CN116161785A - 厌氧三相分离器以及高效厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了厌氧三相分离器以及高效厌氧反应器,厌氧三相分离器包括分离器箱体、内置三相分离器以及出水堰,所述内置三相分离器包括上层分离器以及下层分离器,所述上层分离器与所述下层分离器沿着竖直方向设置在所述分离器箱体内,所述上层分离器与所述下层分离器之间具有间隔,所述出水堰连接在所述上层分离器,内置三相分离器的外壁与所述分离器箱体的内壁之间具有间隔且该间隔形成降流区,下层分离器的底部与所述分离器箱体的底部之间的间隔形成沉降区,分离器箱体的上部形成升流区,上层分离器与下层分离器位于升流区内,所述分离器箱体的底部设置有回流缝。本发明的厌氧三相分离器可以对出水实现两级分离,有效改善气液固分离效果。
Description
技术领域
本申请涉及水处理技术领域,特别是涉及一种厌氧三相分离器以及高效厌氧反应器。
背景技术
高效厌氧反应器中,三相分离器起到了关键作用,三相分离器是高效厌氧反应器最核心的装置之一。三相分离器可以实现高效厌氧反应器中气、液、固的三相分离,起到重要的功能,该功能能够使高效厌氧反应器之上的悬浮污泥沉淀下来,污泥回流回反应器避免污泥流失。
但是传统的的高效厌氧反应器在使用时,高效厌氧反应器高度较低且污泥层膨胀高度较高时,或者进水浓度高时,污泥在三相分离器沉淀室中沉淀效果不佳,污泥在沉淀室继续产气,产生气体会影响沉淀效果,絮状污泥随出水流出,导致出水效果变差,同时长期污泥流失会影响反应器的正常运行。
发明内容
基于此,针对传统的高效厌氧反应器在使用时,高效厌氧反应器高度较低且污泥层膨胀高度较高时,或者进水浓度高时,污泥在三相分离器沉淀室中沉淀效果不佳,污泥在沉淀室继续产气,产生气体会影响沉淀效果,导致出水效果变差,同时长期污泥流失会影响反应器的正常运行的问题,有必要提供一种厌氧三相分离器。本发明的厌氧三相分离器具有外层分离单元和内层分离单元两部分构成,可以对出水实现两级分离,有效改善气液固分离效果,同时该种三相分离器在使用时,为拼装式模块化结构,根据使用需要布置,无需如传统三相分离器一样布满整个反应器顶部,安装简便灵活。
本申请一实施例提供了一种厌氧三相分离器。
一种厌氧三相分离器,包括分离器箱体、内置三相分离器以及出水堰,所述内置三相分离器包括上层分离器以及下层分离器,所述上层分离器与所述下层分离器沿着竖直方向设置在所述分离器箱体内,所述上层分离器与所述下层分离器之间具有间隔,所述出水堰连接在所述上层分离器,所述内置三相分离器的外壁与所述分离器箱体的内壁之间具有间隔且该间隔形成降流区,所述下层分离器的底部与所述分离器箱体的底部之间的间隔形成沉降区,所述分离器箱体的上部形成升流区,所述上层分离器与所述下层分离器位于所述升流区内,所述分离器箱体的底部设置有回流缝。
在其中一些实施例中,所述厌氧三相分离器还包括出水槽以及集水管,所述出水槽连接所述出水堰,所述集水管连接所述出水槽以用于收集所述出水槽的出水。
在其中一些实施例中,所述内置三相分离器的数量为多个,多个所述内置三相分离器并列且间隔设置,各个所述内置三相分离器的所述上层分离器上分别设置有所述出水堰。
在其中一些实施例中,所述分离器箱体由其中部至底部逐渐收拢,使得所述分离器箱体的底部成漏斗状结构。
在其中一些实施例中,所述厌氧三相分离器还包括挡气板,所述挡气板设置在所述分离器箱体的底部,所述挡气板与所述下层分离器之间具有间隔且该间隔形成回流缝。
在其中一些实施例中,所述挡气板的顶部具有通气孔,所述挡气板顶部呈弯折结构,所述挡气板顶部的弯折结构的弯折角度为55°-150°。
在其中一些实施例中,所述分离器箱体上设置有多个限流孔,所述限流孔靠近于所述分离器箱体的顶部。
在其中一些实施例中,所述厌氧三相分离器还包括通气管,所述通气管连接在所述上层分离器,所述通气管用于辅助所述上层分离器排气。
本申请一实施例还提供了一种高效厌氧反应器。
一种高效厌氧反应器,包括厌氧反应箱体、进水管、出水管以及所述厌氧三相分离器,所述厌氧三相分离器安装于所述厌氧反应箱体内且位于其顶部位置,所述厌氧三相分离器的出水堰连通于所述出水管,所述出水管位于所述厌氧反应箱体的顶部,所述进水管连接于所述厌氧反应箱体的底部。
在其中一些实施例中,所述厌氧三相分离器的数量为多个,多个所述厌氧三相分离器间隔设置.
