流套上设有多个出水孔，出水孔沿各个方向均匀分布在缓流套上。

通过采用上述技术方案，使用缓流套来对转动轴中流出的水流进行缓冲，使水流能够被挡水部阻挡降低冲击力，随后从挡水部、管套部、锁定部上的各个出水孔朝向各个方向进行出水，使得水流能够均匀的进入到布水腔中。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述布水底座上设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有推动水流远离布水底座的搅拌桨叶。

通过采用上述技术方案，搅拌轴随布水底座同时转动，在进行搅动时，水流作为搅动的主动力，搅拌桨叶主要用于对水流导向，同时作为辅助搅动动力，所以和现有技术不同，并不需要搅拌桨叶有很大的强度，只要耐腐蚀，同时有一定强度就可以满足需求。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述罐体内还设有拦截水流的第一分离器，将罐体内位于第一分离器下方的部分称为第一反应室、将罐体内位于第一分离器上方的部分称为第二反应室，第一反应室和第二反应室之间通过第一分离器密封隔离；第一分离器包括多块拦水板，每块拦水板均呈“V”形，拦水板的尖端沿铅锤方向向上延伸，在每块拦水板的尖端位置均连通有第一上升管，第一反应室与第二反应室通过第一上升管连通。

通过采用上述技术方案，使用第一分离器将罐体内部分离，使得绝大部分活性淤泥都能停留在第一反应室，避免活性淤泥在搅拌下过于散开，保证第一反应室内的厌氧反应强度；同时，在活性淤泥被拦水板阻挡碰撞后，附着在活性淤泥上的沼气气泡能够脱离活性淤泥向上上升，并在“V”形边壁的导向下，进入到第一上升管，最后脱离第一反应室便于后续回收。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：将位于同一水平面上多块拦水板合称为一层拦水板，位于同一层的相邻拦水板之间均连接有辅助拦水板，辅助拦水板搭设于相邻两拦水板的上方。

由于拦水板呈“V”形，为了配合罐体的形状对罐体的边壁进行密封，难免会在拦水板之间出现空隙，导致活性淤泥脱离第一反应室，因此通过采用上述技术方案，使用双层的拦水板结构，进一步提高第一反应室和第二反应室的隔离强度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二反应室内还设有第二分离器，将第二反应室位于第二分离器上方的部分称为收集室，第二分离器与第一分离器相同，第二反应室和收集室通过第二上升管连通，出水管连通于第二上升管的管壁。

第二反应室用于进一步的过滤活性淤泥，以及进行静置得到净水，通过采用上述技术方案，使得净水与沼气能够上升到收集室，随后沼气继续向上沿第二上升管收集，净水从出水管收集排出。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过使用布水口的设计，使得水流流向能够随布水底座不断转动，从而将活性淤泥搅拌，使水流与活性淤泥接触的更加充分；

2.通过第一阻挡环和第二阻挡环的设计，使得布水底座在满足转动需求的前提下，能够大大提高布水底座与罐体之间的密封性，防止活性淤泥进入到布水底座与罐体之间。

附图说明

图1是厌氧反应罐的剖视结构示意图。

图2是图1的A部放大图。

图3是图1的B部放大图。

图中，1、罐体；11、进水管；12、出水管；13、第二阻挡环；14、第一反应室；15、第二反应室；16、收集室；2、布水底座；21、布水腔；22、布水管；23、第一阻挡环；24、搅拌轴；25、搅拌桨叶；3、转动轴；4、缓流套；41、锁定部；42、管套部；43、挡水部；5、第一分离器；51、拦水板；52、辅助拦水板；53、第一上升管；6、第二分离器；61、第二上升管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1，为本发明公开的一种厌氧反应罐，包括罐体1、设于罐体1底部的进水管11、设于罐体1顶部的出水管12，活性淤泥存放在罐体1内，在进行污水处理时，污水流从进水管11通入，经过活性淤泥的厌氧反应将COD转化成沼气，沼气以气态从罐体1顶部排出收集，剩余污水的上层清液从出水管12排出。

