CN111762882A - 一种厌氧生物反应器及其处理废水的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种厌氧生物反应器及其处理废水的方法，包括多个上下设置的分离箱、以及设置在分离箱内的分离板，废水进入反应器本体内与厌氧污泥反应，随着反应器本体内水位的上升，反应后的水经最上方的分离箱上开设的进水孔进入分离箱中，在分离板的作用下水中的厌氧污泥沿着分离板向下滑动进入分离箱下方，而水的密度小至向上方聚集，分离的水最终经过导水管进入下方的分离箱中再一次进行泥水分离，如此循环，大部分厌氧污泥均被分离而聚集在分离箱下方，分离后的水则经过最下方分离箱上连通的出水管排出，通过设置分离箱、导水管、分离板使得废水在反应器本体流程大大增加，从而使泥水分离效果更好，对高径比要求低，满足实际使用要求。

Description

一种厌氧生物反应器及其处理废水的方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种厌氧生物反应器及其处理废水的方法。

背景技术

高浓度有机废水具有水质水量波动范围大，高COD、难降解物质多、生化困难等特点。在现行条件下，IC通常作为首选厌氧反应器应用于大部分场景。而一般的IC厌氧反应器受限于高径比的要求，直径越大则高度要求越高，这显然不满足实际使用要求，基于此，有必要有现有的反应器进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种泥水分离效果更好，对高径比要求低的厌氧生物反应器。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种厌氧生物反应器，包括反应器本体，所述反应器本体上设有进水管、出水管，还包括若干个分离箱、导水管、分离板，所述分离箱由上至下间隔设置在反应器本体，所述分离板沿左右方向间隔倾斜设置在分离箱内，所述导水管一端与下方的分离箱连通、另一端与上方的分离箱且位于分离板上方的部分连通，最上方的分离箱上设有进水孔，所述出水管一端与最下方的分离箱顶部连通、另一端穿出反应器本体外。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括导泥管，所述导泥管的两端分别与相邻两个分离箱的位于分离板下方的部分连通。

进一步优选的，还包括循环管、循环泵，所述循环管一端与最下方的导泥管连通、另一端连通进水管，所述循环泵设于循环管上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括集气管，所述集气管与反应器本体上端连通，所述集气管还连通于一沼气脱硫系统。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述分离板的倾斜角度为40～45°。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括布水管、多个支管以及喷嘴，所述布水管位于反应器本体下端且连通所述进水管，多个所述支管间隔连通所述布水管，所述喷嘴间隔设置在支管上。

进一步优选的，所述支管靠近进水管的一侧的喷嘴设置在支管的下端面，所述支管远离进水管的一侧的喷嘴设置在支管的上端面。

进一步优选的，所述喷嘴与所述支管轴线之间的夹角为40～45°。

本发明还提供了一种厌氧生物反应器处理废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、废水经进水管进入反应器本体内，并与反应器本体内的厌氧污泥反应，反应后的废水在反应器本体内上升，并进入上方的分离箱中经过分离板泥水分离后，上方的水经过导水管进入下方的分离箱进一步分离，并从出水管排出；

其中，控制废水在反应器本体内上升速度为0.5～2m/h，反应器本体内污泥负荷为1～3kg/(m3·d)。

本发明的厌氧生物反应器相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本发明的厌氧生物反应器，包括多个上下设置的分离箱、以及设置在分离箱内的分离板，废水进入反应器本体内与厌氧污泥反应，随着反应器本体内水位的上升，反应后的水经最上方的分离箱上开设的进水孔进入分离箱中，在分离板的作用下水中的厌氧污泥沿着分离板向下滑动进入分离箱下方，而水的密度小至向上方聚集，分离的水最终经过导水管进入下方的分离箱中再一次进行泥水分离，如此循环，最终大部分厌氧污泥均被分离而聚集在分离箱下方，分离后的水则经过最下方分离箱上连通的出水管排出反应器本体外，通过设置多个分离箱、导水管、分离板使得废水在反应器本体流程大大增加，从而使泥水分离效果更好，对高径比要求低，满足实际使用要求；

(2)本发明的厌氧生物反应器，还包括循环管，启动循环泵最下方的分离箱中下端的水以及最下方导泥管中的水在循环泵的作用下与进水管中的水混合并进入反应器本体中再一次进行反应，如此循环，可使废水充分反应；

(3)本发明的厌氧生物反应器，还包括支管，支管靠近第一进水管的一侧的喷嘴设置在支管的下端面，而支管远离第一进水管的一侧的喷嘴设置在支管的上端面，且喷嘴与支管轴线之间的夹角为40～45°，通过喷嘴的设置以及进水管上进水泵的作用下，废水均匀进入反应器本体内与厌氧污泥反应。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的厌氧生物反应器的结构示意图；

