CN114031180B - 一种ic厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及IC厌氧反应器，包括：塔体、气水分离器；所述气水分离器与所述塔体的顶部固定连接，并与所述塔体的内部连通；所述塔体的内部自下而上依次间隔设置有排泥器、布水器、底层三相分离器、上层三相分离器；通过优化布水器的布水结构，不但使反应器内部形成稳定的内循环流动，而且消除现有IC反应器所存在的污泥死角问题。

Description

一种IC厌氧反应器

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种IC厌氧反应器。

背景技术

IC厌氧反应器由高压水泵通过配水系统泵入反应器，在配水系统中进水和循环回流的污泥得到充分的混和。在反应器第一个反应区设置有颗粒污泥膨胀床，在此处大多数的COD被转化为沼气。在该反应区内所产生的沼气由底层三相分离器收集并由此产生气提作用携带水和污泥上升至反应器顶部的气液分离器，在这里沼气从泥水混合物中分离并离开反应器，泥水混合物则通过中心下降管直接向下回流至反应器底部，形成内部循环。第一反应区的出水进入第二反应区进行进一步处理，第二反应区称之为低负荷处理区，在此去除剩余的可生化降解的COD。在第二反应区所产生的沼气由上层三相分离器所收集。

IC厌氧反应器是新一代污水处理的高效反应器，设计的关键是如何使塔体内形成均匀稳定的内循环流动，其性能受控于布水器的布水结构、布孔方式、进水流速等。现有布水器结构不够合理，同时还存在排泥死角问题。

因此，对IC厌氧反应器的布水器结构进行优化十分有必要。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种IC厌氧反应器，具有独特的布水效果，使塔体内形成均匀稳定的内循环流动，有利于颗粒化污泥形成的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种IC厌氧反应器，包括：为污水处理提供反应场所的塔体、用于把沼气排到环境中并把泥水混合物输送回所述塔体的内部的气水分离器；所述气水分离器与所述塔体的顶部固定连接，并与所述塔体的内部连通；所述塔体的内部自下而上依次间隔设置有用于把浓缩后的污泥排出所述塔体的排泥器、用于将污水引入所述塔体的内部并把污水均匀分布的布水器、将污水被处理后产生的沼气与泥水混合物进行一级分离的底层三相分离器、将污水被处理后产生的沼气与泥水混合物进行二级分离的上层三相分离器；所述布水器与所述底层三相分离器之间自下向上形成混合区和第一厌氧区；所述底层三相分离器与所述上层三相分离器之间形成第二厌氧区；所述上层三相分离器的上端与所述塔体形成沉淀区。

可选的，所述布水器包括：布水底壳、所述布水底壳的内部自外向内依次间隔设置有第一挡水组件、第一喷头组件、四方喷头组件、第二挡水组件、第二喷头组件、第三挡水组件、及第三喷头组件；所述第一喷头组件、所述四方喷头组件、所述第二喷头组件、及所述第三喷头组件相互连通；所述布水底壳与所述塔体固定连接。

可选的，所述第一挡水组件由若干第一挡水板围设而成；所述第一喷头组件由若干与所述第一挡水板一一对应的第一喷头围设而成；所述四方喷头组件由若干四方喷头组成；所述第二挡水组件由若干第二挡水板围设而成；所述第二喷头组件由若干与所述第二挡水板一一对应的第二喷头围设而成；所述第三挡水组件由若干第三挡水板围设而成；所述第三喷头组件由若干与所述第三挡水板一一对应的第三喷头围设而成。

可选的，若干所述第一喷头的出水方向与一一对应的所述第一挡水板之间的夹角均为第一锐角，所述第一锐角为20°～30°；所述四方喷头设置有四个出水方向；若干所述第二喷头的出水方向与一一对应的所述第二挡水板之间的夹角均为第二锐角，所述第二锐角为20°～30°；若干所述第三喷头的出水方向与一一对应的所述第三挡水板之间的夹角均为第三锐角，所述第三锐角为20°～30°。

