CN115010254A - 一种可支持泥膜法的egsb反应器及其应用于废水处理的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可支持泥膜法的EGSB反应器及其应用于废水处理的方法，包括反应罐，反应罐内设置有隔板和若干三相分离器，隔板上安装有布水盘，布水盘的上方设置有生物反应器，反应罐的外侧位置处设置有储存罐，布水盘的顶端搭接有回水盘，回水盘与储存罐的底端之间连接有水泵；本发明通过设置的布水环管和凸管并在凸管上铰接有端盖，可防止布水盘在未布水时导致反应罐底部的污泥灌入到布水环管内的情况发生，通过设置的顶罩，使得污水从顶罩中经过时，因顶罩的口部收缩，使得污水会被加速从顶罩中向上喷发，从而可视污泥颗粒填充到反应器上方的反应罐中，可使污水与污泥中附着的厌氧菌进行再次反应，从而增加污水的净化效果。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体为一种可支持泥膜法的EGSB反应器及其应用于废水处理的方法。
背景技术
ESGB反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是在UASB反应器的基础上发展起来的第三代厌氧生物反应器。较UASB反应器相比，ESGB反应器增加了出水再循环来提高反应器内液体上升的流速提，以使沼气加速搅动，并使反应器内的泥水能够充分混合，以增加污水的处理效果。EGSB反应器主要是由污水的进水系统、污泥床反应区和三相分离器组成，污水从进水系统进入到反应器内部后从污泥床中经过，使污水被污泥上附着的厌氧菌进行反应，使污水分解为沼气、生物质和水的混合物，在三相分离器的作用下，沼气、生物质和水的混合物被分开，使沼气和水的混合物被单独收集，生物质则被阻挡并落回到反应器底部的污泥床中。
专利CN201410225231.2公开了一体式膨胀颗粒污泥床-膜生物反应器全程自养脱氮装置及其工艺，该专利包括反应器主体、气/液分离槽、三相分离装置、膜组件、空气泵、空气流量计、穿孔曝气管、进水泵、回流泵和出水泵等组成部分，该反应器占地面积小，且全程自养脱氮工艺操作简单、方便。
专利CN201520648153.7公开了一种双回流EGSB厌氧处理装置，该专利的底部设有布水器、污泥颗粒反应区和三相分离器，布水器前设有污水调配池，三相分离器的出水口设有回流管与污水调配池相连，布水器包括两层布水环管，两层布水环管上都设有交替错位布置的布水支管，布水支管上设有布水喷孔，该装置能够促进污水与EGSB厌氧反应器中的污泥更加充分接触反应，使EGSB厌氧处理装置处理效果好，而且使布水器不容易堵塞，运行更加稳定可靠。由于在使用ESGB反应器的过程中，ESGB反应器的进水系统通常直接布置在反应器的底部，使得当污水停止注入时，反应器内的污泥会灌入到进水系统的水管中，导致污泥进水管被堵塞的情况发生，同时污水从污泥床中经过后，位于反应器中部的污泥颗粒浓度会下降，使得从污泥床中经过的污水不能继续与厌氧菌进行充分反应，使得污泥的处理效果下降。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可支持泥膜法的EGSB反应器及其应用于废水处理的方法，以解决现有技术的上述问题。
为实现上述目的，本发明的目的之一在于，提供了一种可支持泥膜法的EGSB反应器，包括反应罐，所述反应罐内的底部位置处固定有隔板，所述反应罐内的上部位置处安装有若干三相分离器，所述隔板上安装有布水盘，所述布水盘的上方设置有生物反应器，所述反应罐的外侧位置处设置有储存罐，所述布水盘的顶端搭接有回水盘，所述回水盘与所述储存罐的底端之间连接有水泵，所述三相分离器的出气端通过排气管与所述储存罐相连接，所述反应罐的顶端通过输气管与所述储存罐的顶端相连接，位于所述三相分离器上方的所述反应罐内部与所述储存罐之间通过排液管相连接。
