CN113845998A - 一种厌氧发酵循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厌氧发酵循环装置，涉及厌氧发酵技术领域，包括：壁板，壁板环绕形成一个内部的空腔，空腔内设置有循环室一与循环室二；进料口，进料口连接壁板形成的空腔与空腔外部；循环室一包括：气提缝一，三相分离器一，三相分离器一的一端连接气提缝一，下降室一，下降室一上侧连通进料口，厌氧区一，厌氧区一连通下降室一下侧；隔板一，隔板一设置于循环室一的下方；循环室二与循环室一呈水平布置，循环室二包括：三相分离器二，下降室二，厌氧区二，厌氧区二连通下降室二下侧；出料口，出料口连接壁板形成的空腔与空腔外部；盖板，盖板盖住壁板形成的空腔，盖板上设置有气孔，通过水平设置循环室一与循环室二降低进料耗能。

Description

一种厌氧发酵循环装置

技术领域

本发明涉及微生物厌氧发酵技术领域，特别涉及到一种厌氧发酵循环装置。

背景技术

厌氧生物处理具有投资省、可回收利用能源的特点，是处理高浓度有机废水的主要方法。目前常见的反应器各有其优缺点，内循环反应器可以通过内循环自动稀释进水，有效保证了第一反应室的进水浓度的稳定性，其次是它仅需要较短的停留时间。但内循环反应器有几个缺点需要解决，首先，由于高径比较大，内循环反应器在进料时耗能过高；其次，在污水可生化性不是太好时产气量不足，不能够形成足够的循环，造成去除率降低；再者，由于依靠气体内循环，特别是对进水水质不太稳定的厂，易导致出水水量不稳定，出水水质也相对不稳定，有时可能会出现短暂不出水现象，对后序处理工艺产生影响。

如公告号为CN110106068A的中国发明专利申请中公开了一种大中型煤厌氧发酵分层加热实验装置，包括罐体，罐体顶部设置有下料筒，下料筒顶部设置有罐盖，下料筒下部设置有水平推拉式挡料机构，下料筒内部为富集培养区，罐体顶部设置有若干个输气口，罐体内设置有与罐体同中心线的循环导流筒，罐体内部为混合产气区，罐体顶部边缘处和下料筒上部分别设置有第一抽气口和第二抽气口，还公开了大中型煤厌氧发酵分层加热实验装置的实验方法，其采用气体加压循环式搅拌装置对厌氧发酵循环提供动力，这样的方法耗能较高。

发明内容

本发明目的为提供一种厌氧发酵循环装置，旨在解决现有技术中厌氧发酵反应器由于高径比较大，内循环反应器在进料时耗能过高；

为到达上述目的，本发明采用以下技术方案：一种厌氧发酵循环装置，包括：壁板，壁板环绕形成一个内部的空腔，空腔内设置有循环室一与循环室二；进料口，进料口连接壁板形成的空腔与空腔外部；循环室一包括：气提缝一，三相分离器一，三相分离器一一端连接气提缝一，下降室一，下降室一上侧连通进料口，厌氧区一，厌氧区一连通下降室一下侧；隔板一，隔板一设置于循环室一的下方；循环室二与循环室一呈水平布置，循环室二包括：三相分离器二，下降室二，厌氧区二，厌氧区二连通下降室二下侧；出料口，出料口连接壁板形成的空腔与空腔外部；盖板，盖板盖住壁板形成的空腔，盖板上设置有气孔；