可选的，所述排泥器包括：主排泥管、若干排泥支管；若干所述排泥支管均与所述主排泥管连通；若干所述排泥支管的两侧均开设有若干排泥孔；所述主排泥管与所述塔体固定连接。

可选的，所述气水分离器的一侧设置有上层沼气管，另一侧设置有下层沼气管；所述上层沼气管的一端与所述气水分离器连通，另一端与所述上层三相分离器的上端连通；所述下层沼气管的一端与所述气水分离器连通，另一端与所述底层三相分离器的上端并连通；所述气水分离器的底部设置有回水管，所述回水管的一端与所述气水分离器连通，另一端与所述布水器的上端连通；所述气水分离器的顶部设置有沼气排气管。

可选的，所述塔体的一侧设置有泥水回流管，另一侧设置有排水管；所述泥水回流管的一端与所述沉淀区连通，另一端与所述布水器连通；所述排水管与所述沉淀区连通。

综上所述，本发明具有以下有益效果：1)塔体内有强劲动力，且节省搅动和上升的推动力；2)两层三相分离器结构，增强气液分离效果；3)独特的布水效果有利于颗粒化污泥的形成；4)特殊的污泥浓度分布规律和布水强力搅动，带来了高效率；5)无任何运动部件，防堵塞措施成熟，使用寿命长。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中的布水器的俯视图；

图3是本发明中的布水器的结构示意图；

图4是本发明中的排泥器结构示意图。

图中：1、塔体；11、排泥器；111、主排泥管；112、排泥支管；1121、排泥孔；12、布水器；121、布水底壳；122、第一挡水组件；1221、第一挡水板；123、第一喷头组件；1231、第一喷头；124、四方喷头组件；1241、四方喷头；125、第二挡水组件；1251、第二挡水板；126、第二喷头组件；1261、第二喷头；127、第三挡水组件；1271、第三挡水板；128、第三喷头组件；1281、第三喷头；13、底层三相分离器；14、上层三相分离器；15、混合区；16、第一厌氧区；17、第二厌氧区；18、沉淀区；19、泥水回流管；2、气水分离器；21、上层沼气管；22、下层沼气管；23、回水管；24、沼气排气管。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指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。

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

本发明提供了一种IC厌氧反应器,如图1所示，包括：为污水处理提供反应场所的塔体1、用于把沼气排到环境中并把泥水混合物输送回所述塔体1的内部的气水分离器2；所述气水分离器2与所述塔体1的顶部固定连接，并与所述塔体1的内部连通；所述塔体1的内部自下而上依次间隔设置有用于把浓缩后的污泥排出所述塔体1的排泥器11、用于将污水引入所述塔体1的内部并把污水均匀分布的布水器12、将污水被处理后产生的沼气与泥水混合物进行一级分离的底层三相分离器13、将污水被处理后产生的沼气与泥水混合物进行二级分离的上层三相分离器14；所述布水器12与所述底层三相分离器13之间自下向上形成混合区15和第一厌氧区16；所述底层三相分离器13与所述上层三相分离器14之间形成第二厌氧区17；所述上层三相分离器14的上端与所述塔体1形成沉淀区18。

布水器12与高压污水输送管道连通，污水进入布水器12后从布水器12的各个方向喷发出来。然后颗粒污泥和从沉淀区18回流的低密度泥水混合物有效地在混合区15内混合，接着从混合区15形成的泥水混合物进入第一厌氧区16，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。泥水混合物上升流和沼气的剧烈扰动使第一厌氧区16内的污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此保持着高活性。随着沼气的增多，一部分沼气从底层三相分离器13的上端进入气水分离器2内，一部分泥水混合物被沼气提升第二厌氧区17；第二厌氧区17的污泥浓度较低，且泥水混合物中的大部分有机物已在第一厌氧区16内被降解，因此沼气产生量较少，对第二厌氧区17产生的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件；第二厌氧区17产生的沼气从上层三相分离器14的上端进入气水分离器2内，泥水混合物进入沉淀区18进行固液分离，上层清液经出水堰流走，中层的低密度的泥水混合物回流到混合区15，下层沉淀的颗粒污泥返回第二厌氧区17。

