CN114455700A - 一种厌氧反应器折流出水装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种厌氧反应器折流出水装置，包括导流装置和分离装置，导流装置包括导流罩及连接在导流罩顶部中心的上升流管，分离装置包括三相分离器及连接在三相分离器顶部中心的排气管，上升流管出口高度大于三相分离器基部垂直高度，导流装置提升的泥水在三相分离器罩壁的导流作用下折流上升，当所提升泥水总量大于进水量时，大于进水量部分的泥水，以导流装置为中心由内（上升）而外（下降）形成自循环。本发明的厌氧反应器折流出水装置，通过人为构建沼气和泥水导流上升通道，将原先只有上升流态的泥水，改变为折流上升、自循环等多种流态，提高厌氧反应器传质的同时，还有效防止跑泥，为厌氧反应器高效稳定运行提供有力支撑。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其是涉及一种厌氧反应器折流出水装置。
背景技术
厌氧反应器是依靠厌氧颗粒活性污泥和污水反应，对污水中的有机物进行降解并生成沼气的设备。充足的泥量和良好的传质是厌氧反应器高效稳定运行的关键。
现有技术中，UASB、EGSB、IC等主流厌氧反应器的泥水流态，主要为上升流态。在上升流态厌氧反应器中，水力和沼气上升负荷的共同作用下，容易引起污泥上浮而跑泥，导致反应器生物量降低，影响厌氧反应器的高效稳定运行。因此，如何降低水力和沼气的上升负荷，对抑制污泥上浮引起的跑泥，具有重要意义。
专利201210005445.X公开了一种用于处理油脂和浮渣的厌氧反应器，其虽然能够对上浮污泥进行截留，但整体结构设计复杂、制作成本高、设备运行故障率较高且维修不便，需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种厌氧反应器折流出水装置，确保厌氧反应器可以高效稳定运行，以解决现有技术存在的问题。
本发明的目的是这样实现的：一种厌氧反应器折流出水装置，包括导流装置和分离装置，导流装置包括导流罩及连接在导流罩顶部中心的上升流管， 分离装置包括三相分离器及连接在三相分离器顶部中心的排气管，上升流管出口高度大于三相分离器基部垂直高度。
本发明的厌氧反应器折流出水装置，通过导流装置，收集和提升厌氧反应器产生的沼气。在沼气的收集、提升过程中，导流装置内由下而上形成密度差。在该密度差的作用下，导流装置内的泥水，经上升流管被提升，并通过分离装置实现所提升的泥、水、气三相分离，其中沼气经排气管排出，污泥重新回流沉降到厌氧反应器底部污泥层，水折流上升，直至出水。在折流上升过程中形成的下降流，促使沼气和泥水的分离更加充分，促进回流污泥的沉降。此外，本发明的厌氧反应器折流出水装置，通过人为构建沼气和泥水导流上升通道，实现沼气、泥水的上升和污泥回流沉降区有机地分开，降低或消除沼气和泥水上升负荷对污泥的提升作用，防止跑泥。
综上，通过本发明的厌氧反应器折流出水装置，可将原先只有上升流态的泥水，改变为折流上升、自循环等多种流态，提高厌氧反应器传质、有效防止跑泥、上升流管内形成的高剪切力为颗粒污泥形成创造有利条件等，最终为厌氧反应器高效稳定运行提供有力支撑。
作为本发明的进一步改进，导流装置泥水提升总量大于进水量。导流装置的泥水提升总量，一是和上升流管管径负相关，二是和上升流垂直管高度正相关。即在相同的产气强度下，上升流管的管径越小、上升流管垂直高度越长，泥水提升总量就越大，反之亦然。通过合理设计上升流管的管径和高度，使导流装置泥水提升总量大于进水量，大于进水量部分的水，在厌氧反应器局部区域，以导流装置为中心，由内（上升）到外（下降）形成自循环，提高传质。同时，在泥水导流提升过程中形成的高剪切力，还可为颗粒污泥形成创造有利条件。
作为本发明的进一步改进，上升流管出口与排气管基部间留有至少20cm的空间，以避免上升流管提升上来的污泥堵塞排气管。
作为本发明的进一步改进，导流罩下宽上窄，呈倒扣漏斗状，以取得良好的导流效果。
作为本发明的进一步改进，导流罩和三相分离器罩壁倾斜角度均＞55°，以保证泥水能够顺畅下流，避免污泥挂壁。
作为本发明的进一步改进，厌氧反应器内壁上位于导流罩的下方设置有第一导流片，位于三相分离器的下方设置有第二导流片。通过导流片的设置，将厌氧反应器产生的沼气导入到导流罩和三相分离器内，使得整个厌氧发生器工作过程更加顺畅。
作为本发明的进一步改进，厌氧反应器底部设有进水管路及布水系统，进水管路的出水口设置在布水系统下方。布水系统的设计使得进水分布更加均匀，从而污水可以均匀地与厌氧反应器底部污泥层进行反应，降低污水中有机物含量。
附图说明
图1为本发明的厌氧反应器折流出水装置的示意图。