图2为本发明的布水管、支管连接的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

如图1～2所示，本发明公开了一种厌氧生物反应器，包括：反应器本体1、进水管2、出水管3、分离箱4、导水管5、分离板6、导泥管7、循环管8以及布水管9。

反应器本体1，其用于提供废水反应的场所，具体的，反应器本体1上设有进水管2，通过进水管2向反应器本体1内通入废水，废水与反应器本体1内的厌氧污泥充分混合反应，利用厌氧微生物将废水中的有机物分解并生成甲烷和二氧化碳等最终产物；实际中还可在进水管2上设置进水泵21以便于进水。

分离箱4，其由上至下间隔设置在反应器本体1内，分离箱4用于对反应后的废水进行分离，分离箱4可为长方体形，分离箱4可通过安装板固定在反应器本体1内，显然安装板上设有通孔以便于使废水流通。

分离板6，其固定在分离箱4内用于对反应后的废水与厌氧污泥进行分离，具体的，多个分离板6沿左右方向间隔倾斜固定在分离箱4内，且分离板6位于分离箱4中部，且分离板6上下两端与分离箱顶部以及底部分别形成两个空间，具体的，分离板6可通过固定板固定在分离箱4内，固定板位于任意相邻两个分离板6之间均设有通孔以便于使水流通。

导水管5，其用于使上方的分离箱4中经过泥水分离后的水导入至下方的分离箱4中进一步进行泥水分离，具体的，对于任意相邻两个分离箱4，导水管5上端与位于上方的分离箱4且位于分离板6上方的空间连通，导水管5下端与下方的分离箱4且位于分离板6上方的空间连通，同时在最上方的分离箱4侧壁上开设进水孔41。实际中每个分离箱4可以设置多个导水管5，多个导水管5之前平行，多个导水管5均连通一集水管51，而集水管51与下方的分离箱4连通，如此即可实现导水管5与下方的分离箱4连通。

出水管3，其用于导出经过反应后的废水，具体的，出水管3一端与最下方的分离箱4且位于分离板6上方的空间连通，另一端向上延伸并穿出反应器本体1外。

上述厌氧生物反应器在使用时，废水经进水管2进入反应器本体1内与厌氧污泥反应，随着反应器本体1内水位的上升，反应后的水经最上方的分离箱4上开设的进水孔41进入分离箱4中，在分离板6的作用下水中的厌氧污泥沿着分离板6向下滑动进入分离箱4下方，而水的密度小至向上方聚集，分离的水最终经过导水管5进入下方的分离箱4中再一次进行泥水分离，如此循环，最终大部分厌氧污泥均被分离而聚集在分离箱4下方，分离后的水则经过最下方分离箱4上连通的出水管3排出反应器本体1外。通过设置多个分离箱4、导水管5、分离板6使得废水在反应器本体1流程大大增加，从而使泥水分离效果更好，对高径比要求低，满足实际使用要求。

导泥管7，其用于将上方的分离箱4下端分离的厌氧污泥以部分水导出至下方的分离箱4中，具体的，导泥管7的上端与上方的分离箱4且位于分离板6下方的空间连通，下端与下方的分离箱4且位于分离板6下方的空间连通。

循环管8，其用于将进水管中的废水与分离后含厌氧污泥的水进行混合，具体的，循环管8一端与最下方的导泥管7连通、另一端连通进水管2，同时在循环管8上设置循环泵81，启动循环泵81，最下方的分离箱4中下端的水以及最下方导泥管7中的水在循环泵81的作用下与进水管2中的水混合并进入反应器本体1中再一次进行反应，如此循环。

还包括集气管11，其用于排出废水与反应器本体1内的厌氧污泥反应产生的甲烷和二氧化碳等气体，具体的，集气管11与反应器本体1上端连通，同时还在集气管11上连通于一沼气脱硫系统12，反应器本体1内产生的气体经过沼气脱硫系统12处理后收集或排放，实际中，也可以直接在反应器本体1上端设置排放管。

为了便于使厌氧污泥与水分离，分离板6的倾斜角度设置为40～45°，分离板6的垂直高度为1～1.5m，分离板6之间的间距为5-10cm。

布水管9，其用于使进水管2内的水进入反应器本体1中，具体的，布水管9设置在反应器本体1内且位于反应器本体1下部，布水管9连通进水管2，同时在布水管7上间隔连通设有多个支管91，支管91上设置有多个喷嘴92，进水管2内的废水流入布水管9中并经过支管91上的喷嘴92喷出而进入反应器本体1中。具体的，支管91靠近进水管2的一侧的喷嘴92设置在支管91的下端面，而支管91远离进水管2的一侧的喷嘴92设置在支管91的上端面，且喷嘴92与支管91轴线之间的夹角为40～45°，通过喷嘴92的设置以及进水管2上进水泵的作用下，废水均匀进入反应器本体1内与厌氧污泥反应。