进一步地，所述布水器12包括：布水底壳121、所述布水底壳121的内部自外向内依次间隔设置有第一挡水组件122、第一喷头组件123、四方喷头组件124、第二挡水组件125、第二喷头组件126、第三挡水组件127、及第三喷头组件128；所述第一喷头组件123、所述四方喷头组件124、所述第二喷头组件126、及所述第三喷头组件128相互连通；所述布水底壳121与所述塔体1固定连接。

进一步地，所述第一挡水组件122由若干第一挡水板1221围设而成；所述第一喷头组件123由若干与所述第一挡水板1221一一对应的第一喷头1231围设而成；所述四方喷头组件124由若干四方喷头1241组成；所述第二挡水组件125由若干第二挡水板1251围设而成；所述第二喷头组件126由若干与所述第二挡水板1251一一对应的第二喷头1261围设而成；所述第三挡水组件127由若干第三挡水板1271围设而成；所述第三喷头组件128由若干与所述第三挡水板1271一一对应的第三喷头1281围设而成。

进一步地，若干所述第一喷头1231的出水方向与一一对应的所述第一挡水板1221之间的夹角均为第一锐角，所述第一锐角为20°～30°；所述四方喷头1241设置有四个出水方向；若干所述第二喷头1261的出水方向与一一对应的所述第二挡水板1251之间的夹角均为第二锐角，所述第二锐角为20°

～30°；若干所述第三喷头1281的出水方向与一一对应的所述第三挡水板1271之间的夹角均为第三锐角，所述第三锐角为20°～30°。

如图2～3所示，在本实施例中，第一挡水组件122由八块第一挡水板1221组成，第二挡水组件125由两块第二挡水板1251组成，第三挡水组件127由两块第三挡水板1271组成；第一挡水板1221、第二挡水板1251、及第三挡水板1271均具有一定弧度的曲面结构，利于泥水混合物旋转搅动。第一喷头1231组件123由8个第一喷头1231组成，第二喷头1261组件126由2个第二喷头1261组成，第三喷头1281组件128由2个第三喷头1281组成。第一喷头1231、第二喷头1261、及第三喷头1281均以20°～30°的角度将污水喷射在一一对应的第一挡板、第二挡板、及第三挡板上，此设置进一步利于泥水混合物旋转搅动。优选地，第一喷头1231的高度依次递增，呈旋转上升的形状，增强泥水混合物旋转上升的动力。四方喷头1241组件124由对称设置的两个四方喷头1241组成，四方喷头1241一方面更进一步加强靠近第一挡板、第二挡板、及第三挡板附近的泥水混合物的旋转流动，另一方面第一挡板、第二挡板、及第三挡板附近的泥水混合物相互搅动得更均匀。由于沉淀区18的泥水混合物处于旋转上升冲刷的状态，所以布水器12与塔体1之间的区域并不会存在泥土钙化堆积。

进一步地，所述排泥器11包括：主排泥管111、若干排泥支管112；若干所述排泥支管112均与所述主排泥管111连通；若干所述排泥支管112的两侧均开设有若干排泥孔1121；所述主排泥管111与所述塔体1固定连接。

如图4所示，主排泥管111与若干排泥支管112组成的排泥器11呈鱼骨形状，且若干排泥支管112的两侧错位开设若干排泥孔1121。定期排污泥时，存在多个泥水流向，不同流向的泥水交错冲击，把沉积在排水器与布水器12之间的泥浆冲击松散，便于排到塔体1的外部。

进一步地，所述气水分离器2的一侧设置有上层沼气管21，另一侧设置有下层沼气管22；所述上层沼气管21的一端与所述气水分离器2连通，另一端与所述上层三相分离器14的上端连通；所述下层沼气管22的一端与所述气水分离器2连通，另一端与所述底层三相分离器13的上端并连通；所述气水分离器2的底部设置有回水管23，所述回水管23的一端与所述气水分离器2连通，另一端与所述布水器12的上端连通；所述气水分离器2的顶部设置有沼气排气管24。