在本发明的技术方案中，所述布水盘包括若干呈同心状的布水环管和固定在所述布水环管顶端的若干凸管，若干所述布水环管之间连接有入水管，所述入水管的末端贯穿所述反应罐并伸向所述反应罐的外侧，所述凸管的外围避免上连接有若干支管，所述支管在所述凸管的外侧呈向下的倾斜状，所述支管的管口处交接有端盖。
在本发明的技术方案中，所述生物反应器包括框架、固定在所述框架外侧的外罩、固定在所述外罩底端的底罩以及固定在所述外罩顶端的顶罩，所述框架的外侧固定有外罩，所述外罩的四个拐角处均设置有固定条，所述外罩通过所述固定条固定在所述反应罐的内壁上，所述外罩的底端呈斗状结构，所述外罩底端大的外围处与所述反应罐的内壁之间形成有间隙，所述顶罩的中部呈曲面状，所述顶罩的横截面尺寸从下往上先逐渐减小后逐渐增大。
在本发明的技术方案中，所述储存罐顶部的外侧表面上连接有出气管和出液管。
在本发明的技术方案中，所述回水盘包括若干呈同心状的回水环管和固定在所述回水环管底端的若干套管，若干所述回水环管之间连接有回水连接管，所述回水环管的底端连接有若干竖管，所述套管套在所述竖管的外侧，所述套管的底端呈封闭状并与所述隔板的顶面相抵，所述套管的顶端边缘处开设有若干缺口。
在本发明的技术方案中，所述反应罐与所述储存罐之间设置有安装座，所述水泵固定在所述安装座的顶端，回水连接管的末端与所述水泵的出液端相连通，所述储存罐的底端与所述水泵的入液端之间使用管道相连通。
在本发明的技术方案中，所述反应罐和所述储存罐均固定在底座上，安装座固定在所述底座的顶端。
本发明的目的之二在于，提供了一种应用于废水处理的方法，该方法包括可支持泥膜法的EGSB反应器，包括以下步骤：
S1：从入水管处通入污水，使污水从入水管进入到多个布水环管内并流入到凸管内后，污水会将端盖顶开，使污水从支管向外喷出，达到在反应罐内均匀地布入到反应罐内的目的；
S2：污水通过布水盘注入到反应罐内后，反应罐内的污水上升并经过反应罐底部的膨胀颗粒污泥床进行无氧处理，使污泥被分解处理并产生沼气、生物质和水的混合物；
S3：污水被初步处理后进入到生物反应器内，使污水从多个绳性填料中经过，被附着在绳性填料上的厌氧菌进一步分解处理，在污水经过绳性填料的区域后经过顶罩时，由于顶罩的口部收紧，此时污水会加速从顶罩的顶端向外喷发，使污泥颗粒能够填充到生物反应器上方的储存罐内，使得从生物反应器中经过后的污水能够被污泥中携带的厌氧菌继续反应，达到进一步进化污水的作用；
S4：经过生物反应器处理的污水会继续向上运动并从多个三相分离器中经过，使三相分离器收集的沼气通过排气管进入到储存罐内，进入到反应罐顶部的沼气则通过输气管与储存罐的顶部相连通，使反应罐和储存罐处于相同的压力，污水透过多个三相分离器时，分解出的小颗粒生物质被三相分离器阻挡并向下沉淀，使生物质颗粒经过生物反应器与储存罐内壁的缝隙处回落到生物反应器的下方，而经过多个三相分离器处理后的干净水则通过排液管进入到储存罐内；
S5：将水泵与外界电源相接通，使水泵开始工作，此时水泵通过管道从储存罐的底部抽水后通过回水连接管泵送到多个回水环管中，使水通过竖管排入到套管内，最终水会从套管上的缺口处排入到反应罐的内部，使回水与污水混合，增加了反应罐内水的流速，加速污水和沼气对污泥的搅动，使泥水混合充分，增加污水处理效果；
S6，随着污水的注入和储存罐中的水循环加入到反应罐内，储存罐内溢出的水会通过出液管向外排出，从而得到经过处理的水。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置在布水盘上的布水环管和凸管并在凸管上铰接有端盖，使得污水能够均匀的布入到反应罐内的同时，可防止布水盘在未布水时导致反应罐底部的污泥灌入到布水环管内的情况发生；