本发明的厌氧三相分离器,具有如下有益效果:
(1)本发明的厌氧三相分离器中,分离器箱体内的沉淀区和降流升流区结构形成第一级分离,接着进入升流区的内置分离器,在内置分离器发生第二级分离,如此,实现第二级分离,也即实现气、液、固二次分离,有效改善气、液、固分离效果,提高出水水质,加强对污泥的截留能力。
(2)本发明的各个结构采用拼装式模块化结构,安装简便灵活,根据处理水量确定三相分离器使用个数,使用时灵活吊装于高效厌氧反应器顶部即可,结构和使用上比传统三相分离器简单。
(3)传统的三相分离器使用时,厌氧反应器要控制污泥膨胀床层的高度,如果受负荷冲击的话,污泥膨胀床层高度上升进入沉淀区,会影响沉淀效果,导致污泥流失,出水变差;而在本发明中,则无此限制要求,污泥膨胀床层较高时也可以先进入外层沉淀分离单元进行初级分离,形成污泥浓度较低的混合液继续进入内层分离单元进行第二级分离,以提高分离效果,因此一定程度上,本发明扩大了有效的反应区体积,可以提高高效厌氧反应器的处理负荷。
该新型三相分离器除了用在厌氧反应器中,也可用在其他泥水分离的应用场景,如厌氧氨氧化反应器、活性污泥反应器当中。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对本领域技术人员来说,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。
为了更完整地理解本申请及其有益效果,下面将结合附图来进行说明。其中,在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本发明一实施例所述的厌氧三相分离器示意图;
图2为本发明一实施例所述的厌氧三相分离器其中一侧面示意图;
图3为本发明一实施例所述的厌氧三相分离器剖视示意图;
图4为本发明一实施例所述的厌氧三相分离器另一侧面示意图;
图5为本发明一实施例所述的高效厌氧反应器侧面示意图。
附图标记说明
10、高效厌氧反应器;100、厌氧三相分离器;110、分离器箱体;111、限流孔;120、内置三相分离器;121、上层分离器;122、下层分离器;123、降流区;124、沉降区;125、升流区;130、出水堰;140、漏斗状结构;150、出水槽;170、挡气板;171、通气孔;180、通气管;190、回流缝;200、厌氧反应箱体;300、进水管;310、布水管;400、出水管。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、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。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
此外,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至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
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,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。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。
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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