罐体1呈圆柱状，在罐体1的底部中心位置设有转动轴3，转动轴3呈管状且与进水管11同轴连通，也可将进水管11穿入罐体1的部分视为转动轴3。在转动轴3外转动套设有布水底座2，为了保证转动轴3和布水底座2的连接强度，在转动轴3的外周壁挖设有环形槽，并在布水底座2上设有卡入环形槽的转动环，从而使得布水底座2与转动轴3不会沿转动轴3的轴向发生相对运动。

布水底座2的内部中空，将中空部分称为布水腔21，转动轴3与布水腔21连通。当污水流流入到转动轴3后，会继续通入到布水腔21内，并由布水腔21向外排水。具体的，布水底座2由布水腔21向外均匀分布有多组布水口，每组布水口均包括多个独立的布水口，属于同一组的各个独立的布水口以进水管11为圆心均匀的围成圆周，多组布水口所围成的各个圆周等间距的均匀排列于布水底座2；所有布水口均连接有布水管22，且每个布水管22的出水方向均与所在组布水口围成的圆周相切。

水流自转动轴3进入到布水腔21后，在水压的作用下从布水底座2的各个布水管22向外流出，就在水流从布水管22喷射出的同时，水流对布水管22造成反作用力，由于布水口围成圆环，且布水管22的朝向设计为布水底座2的切向，所以水流能够通过沿布水底座2切向的反作用力来稳定的带动布水底座2，使布水底座2被带动朝向与水流喷射方向相反的方向转动，从而使得布水方向在使用时进行不断变化，充分的搅动罐体1内的活性淤泥，而不必依赖搅拌桨来搅动活性淤泥。

为了增加水流对活性淤泥的搅拌效果，在设置时将布水底座2、布水腔21均设为锥形，锥形尖端朝向远离罐体1的方向延伸，从而增大水流与活性淤泥的接触面积，更均匀将水流与活性淤泥混合。

同时，为了避免水流冲击到布水腔21后只从部分布水管22流出，将转动轴3的出水口位于布水腔21的中心位置，使得在立体方向上的各个布水管22与转动轴3出水口的间距相差降低。同时，在转动轴3的出水口处还设有将水流分流向各个方向的分流装置。

如图1、图2所示，分流装置使用连接于转动轴3的缓流套4，缓流套4整体包裹在转动轴3外且位于布水腔21内，具体包括连接于转动轴3外的锁定部41、连接于锁定部41且套设于转动轴3外的管套部42、连接于管套部42且正对出水口的挡水部43，在缓流套4上的各个方向上均开设有出水口，挡水部43、管套部42均与转动轴3间隙配合，从而使得水流得到朝向缓流套4的各个方向喷射的导向，使得水流的喷射方向被改变， 达到降低冲击力，均匀出水的效果。

由于布水底座2需要相对罐体1旋转，所以布水底座2与罐体1之间必然会留有一定的空隙，为了防止活性淤泥从布水底座2与罐体1之间的缝隙进入到转动轴3处，避免布水底座2的转动被阻碍，在布水底座2与罐体1之间还设有阻挡装置。

如图1、图3所示，阻挡装置包括连接于布水底座2的第一阻挡环23、连接于罐体1的第二阻挡环13，第一阻挡环23在布水底座2的底面向下同轴设置有多个，相邻第一阻挡环23之间的间隔形成第一转动槽，第二阻挡环13插入到第一转动槽中，并且第二阻挡环13的插入端与布水底座2底面抵接，从而使得淤泥需要穿过第一阻挡环23、转动槽、再穿过第二阻挡环13才有可能进入到转动轴3的位置，对布水底座2的转动造成阻碍。