2、本发明中，通过设置在反应罐内的反应器，污水在经过反应器时，污水会在绳性填料上附着的厌氧菌的作用下被进一步处理，使得绳性填料上附着的污泥膜会和反应罐内的污泥组合成泥膜法对污水进行处理，增加污水的处理效果；
3、本发明中，通过设置在反应器上的顶罩，使得污水从顶罩中经过时，因顶罩的口部收缩，使得污水会被加速从顶罩中向上喷发，从而可视污泥颗粒填充到反应器上方的反应罐中，可使污水与污泥中附着的厌氧菌进行再次反应，从而增加污水的处理效果；
4、本发明中，通过设置在回水盘上的竖管和套管，使得回水通过套管喷入到套管内后再从套管上的缺口进入到反应罐内，可防止反应罐底部的污泥灌入到回水环管内。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意简图；
图2为本发明的另一整体结构图；
图3为本发明的整体结构内部示意图；
图4为本发明中布水盘的结构图；
图5为本发明中A处的放大示意图；
图6为本发明中生物反应器的结构图；
图7为本发明中生物反应器的爆炸图；
图8为本发明中回水盘的结构图；
图9为本发明中回水环管的部分结构图；
图10为本发明中套管的结构图。
附图标记说明：
1-反应罐；11-隔板；12-三相分离器；121-排气管；13-排液管；14-输气管；
2-布水盘；21-布水环管；211-入水管；22-凸管；221-支管；222-端盖；
3-生物反应器；31-框架；311-绳性填料；32-外罩；321-固定条；33-底罩；34-顶罩；
4-储存罐；41-出气管；42-出液管；
5-回水盘；51-回水环管；511-回水连接管；512-竖管；52-套管；521-缺口；
6-水泵；61-安装座；
7-底座。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
参照图1-图10，本实施例提供了一种可支持泥膜法的EGSB反应器，包括反应罐1，反应罐1内的底部位置处固定有隔板11，反应罐1内的上部位置处安装有若干三相分离器12，隔板11上安装有布水盘2，布水盘2包括若干呈同心状的布水环管21和固定在布水环管21顶端的若干凸管22，凸管22贯穿隔板11，使得布水环管21与反应罐1的内部之间被隔板11隔开，使得反应罐1中的污泥被隔板11承载，防止因污泥沉淀在若干布水环管21之间而导致污泥不能与污水充分混合的情况发生。若干布水环管21之间连接有入水管211，入水管211的末端贯穿反应罐1并伸向反应罐1的外侧，通过将污水从入水管211处注入即可使污水通过入水管211进入到多个布水环管21中。凸管22的外围避免上连接有若干支管221，支管221在凸管22的外侧呈向下的倾斜状，支管221的管口处交接有端盖222，随着污水的继续注入，使得污水从布水环管21进入到凸管22内并进入到支管221中，在污水的水压下，使得污水将端盖222顶开，从而使污水能够顺利地进入到反应罐1内，在多个凸管22的作用下，可使污水能够被均匀的布入到反应罐1中，使得污水能够充分与反应罐1底部污泥床中的污泥进行混合，以使污泥上附着的厌氧菌对污水进行分解和处理，使污水被分解成沼气、生物质和水的混合物。当停止污水的注入时，端盖222会在重力的作用下将支管221的出口端封闭，防止污泥通过支管221灌入到凸管22内并使布水环管21发生堵塞的情况发生。