进一步，所述塔体1的一侧设置有泥水回流管19，另一侧设置有排水管；所述泥水回流管19的一端与所述沉淀区18连通，另一端与所述布水器12连通；所述排水管与所述沉淀区18连通。

如图1所示，底层三相分离器13分离的沼气通过下层沼气管22输送到气水分离器2；上层三相分离器14分离的沼气通过上层沼气管21输送到气水分离器2；气体分离器分离的清水通过回水管19回流到混合区15；沉淀区18中层的低密度的泥水混合物通过泥水回流管23回流到混合区15。

综上，本发明一种IC厌氧反应塔具有以下优点：1)塔体内有强劲动力，且节省搅动和上升的推动力；2)两层三相分离器结构，增强气液分离效果；3)独特的布水效果有利于颗粒化污泥的形成；4)特殊的污泥浓度分布规律和布水强力搅动，带来了高效率；5)无任何运动部件，防堵塞措施成熟，使用寿命长。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种IC厌氧反应器，其特征在于，包括：为污水处理提供反应场所的塔体、用于把沼气排到环境中并把泥水混合物输送回所述塔体的内部的气水分离器；所述气水分离器与所述塔体的顶部固定连接，并与所述塔体的内部连通；所述塔体的内部自下而上依次间隔设置有用于把浓缩后的污泥排出所述塔体的排泥器、用于将污水引入所述塔体的内部并把污水均匀分布的布水器、将污水被处理后产生的沼气与泥水混合物进行一级分离的底层三相分离器、将污水被处理后产生的沼气与泥水混合物进行二级分离的上层三相分离器；所述布水器与所述底层三相分离器之间自下向上形成混合区和第一厌氧区；所述底层三相分离器与所述上层三相分离器之间形成第二厌氧区；所述上层三相分离器的上端与所述塔体形成沉淀区；

所述布水器包括：布水底壳、所述布水底壳的内部自外向内依次间隔设置有第一挡水组件、第一喷头组件、四方喷头组件、第二挡水组件、第二喷头组件、第三挡水组件、及第三喷头组件；所述第一喷头组件、所述四方喷头组件、所述第二喷头组件、及所述第三喷头组件相互连通；所述布水底壳与所述塔体固定连接；

所述第一挡水组件由若干第一挡水板围设而成；所述第一喷头组件由若干与所述第一挡水板一一对应的第一喷头围设而成；所述四方喷头组件由若干四方喷头组成；所述第二挡水组件由若干第二挡水板围设而成；所述第二喷头组件由若干与所述第二挡水板一一对应的第二喷头围设而成；所述第三挡水组件由若干第三挡水板围设而成；所述第三喷头组件由若干与所述第三挡水板一一对应的第三喷头围设而成；

若干所述第一喷头的出水方向与一一对应的所述第一挡水板之间的夹角均为第一锐角，所述第一锐角为20°～30°；所述四方喷头设置有四个出水方向；若干所述第二喷头的出水方向与一一对应的所述第二挡水板之间的夹角均为第二锐角，所述第二锐角为20°～30°；若干所述第三喷头的出水方向与一一对应的所述第三挡水板之间的夹角均为第三锐角，所述第三锐角为20°～30°；

若干第一喷头的高度依次递增，呈旋转上升的形状；

所述排泥器包括：主排泥管、若干排泥支管；若干所述排泥支管均与所述主排泥管连通；若干所述排泥支管的两侧均开设有若干排泥孔；所述主排泥管与所述塔体固定连接；

所述气水分离器的一侧设置有上层沼气管，另一侧设置有下层沼气管；所述上层沼气管的一端与所述气水分离器连通，另一端与所述上层三相分离器的上端连通；所述下层沼气管的一端与所述气水分离器连通，另一端与所述底层三相分离器的上端并连通；所述气水分离器的底部设置有回水管，所述回水管的一端与所述气水分离器连通，另一端与所述布水器的上端连通；所述气水分离器的顶部设置有沼气排气管；

所述塔体的一侧设置有泥水回流管，另一侧设置有排水管；所述泥水回流管的一端与所述沉淀区连通，另一端与所述布水器连通；所述排水管与所述沉淀区连通。