在本发明的描述中,若干的含义是一个以上,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本申请实施例提供一种厌氧三相分离器100,以解决传统的高效厌氧反应器10在使用时,高效厌氧反应器10高度较低且污泥层膨胀高度较高时,或者进水浓度高时,污泥在三相分离器沉淀室中沉淀效果不佳,污泥在沉淀室继续产气,产生气体会影响沉淀效果,导致出水效果变差,同时长期污泥流失会影响反应器的正常运行的问题。以下将结合附图对厌氧三相分离器100进行说明。
本申请实施例提供的厌氧三相分离器100,示例性的,请参阅图1所示,图1为本申请实施例提供的厌氧三相分离器100的结构示意图。本申请的厌氧三相分离器100能够用污水处理、污泥处理等用途。本申请实施例提供的三相分离器100除了用在厌氧反应器中,也可用在其他泥水分离的应用场景,如厌氧氨氧化反应器、活性污泥反应器当中使用。
为了更清楚的说明厌氧三相分离器100的结构,以下将结合附图对厌氧三相分离器100进行介绍。
示例性的,请参阅图1所示,图1为本申请实施例提供的厌氧三相分离器100的结构示意图。一种厌氧三相分离器100,包括分离器箱体110、内置三相分离器120以及出水堰130。
内置三相分离器120包括上层分离器121以及下层分离器122。上层分离器121与下层分离器122沿着竖直方向设置在分离器箱体110内。上层分离器121与下层分离器122之间具有间隔。出水堰130连接在上层分离器121。内置三相分离器120的外壁与分离器箱体110的内壁之间具有间隔且该间隔形成降流区123。下层分离器122的底部与分离器箱体110的底部之间的间隔形成沉降区124。分离器箱体110的上部形成升流区,上层分离器121与下层分离器122位于所述升流区内,上层分离器121与下层分离器122之间的间隔形成了部分上述的升流区,上层分离器121与下层分离器122之间的间隔形成升流区125。分离器箱体110的底部设置有回流缝。
本发明的厌氧三相分离器100具有外层分离单元和内层分离单元两部分构成,可以对出水实现两级分离,有效改善气液固分离效果,同时该种三相分离器在使用时,为拼装式模块化结构,根据使用需要布置,无需如传统三相分离器一样布满整个反应器顶部,安装简便灵活。
在其中一些实施例中,厌氧三相分离器100还包括出水槽150以及集水管。出水槽150连接出水堰130,集水管连接出水槽150的底部以用于收集出水槽150的出水,集水管的末端延伸至厌氧三相分离器100的外部。集水管在附图中未示出。
在其中一些实施例中,内置三相分离器120的数量为多个。多个内置三相分离器120并列且间隔设置,各个内置三相分离器120的上层分离器121的内侧设置有出水堰130。
在其中一些实施例中,参见图5所示,厌氧三相分离器100通过支撑横梁悬挂固定于高效厌氧反应器10的内部顶部位置。厌氧反应器10的顶部通过密封件密封并留有固定的排气孔和排气管路用于排出沼气。密封件可以是反吊膜等材料制备。
在其中一些实施例中,参见图3所示,分离器箱体110由其中部至底部逐渐收拢,使得分离器箱体110的底部成漏斗状结构140。
在其中一些实施例中,参见图3所示,厌氧三相分离器100还包括挡气板170。挡气板170设置在分离器箱体110的底部,挡气板170与下层分离器122之间具有间隔且该间隔形成回流缝190。
在其中一些实施例中,挡气板170的顶部具有通气孔171。挡气板170顶部呈弯折结构,挡气板170顶部的弯折结构的弯折角度为55°-150°。挡气板170顶部的弯折结构的弯折角度可以根据实际需要进行设置。
在其中一些实施例中,参见图4所示,分离器箱体110上设置有多个限流孔。限流孔靠近于分离器箱体110的顶部,限流孔用于控制高效厌氧反应器10内的混合液均匀进入厌氧三相分离器100内。
在其中一些实施例中,厌氧三相分离器100还包括通气管180。通气管180连接在上层分离器121,通气管180用于辅助上层分离器121排气。
本申请一实施例还提供了一种高效厌氧反应器10。