本发明中，布水盘2的上方设置有生物反应器3，生物反应器3包括框架31、固定在框架31外侧的外罩32、固定在外罩32底端的底罩33以及固定在外罩32顶端的顶罩34。框架31的外侧固定有外罩32，外罩32的四个拐角处均设置有固定条321，外罩32通过固定条321固定在反应罐1的内壁上，使外罩32通过固定条321固定在反应罐1的内部，进而使生物反应器3整体被固定在反应罐1的内部。外罩32的底端呈斗状结构，外罩32底端大的外围处与反应罐1的内壁之间形成有间隙，随着污水的注入，从污泥床中经过的污水会在外罩32的聚集下进入到外罩32中，使污泥附着在绳性填料311上，增加厌氧菌与污水的接触面接，增加污水的处理效果。顶罩34的中部呈曲面状，顶罩34的横截面尺寸从下往上先逐渐减小后逐渐增大，当污水经过绳性填料311区域并继续向上运动时，由于顶罩34的口部被收紧，使得污水能够加速向生物反应器3的上方喷发，从而使水中的污泥颗粒能够一同向上喷发，增加位于生物反应器3上方的污泥颗粒浓度，使得从生物反应器3中排出的污水能够继续与污泥上粘附的厌氧菌进行反应，进一步增加污水的处理效果。
具体的，反应罐1的外侧位置处设置有储存罐4，三相分离器12的出气端通过排气管121与储存罐4相连接，反应罐1的顶端通过输气管14与储存罐4的顶端相连接，位于三相分离器12上方的反应罐1内部与储存罐4之间通过排液管13相连接，随着污水从生物反应器3中经过后，污水会逐渐从多个三相分离器12中经过，使得污水中分解出的小颗粒生物质被三相分离器12阻挡并向下沉淀，使生物质颗粒经过生物反应器3与储存罐4内壁的缝隙处回落到生物反应器3下方的污泥床中，而经过多个三相分离器12处理后的干净水则通过排液管13进入到储存罐4内，达到输送沼气和净水的目的。
进一步的，储存罐4顶部的外侧表面上连接有出气管41和出液管42，储存罐4中的沼气和净水能够通过出气管41和出液管42向外排出。
此外，布水盘2的顶端搭接有回水盘5，回水盘5包括若干呈同心状的回水环管51和固定在回水环管51底端的若干套管52，若干回水环管51之间连接有回水连接管511，回水盘5与储存罐4的底端之间连接有水泵6，反应罐1与储存罐4之间设置有安装座61，水泵6固定在安装座61的顶端，回水连接管511的末端与水泵6的出液端相连通，储存罐4的底端与水泵6的入液端之间使用管道相连通，当将水泵6与外界电源相接通时，水泵6开始工作并通过管道从储存罐4的底部抽水后通过回水连接管511泵送到多个回水环管51中。
值得注意的是，回水环管51的底端连接有若干竖管512，套管52套在竖管512的外侧，套管52的底端呈封闭状并与隔板11的顶面相抵，套管52的顶端边缘处开设有若干缺口521。随着水泵6的继续工作，使储存罐4中的水能够通过竖管512排入到套管52内，最终水会从套管52上的缺口521处排入到反应罐1的内部，使回水与污水混合，增加了反应罐1内水的流速，加速污水和沼气对污泥的搅动，使泥水混合充分，增加污水处理效果，同时在套管52的作用下，可防止反应罐1底部污泥床中的污泥直接通过竖管512灌入到回水环管51内并导致回水环管51堵塞的情况发生。
值得说明的是，反应罐1和储存罐4均固定在底座7上，安装座61固定在底座7的顶端，使反应罐1、储存罐4和安装座61均被固定在底座7上。
本实施例还提供了一种应用于废水处理的方法，该方法包括可支持泥膜法的EGSB反应器，包括以下步骤：
S1：从入水管211处通入污水，使污水从入水管211进入到多个布水环管21内并流入到凸管22内后，污水会将端盖222顶开，使污水从支管221向外喷出，达到在反应罐1内均匀地布入到反应罐1内的目的；
S2：污水通过布水盘2注入到反应罐1内后，反应罐1内的污水上升并经过反应罐1底部的膨胀颗粒污泥床进行无氧处理，使污泥被分解处理并产生沼气、生物质和水的混合物；
S3：污水被初步处理后进入到生物反应器3内，使污水从多个绳性填料311中经过，被附着在绳性填料311上的厌氧菌进一步分解处理，在污水经过绳性填料311的区域后经过顶罩34时，由于顶罩34的口部收紧，此时污水会加速从顶罩34的顶端向外喷发，使污泥颗粒能够填充到生物反应器3上方的储存罐4内，使得从生物反应器3中经过后的污水能够被污泥中携带的厌氧菌继续反应，达到进一步进化污水的作用；