还提供了上述厌氧生物反应器处理废水的方法，包括以下步骤：

S1、废水经进水管2进入反应器本体1内，并与反应器本体1内的厌氧污泥反应，反应后的废水在反应器本体1内上升，并进入上方的分离箱4中经过分离板6泥水分离后，上方的水经过导水管5进入下方的分离箱4进一步分离，并从出水管3排出；

其中，控制废水在反应器本体1内上升速度为0.5～2m/h，反应器本体1内污泥负荷为1～3kg/(m³·d)。

具体的，进入反应器本体1的废水的COD浓度为10000～30000mg/L，上升速度为0.5～2m/h，若废水的流速超过2m/h，则废水流速过大会将厌氧污泥颗粒破碎降低废水处理效果，而废水的流速低于0.5m/h，废水流速过低，则厌氧污泥会在反应器本体1内聚集废水无法形成螺旋上升导致处理效果下降，控制喷嘴中废水的流速为0.8～1.5m/s，若废水的流速超过1.5m/s，则废水流速过大会将厌氧污泥颗粒破碎降低废水处理效果，而废水的流速低于0.8m/s，废水流速过低，则厌氧污泥会在反应器本体1内聚集废水无法形成螺旋上升导致处理效果下降，絮状污泥负荷为1～3kg/(m³·d)，厌氧污泥浓度过大会废水无法形成螺旋上升，厌氧污泥浓度过小则降低废水处理效果，当反应器本体1的高度≤15m，颗粒污泥的速度为3～5m/h，颗粒污泥负荷为5～8kg/(m³·d)；当反应器本体1的高度＞15m，颗粒污泥的速度为6～10m/h，颗粒污泥负荷8～25kg/(m³·d)。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种厌氧生物反应器，包括反应器本体(1)，所述反应器本体(1)上设有进水管(2)、出水管(3)，其特征在于：还包括若干个分离箱(4)、导水管(5)、分离板(6)，所述分离箱(4)由上至下间隔设置在反应器本体(1)，所述分离板(6)沿左右方向间隔倾斜设置在分离箱(4)内，所述导水管(5)一端与下方的分离箱(4)连通、另一端与上方的分离箱(4)且位于分离板(6)上方的部分连通，最上方的分离箱(4)上设有进水孔(41)，所述出水管(3)一端与最下方的分离箱(4)顶部连通、另一端穿出反应器本体(1)外。

2.如权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于：还包括导泥管(7)，所述导泥管(7)的两端分别与相邻两个分离箱(6)的位于分离板(6)下方的部分连通。

3.如权利要求2所述的厌氧生物反应器，其特征在于：还包括循环管(8)、循环泵(81)，所述循环管(8)一端与最下方的导泥管(7)连通、另一端连通进水管(2)，所述循环泵(81)设于循环管(8)上。

4.如权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于：还包括集气管(11)，所述集气管(11)与反应器本体(1)上端连通，所述集气管(11)还连通于一沼气脱硫系统(12)。

5.如权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于：所述分离板(6)的倾斜角度为40～45°。

6.如权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于：还包括布水管(9)、多个支管(91)以及喷嘴(92)，所述布水管(9)位于反应器本体(1)下端且连通所述进水管(2)，多个所述支管(91)间隔连通所述布水管(9)，所述喷嘴(92)间隔设置在支管(91)上。

7.如权利要求6所述的厌氧生物反应器，其特征在于：所述支管(91)靠近进水管(2)的一侧的喷嘴(92)设置在支管(91)的下端面，所述支管(91)远离进水管(2)的一侧的喷嘴(92)设置在支管(91)的上端面。

8.如权利要求7所述的厌氧生物反应器，其特征在于：所述喷嘴(92)与所述支管(91)轴线之间的夹角为40～45°。

9.如权利要求2～8任一所述的厌氧生物反应器处理废水的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、废水经进水管(2)进入反应器本体(1)内，并与反应器本体(1)内的厌氧污泥反应，反应后的废水在反应器本体(1)内上升，并进入上方的分离箱(4)中经过分离板(6)泥水分离后，上方的水经过导水管(5)进入下方的分离箱(4)进一步分离，并从出水管(3)排出；

其中，控制废水在反应器本体(1)内上升速度为0.5～2m/h，反应器本体(1)内污泥负荷为1～3kg/(m³·d)。

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