与第一阻挡环23类似，第二阻挡环13同样同轴设置有多个，相邻第二阻挡环13之间的间隔形成第二转动槽，第一阻挡环23插入第二转动槽中，且第一阻挡环23的插入端与罐体1抵接，从而使得第一阻挡环23、第二阻挡环13循环交错设置，不仅达到更好的阻碍效果，而且能够作为导向，防止布水底座2在转动过程中发生偏斜。

如图1所示，在布水底座2不断通过布水管22排水时，水流大多呈周向运动，只有少部分会沿罐体1轴向运动，因此在布水底座2的顶面上还设有搅拌轴24，搅拌轴24上设有推动水流远离布水底座2的搅拌桨叶25，来推动水流沿布水底座2的轴向运动，加大搅拌强度。在布水底座2转动时，搅拌轴24随布水底座2同时转动，此时，水流作为搅动的主动力，搅拌桨叶25主要用于对水流导向，同时作为辅助搅动动力，所以和现有技术不同，并不需要搅拌桨叶25有很大的强度，只要耐腐蚀，同时有一定强度就可以满足需求。

罐体1内还设有拦截水流的第一分离器5、第二分离器6，其中第二分离器6位于第一分离器5的上方，将罐体1内位于第一分离器5下方的部分称为第一反应室14、将罐体1内位于第一分离器5上方且位于第二分离器6下方的部分称为第二反应室15、将罐体1内位于第二分离器6上方的部分称为收集室16，第一反应室14和第二反应室15之间通过第一分离器5密封隔离，第二反应室15与收集室16之间通过第二分离器6隔离。

第一分离器5和第二分离器6相同，均包括多块拦水板51，用于将绝大部分活性淤泥都拦截在第一反应室14，保证第一反应室14内的厌氧反应强度，这样也有利于上层清液的收集，避免活性淤泥在搅拌下散开在罐体1的各个位置。

每块拦水板51均呈“V”形，“V”形的尖端沿铅锤方向竖直向上延伸，从而使得活性淤泥被拦水板51阻挡碰撞后，附着在活性淤泥上的沼气气泡能够脱离活性淤泥继续向上上升，在每块拦水板51的尖端位置均连通有第一上升管53，在沼气脱离活性淤泥后，在“V”形边壁的导向下，进入到第一上升管53，最后脱离第一反应室14进入第二反应室15，便于后续回收。

由于拦水板51呈“V”形，为了配合罐体1的形状对罐体1的边壁进行密封，难免会在拦水板51之间出现空隙，导致活性淤泥脱离第一反应室14。因此，为了增加拦水板51的密封强度，将位于同一水平面上多块拦水板51合称为一层拦水板51，位于同一层的相邻拦水板51之间均连接有辅助拦水板52，辅助拦水板52搭设在相邻两拦水板51的上方，从而既能保持罐体1内部边壁处的密封，又能保证拦水板51之间不留缝隙，提高第一反应室14和第二反应室15的隔离强度。

沼气进入第二反应室15后，沿第二上升管61继续上升，直至脱离罐体1，完成收集。第二分离器6与第一分离器5相同，第二反应室15主要用于进行静置，从而得到上清液和位于第二反应室15底部的少量活性淤泥，在第二上升管61的侧壁设有与收集室16连通的净水管，净水管将上清液排入到收集室16，收集室16与出水管12连通，从而最终实现对净水的收集。

本实施例的实施原理为：污水沿进水管11进入罐体1，通过水压驱动布水底座2进行转动，并由布水管22排出的水流搅动活性淤泥，使活性淤泥与污水在第一反应室14中充分混合；

污水与活性淤泥反应产生的沼气会附着在活性淤泥表面，配合水流，能够带动活性淤泥上升，直至活性淤泥碰撞到第一分离器5，使水流和沼气通过第一上升管53进入第二反应室15；