上述技术方案中，本发明通过循环室二与循环室一呈水平布置回流至循环室二，从进料口进料反应液后，反应液通过循环室一反应后直接回流至循环室二，工作液的循环耗能低。

进一步地，根据本发明实施例，循环室二还设置有气提缝二，气提缝二连接三相分离器二一端。

进一步地，根据本发明实施例，循环室二还设置有隔板二，隔板二与隔板一上下分布设置；隔板二设置在下降室二上侧。

进一步地，根据本发明实施例，三相分离器一与隔板一之间形成回流缝一。

进一步地，根据本发明实施例，三相分离器二与壁板之间形成回流缝二。

更进一步地，根据本发明实施例，回流缝一处设置有阻气板一，阻气板一设置于隔板一上。

更进一步地，根据本发明实施例，回流缝二处设置有阻气板二，阻气板二设置于壁板上。

本发明通过设置循环室二与循环室一呈水平布置回流至循环室二，从进料口进料反应液后，反应液通过循环室一反应后直接回流至循环室二，降低工作液的循环耗能；通过设置隔板一，防止反应液从厌氧区一下部流向下降室二，通过将隔板二与隔板一上下分布设置，隔板二设置在下降室二上侧，使反应液从循环室一进行较充分反应后回流至循环室二进行进一步反应，能提高产率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种厌氧发酵循环装置的内部结构示意图。

图2是本发明一种厌氧发酵循环装置的立体结构示意图。

图3是本发明一种厌氧发酵循环装置的反应液循环示意图。

附图中

1、进料口 2、气体缝一 3、三相分离器一

4、下降室一 5、厌氧区一 6、阻气板一

7、隔板一 8、隔板二 9、气体缝二

10、三相分离器二 11、下降室二 12、厌氧区二

13、阻气板二 14、出料口 15、气孔

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

如图1、2所示，本实施例公开了一种厌氧发酵循环装置，包括：壁板，壁板环绕形成一个内部的空腔，空腔内设置有循环室一与循环室二；进料口1，进料口1连接壁板形成的空腔与空腔外部；循环室一包括：气提缝一2，三相分离器一3，三相分离器一3一端连接气提缝一2，下降室一4，下降室一4上侧连通进料口1，厌氧区一5，厌氧区一5连通下降室一4下侧；隔板一7，隔板一7设置于循环室一的下方；循环室二与循环室一呈水平布置，循环室二包括：三相分离器二10，下降室二11，厌氧区二12，厌氧区二12连通下降室二11下侧；出料口14，出料口14连接壁板形成的空腔与空腔外部；盖板，盖板盖住壁板形成的空腔，盖板上设置有气孔15。

具体地，循环室二还设置有气提缝二9，气提缝二9连接三相分离器二10的一端。

具体地，循环室二还设置有隔板二8，隔板二8与隔板一7上下分布设置；隔板二8设置在下降室二11上侧；通过设置隔板一7，防止反应液从厌氧区一5下部流向下降室二11，通过将隔板二8与隔板一7上下分布设置，隔板二8设置在下降室二11上侧，使反应液从循环室一进行较充分反应后回流至循环室二。

更具体地，三相分离器一3与隔板一7之间形成回流缝一，回流缝一处设置有阻气板一6，阻气板一6设置于隔板一7上，阻气板一用于阻隔气体从厌氧区一直接从回流缝一处导出。

更具体地，三相分离器二10与壁板之间形成回流缝二回流缝二处设置有阻气板二13，阻气板二13设置于壁板上，阻气板二用于阻隔气体从厌氧区二直接从回流缝二处导出。

如图3所示，该厌氧发酵循环装置通过两方面来增加传质，提高反应效率，产气时沼气被三相分离器一3收集，进入气提缝一2中，此时气液混合后密度降低，而气提缝一2外的密度较高，因此形成密度差，使气提缝一2内的反应液能够上升到高于反应液平均液面的高度，气液分离，继而反应液则由下降室一4重新回流至厌氧区一5；以及经厌氧区一5处理后的反应液经过回流缝一通过隔板二8进入下降室二11，可通过控制进料口进料量大小控制反应液回流经过回流缝一的流量大小；沼气通过气孔被收集，如此产生循环。在回流循环过程中，底部的厌氧污泥、固定微生物的活性炭载体充分接触，处理效果得以提高，还可以缓解厌氧发酵循环装置局部负荷过载、易酸化的问题。