S4：经过生物反应器3处理的污水会继续向上运动并从多个三相分离器12中经过，使三相分离器12收集的沼气通过排气管121进入到储存罐4内，进入到反应罐1顶部的沼气则通过输气管14与储存罐4的顶部相连通，使反应罐1和储存罐4处于相同的压力，污水透过多个三相分离器12时，分解出的小颗粒生物质被三相分离器12阻挡并向下沉淀，使生物质颗粒经过生物反应器3与储存罐4内壁的缝隙处回落到生物反应器3的下方，而经过多个三相分离器12处理后的干净水则通过排液管13进入到储存罐4内；
S5：将水泵6与外界电源相接通，使水泵6开始工作，此时水泵6通过管道从储存罐4的底部抽水后通过回水连接管511泵送到多个回水环管51中，使水通过竖管512排入到套管52内，最终水会从套管52上的缺口521处排入到反应罐1的内部，使回水与污水混合，增加了反应罐1内水的流速，加速污水和沼气对污泥的搅动，使泥水混合充分，增加污水处理效果；
S6，随着污水的注入和储存罐4中的水循环加入到反应罐1内，储存罐4内溢出的水会通过出液管42向外排出，从而得到经过处理的水。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (8)
1.一种可支持泥膜法的EGSB反应器，包括反应罐(1)，其特征在于：所述反应罐(1)内的底部位置处固定有隔板(11)，所述反应罐(1)内的上部位置处安装有若干三相分离器(12)，所述隔板(11)上安装有布水盘(2)，所述布水盘(2)的上方设置有生物反应器(3)，所述反应罐(1)的外侧位置处设置有储存罐(4)，所述布水盘(2)的顶端搭接有回水盘(5)，所述回水盘(5)与所述储存罐(4)的底端之间连接有水泵(6)，所述三相分离器(12)的出气端通过排气管(121)与所述储存罐(4)相连接，所述反应罐(1)的顶端通过输气管(14)与所述储存罐(4)的顶端相连接，位于所述三相分离器(12)上方的所述反应罐(1)内部与所述储存罐(4)之间通过排液管(13)相连接。
2.如权利要求1所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：所述布水盘(2)包括若干呈同心状的布水环管(21)和固定在所述布水环管(21)顶端的若干凸管(22)，若干所述布水环管(21)之间连接有入水管(211)，所述入水管(211)的末端贯穿所述反应罐(1)并伸向所述反应罐(1)的外侧，所述凸管(22)的外围避免上连接有若干支管(221)，所述支管(221)在所述凸管(22)的外侧呈向下的倾斜状，所述支管(221)的管口处交接有端盖(222)。
3.如权利要求1所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：所述生物反应器(3)包括框架(31)、固定在所述框架(31)外侧的外罩(32)、固定在所述外罩(32)底端的底罩(33)以及固定在所述外罩(32)顶端的顶罩(34)，所述框架(31)的外侧固定有外罩(32)，所述外罩(32)的四个拐角处均设置有固定条(321)，所述外罩(32)通过所述固定条(321)固定在所述反应罐(1)的内壁上，所述外罩(32)的底端呈斗状结构，所述外罩(32)底端大的外围处与所述反应罐(1)的内壁之间形成有间隙，所述顶罩(34)的中部呈曲面状，所述顶罩(34)的横截面尺寸从下往上先逐渐减小后逐渐增大。
4.如权利要求1所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：所述储存罐(4)顶部的外侧表面上连接有出气管(41)和出液管(42)。