随后水流在第二反应室15中进行静置，上清液和沼气进行回收，少量活性淤泥在第二反应室15底部沉淀。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种厌氧反应罐，包括罐体（1）、设于罐体（1）底部的进水管（11）、设于罐体（1）顶部的出水管（12），其特征在于：所述罐体（1）的内部设有转动轴（3），转动轴（3）呈管状且与进水管（11）连通，在所述转动轴（3）外转动套设有布水底座（2），布水底座（2）内部中空形成布水腔（21），布水腔（21）与转动轴（3）连通；所述布水底座（2）朝向活性淤泥均匀分布有多组布水口，每组布水口均包括多个布水口，属于同组的布水口以进水管（11）为圆心均匀的围成圆周，多组布水口所围成的各个圆周等间距的均匀排列于布水底座（2）；所有布水口均连接有布水管（22），且每个布水管（22）的出水方向均与所在组布水口围成的圆周相切。

2.根据权利要求1所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：所述布水底座（2）与罐体（1）之间还设有防止淤泥进入布水底座（2）与罐体（1）之间缝隙的阻挡装置，所述阻挡装置包括连接于布水底座（2）朝向罐体（1）一侧的第一阻挡环（23）、连接于罐体（1）朝向布水底座（2）一侧的第二阻挡环（13），第一阻挡环（23）于布水底座（2）上同轴设置有多个，相邻第一阻挡环（23）之间的间隔形成第一转动槽，第二阻挡环（13）收纳于第一转动槽中，且第二阻挡环（13）与布水底座（2）抵接；第二阻挡环（13）同样同轴设置有多个，相邻第二阻挡环（13）之间的间隔形成第二转动槽，第一阻挡环（23）收纳于第二转动槽中，且第一阻挡环（23）与罐体（1）抵接。

3.根据权利要求1所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：所述布水底座（2）、布水腔（21）均呈锥形设置，锥形尖端朝向远离罐体（1）的方向延伸，所述转动轴（3）的出水口位于布水腔（21）的中心位置，出水口处还设有将水流分流向各个方向的分流装置（4）。

4.根据权利要求3所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：所述分流装置包括连接于转动轴（3）的缓流套（4），所述缓流套（4）包括连接于转动轴（3）外的锁定部（41）、连接于锁定部（41）且套设于转动轴（3）外的管套部（42）、连接于管套部（42）且正对出水口的挡水部（43），其中挡水部（43）、管套部（42）均与转动轴（3）间隙配合，所述缓流套（4）上设有多个出水孔，出水孔沿各个方向均匀分布在缓流套（4）上。

5.根据权利要求1所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：所述布水底座（2）上设有搅拌轴（24），所述搅拌轴（24）上设有推动水流远离布水底座（2）的搅拌桨叶（25）。

6.根据权利要求1所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：所述罐体（1）内还设有拦截水流的第一分离器（5），将罐体（1）内位于第一分离器（5）下方的部分称为第一反应室（14）、将罐体（1）内位于第一分离器（5）上方的部分称为第二反应室（15），第一反应室（14）和第二反应室（15）之间通过第一分离器（5）密封隔离；第一分离器（5）包括多块拦水板（51），每块拦水板（51）均呈“V”形，拦水板（51）的尖端沿铅锤方向向上延伸，在每块拦水板（51）的尖端位置均连通有第一上升管（53），第一反应室（14）与第二反应室（15）通过第一上升管（53）连通。

7.根据权利要求6所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：将位于同一水平面上多块拦水板（51）合称为一层拦水板（51），位于同一层的相邻拦水板（51）之间均连接有辅助拦水板（52），辅助拦水板（52）搭设于相邻两拦水板（51）的上方。

8.根据权利要求6所述的一种厌氧反应罐，其特征在于：所述第二反应室（15）内还设有第二分离器（6），将第二反应室（15）位于第二分离器（6）上方的部分称为收集室（16），第二分离器（6）与第一分离器（5）相同，第二反应室（15）和收集室（16）通过第二上升管（61）连通，出水管（12）连通于第二上升管（61）的管壁。

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