进料口1安装在下降室一4上部并深入反应液面以下，反应液经下降室进入厌氧区一5，同时厌氧区一被沼气提升的反应液也将回流入下降室一4，构成外循环。经下降室一4的反应液进入厌氧区一5，在高浓度反应液作用下，大部分有机物转化为沼气。反应液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内颗粒污泥呈膨胀和流化状态，加强了颗粒污泥与反应液表面接触，颗粒污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分颗粒污泥与反应液混合物通过循环被沼气提升经过气提缝一2到达顶部，循环室一呈现混合流态。被提升的颗粒污泥与反应液混合物中的沼气在此与污水分离并导向下降室一4，与进料口反应液充分混合；及导向下降室二11进入厌氧区二12，厌氧区二12内反应液反应后，产生沼气通过气提缝二13，继而反应液因沼气上升形成反应液上升流，反应液则由下降室二11重新通过气提缝二9回流至厌氧区二12；以及经过厌氧区二12处理后的反应液回流通过回流缝二再流入下降室二11，实现了反应液循环，经循环反应后的反应液最后通过上方出料口14排出，反应液整体循环只需提供进料口进料时的动力就可完成，耗能低。厌氧区二12颗粒污泥浓度较低，且反应液中大部分有机物已在厌氧区一5被降解，因此沼气产生量较少，沼气通过气提缝二9导入，对厌氧区二的扰动小，提高颗粒污泥的停留时间，使其反应更加充分，提高产气量。

本实施例中，厌氧区一与下降室一长度之比设置为4-5：1，循环室一长宽比为1-2：1，高宽比为8-10：1；厌氧区二与下降室二长度之比设置为4-5：1；循环室二长宽比为1-2：1，高宽比为8-10：1。通过设置这些比值不同可调控厌氧发酵循环装置的水力流态，通过设置厌氧区一与下降室一长度之比设置为4-5：1，循环室一长宽比为1-2：1，高宽比为8-10：1，厌氧区二与下降室二长度之比设置为4-5：1；循环室二长宽比为1-2：1，高宽比为8-10：1，可使循环流畅，配合进料口进料量的设置可使该厌氧发酵循环装置整体循环完全、流畅，无需其他动力驱动，减少能耗。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种厌氧发酵循环装置，其特征在于，包括：

壁板，所述壁板环绕形成一个内部的空腔，所述空腔内设置有循环室一与循环室二；

进料口(1)，所述进料口(1)连接所述壁板形成的空腔与空腔外部；

所述循环室一包括：气提缝一(2)，三相分离器一(3)，所述三相分离器一(3)一端连接所述气提缝一(2)，下降室一(4)，所述下降室一(4)上侧连通所述进料口(1)，厌氧区一(5)，所述厌氧区一(5)连通所述下降室一(4)下侧；隔板一(7)，所述隔板一(7)设置于循环室一的下方；

所述循环室二与所述循环室一呈水平布置，所述循环室二包括：三相分离器二(10)，下降室二(11)，厌氧区二(12)，所述厌氧区二(12)连通所述下降室二(11)下侧；

出料口(14)，所述出料口(14)连接所述壁板形成的空腔与空腔外部；

盖板，所述盖板盖住所述壁板形成的空腔，所述盖板上设置有气孔(15)。

2.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵循环装置，其中，所述循环室二还设置有气提缝二(9)，所述气提缝二(9)连接所述三相分离器二(10)的一端。

3.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵循环装置，其中，所述循环室二还设置有隔板二(8)，所述隔板二(8)与所述隔板一(7)上下分布设置；所述隔板二(8)设置在所述下降室二(11)上侧。

4.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵循环装置，其中，所述三相分离器一(3)与所述隔板一(7)之间形成回流缝一。

5.根据权利要求1所述的一种厌氧发酵循环装置，其中，所述三相分离器二(10)与所述壁板之间形成回流缝二。

6.根据权利要求4所述的一种厌氧发酵循环装置，其中，所述回流缝一处设置有阻气板一(6)，所述阻气板一(6)设置于所述隔板一(7)上。

7.根据权利要求5所述的一种厌氧发酵循环装置，其中，所述回流缝二处设置有阻气板二(13)，所述阻气板二(13)设置于所述壁板上。

Images