5.如权利要求1所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：所述回水盘(5)包括若干呈同心状的回水环管(51)和固定在所述回水环管(51)底端的若干套管(52)，若干所述回水环管(51)之间连接有回水连接管(511)，所述回水环管(51)的底端连接有若干竖管(512)，所述套管(52)套在所述竖管(512)的外侧，所述套管(52)的底端呈封闭状并与所述隔板(11)的顶面相抵，所述套管(52)的顶端边缘处开设有若干缺口(521)。
6.如权利要求1所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：所述反应罐(1)与所述储存罐(4)之间设置有安装座(61)，所述水泵(6)固定在所述安装座(61)的顶端，回水连接管(511)的末端与所述水泵(6)的出液端相连通，所述储存罐(4)的底端与所述水泵(6)的入液端之间使用管道相连通。
7.如权利要求1所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：所述反应罐(1)和所述储存罐(4)均固定在底座(7)上，安装座(61)固定在所述底座(7)的顶端。
8.一种应用于废水处理的方法，该方法包括权利要求1-7任一所述的可支持泥膜法的EGSB反应器，其特征在于：包括以下步骤：
S1：从入水管(211)处通入污水，使污水从入水管(211)进入到多个布水环管(21)内并流入到凸管(22)内后，污水会将端盖(222)顶开，使污水从支管(221)向外喷出，达到在反应罐(1)内均匀地布入到反应罐(1)内的目的；
S2：污水通过布水盘(2)注入到反应罐(1)内后，反应罐(1)内的污水上升并经过反应罐(1)底部的膨胀颗粒污泥床进行无氧处理，使污泥被分解处理并产生沼气、生物质和水的混合物；
S3：污水被初步处理后进入到生物反应器(3)内，使污水从多个绳性填料(311)中经过，被附着在绳性填料(311)上的厌氧菌进一步分解处理，在污水经过绳性填料(311)的区域后经过顶罩(34)时，由于顶罩(34)的口部收紧，此时污水会加速从顶罩(34)的顶端向外喷发，使污泥颗粒能够填充到生物反应器(3)上方的储存罐(4)内，使得从生物反应器(3)中经过后的污水能够被污泥中携带的厌氧菌继续反应，达到进一步进化污水的作用；
S4：经过生物反应器(3)处理的污水会继续向上运动并从多个三相分离器(12)中经过，使三相分离器(12)收集的沼气通过排气管(121)进入到储存罐(4)内，进入到反应罐(1)顶部的沼气则通过输气管(14)与储存罐(4)的顶部相连通，使反应罐(1)和储存罐(4)处于相同的压力，污水透过多个三相分离器(12)时，分解出的小颗粒生物质被三相分离器(12)阻挡并向下沉淀，使生物质颗粒经过生物反应器(3)与储存罐(4)内壁的缝隙处回落到生物反应器(3)的下方，而经过多个三相分离器(12)处理后的干净水则通过排液管(13)进入到储存罐(4)内；
S5：将水泵(6)与外界电源相接通，使水泵(6)开始工作，此时水泵(6)通过管道从储存罐(4)的底部抽水后通过回水连接管(511)泵送到多个回水环管(51)中，使水通过竖管(512)排入到套管(52)内，最终水会从套管(52)上的缺口(521)处排入到反应罐(1)的内部，使回水与污水混合，增加了反应罐(1)内水的流速，加速污水和沼气对污泥的搅动，使泥水混合充分，增加污水处理效果；
S6，随着污水的注入和储存罐(4)中的水循环加入到反应罐(1)内，储存罐(4)内溢出的水会通过出液管(42)向外排出，从而得到经过处理的水。
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