其中， 1导流罩，2上升流管，3三相分离器，4排气管，5污泥层，6第一导流片，7第二导流片，8进水管路，9布水系统，10出水口，11折流水，12自循环水，13污泥回流区，14反应器设计液面。
具体实施方式
如图1所示的厌氧反应器折流出水装置，包括导流装置和分离装置。导流装置包括导流罩1及连接在导流罩1顶部中心的上升流管2。分离装置包括三相分离器3及连接在三相分离器3顶部中心的排气管4。
导流罩1形状为下宽上窄，由下而上逐渐缩小，如倒扣漏斗状。导流罩1安装在能够有效收集污泥层5以下沼气的位置，厌氧反应器内壁上位于导流罩1的下方设置有第一导流片6，将导流罩1下方的沼气导流到导流罩1内。导流罩1和三相分离器3均呈倒扣漏斗状且外沿靠近厌氧反应器侧壁设置。导流罩1罩壁倾斜角度α＞55°，以保证泥水能够顺畅下流，避免污泥挂壁。
三相分离器3设置在导流罩1上方。同样的，三相分离器3罩壁倾斜角度β＞55°。上升流管2出口高度大于三相分离器3基部垂直高度（即h1>0），使导流装置提升的泥水，在三相分离器罩壁的作用下，先下降一段距离（h1）后折流上升，直至出水。且上升流管2出口与排气管4基部间留有至少20cm的空间，以避免上升流管2提升上来的污泥堵塞排气管4。厌氧反应器内壁上位于三相分离器3的下方设置有第二导流片7。
厌氧反应器底部设有进水管路8及布水系统9，进水管路8的出水口设置在布水系统9下方。布水系统9的设计使得进水分布更加均匀，从而污水可以均匀地与厌氧反应器底部污泥层5进行反应，降低污水中有机物含量。厌氧反应器顶侧设有出水口10，以便分离后的折流水11排出。
本发明的厌氧反应器折流出水装置，导流装置的泥水提升总量，与上升流管2的垂直高度h2和管径相关。通过加高上升流管2的垂直高度h2、缩小上升流管2的管径等方式，可加大上升流管2内的密度差，增加提升泥水的总量，利用所提升泥水在三相分离器3内形成的下降流态，促进沼气与泥水脱离，以及提高回流污泥的沉降效率。具体实施时，可单纯调整上升流管2的垂直高度h2或管径，也可以同时调整上升流管2的垂直高度h2和管径，使导流装置的泥水提升效率总量达到理想状态。调整上升流管2的垂直高度h2方式在具体实施时也有多种变形，比如在保持上升流管2下端位置不变的情况下，延长上升流管2出口至三相分离器3基部垂直高度h1。
控制导流装置泥水提升总量大于进水量时，大于进水量部分的泥水，在厌氧反应器内导流装置为中心，由内（上升）到外（下降）形成自循环。通过自循环作用，提高传质的同时，还可降低或消除污泥回流区13沼气和水力上升负荷对污泥的提升阻力，加快回流污泥的沉降、限制泥层上浮。
本实施例的厌氧反应器折流出水装置，以沼气导流过程中产生的密度差为动力，将泥水经导流装置导流提升至分离装置，所提升泥水在三相分离器3作用下，实现上清液（即折流水11）折流上升，直至出水口10，污泥回流沉降至污泥层5，沼气则从排气管4排出。在此过程中，导流罩1的设置能够降低或消除沼气和水力上升负荷对污泥回流区13的提升作用，加快回流污泥的沉降、限制污泥层5上浮；利用所提升泥水在三相分离器3内形成的下降流，促进沼气与泥水的充分脱离；通过合理设计上升流管管径和垂直高度（h2），控制导流装置提升的泥水总量大于进水量，使得大于进水量部分的泥水在厌氧反应器内局部区域形成自循环，提高传质等。最终，为厌氧反应器高效稳定运行提供技术支撑。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种厌氧反应器折流出水装置，设置在厌氧反应器内，其特征在于：包括导流装置和分离装置，所述导流装置包括导流罩及连接在导流罩顶部中心的上升流管， 所述分离装置包括三相分离器及连接在三相分离器顶部中心的排气管，所述上升流管出口高度大于三相分离器基部垂直高度。
2.根据权利要求1所述的厌氧反应器折流出水装置，其特征在于：所述导流装置泥水提升总量大于进水量。
3.根据权利要求1所述的厌氧反应器折流出水装置，其特征在于：所述上升流管出口与排气管基部间留有至少20cm的空间。
4.根据权利要求1所述的厌氧反应器折流出水装置，其特征在于：所述导流罩下宽上窄，呈倒扣漏斗状。
5.根据权利要求4所述的厌氧反应器折流出水装置，其特征在于：所述导流罩和三相分离器罩壁倾斜角度均＞55°。
6.根据权利要求1-5任一项所述的厌氧反应器折流出水装置，其特征在于：所述厌氧反应器内壁上位于导流罩的下方设置有第一导流片，位于三相分离器的下方设置有第二导流片。
7.根据权利要求1-5任一项所述的厌氧反应器折流出水装置，其特征在于：所述厌氧反应器底部设有进水管路及布水系统，所述进水管路的出水口设置在布水系统下方。
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