参见图5所示,一种高效厌氧反应器10,包括厌氧反应箱体200、进水管300、出水管400以及厌氧三相分离器100,厌氧三相分离器100安装于厌氧反应箱体200内且位于其顶部位置,厌氧三相分离器100的出水堰130连通于出水管400,出水管400位于厌氧反应箱体200的上部,进水管300连接于厌氧反应箱体200的底部。
在其中一些实施例中,厌氧三相分离器100的数量为多个,多个厌氧三相分离器100间隔设置。
上述的高效厌氧反应器10在使用时,原理包括如下:
一个或多个厌氧三相分离器100通过支撑横梁悬挂固定于厌氧反应箱体200的顶部,厌氧三相分离器100的分离器箱体110的顶部使用反吊膜等材料密封,整个厌氧反应箱体200包括一个或多个厌氧三相分离器100的顶部形成一个封闭气室。
在使用时,参见图5所示,污水由进水管300进入厌氧反应箱体200底部的布水管310,经布水管310均匀布水于厌氧反应箱体200内,并与厌氧反应箱体200内的活性厌氧污泥接触,发生厌氧降解反应,并产生沼气。混合液进入厌氧三相分离器100内进行固液气三相分离,清水经厌氧三相分离器100的出水堰130进入出水槽150,经集水管收集后排出。
参见图3所示,反应过程中,厌氧反应箱体200内为活性厌氧污泥的混合液,厌氧反应箱体200内的混合液通过限流孔111流入厌氧三相分离器100,进入降流区123,在降流区123中,混合液中的气泡密度较低会上升并释放,液体和固体的混合液进入沉淀区中沉淀分离。沉淀的污泥比重较大,在沉淀区中沉淀至底部,并经回流缝190回流进入厌氧反应箱体200中,比重较轻的水上升进去升流区125,逐次穿过内置三相分离器120的上层分离器121,在内置三相分离区中,经过一级沉淀分离后的出水在此再次进行三相分离,少数残留的气体脱离混合液,固液再次沉淀分离。经过分离后的清水,经出水堰130进入出水槽150流出,经集水管收集后排出厌氧反应箱体200。
在反应时,内置三相分离器120整体设计的沉淀负荷,内置三相分离器120的内部结构参数设计可参考厌氧三相分离器,升流区125内上升流速不超过2m/h。
本发明的厌氧三相分离器100,具有如下有益效果:
(1)本发明的厌氧三相分离器100中,分离器箱体110内的沉淀区和降流升流区结构形成第一级分离,接着进入升流区的内置分离器,在内置分离器发生第二级分离,如此,实现二次分离,也即实现气、液、固二次分离,有效改善气、液、固分离效果,提高出水水质,加强对污泥的截留能力。
(2)本发明的各个结构采用拼装式模块化结构,安装简便灵活,内置三相分离器120根据处理水量确定三相分离器使用个数,使用时灵活吊装于高效厌氧反应器10顶部即可,结构和使用上比传统三相分离器简单。
(3)传统的三相分离器使用时,厌氧反应器要控制污泥膨胀床层的高度,如果受负荷冲击的话,污泥膨胀床层高度上升进入沉淀区,会影响沉淀效果,导致污泥流失,出水变差;而在本发明中,则无此限制要求,污泥膨胀床层较高时也可以先进入外层沉淀分离单元进行初级分离,形成污泥浓度较低的混合液继续进入内层分离单元进行二次分离,以提高分离效果,因此一定程度上,本发明扩大了有效的反应区体积,可以提高高效厌氧反应器10的处理负荷。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种厌氧三相分离器,其特征在于,包括分离器箱体、内置三相分离器以及出水堰,所述内置三相分离器包括上层分离器以及下层分离器,所述上层分离器与所述下层分离器沿着竖直方向设置在所述分离器箱体内,所述上层分离器与所述下层分离器之间具有间隔,所述出水堰连接在所述上层分离器,所述内置三相分离器的外壁与所述分离器箱体的内壁之间具有间隔且该间隔形成降流区,所述下层分离器的底部与所述分离器箱体的底部之间的间隔形成沉降区,所述分离器箱体的上部形成升流区,所述上层分离器与所述下层分离器位于所述升流区内,所述分离器箱体的底部设置有回流缝。
2.根据权利要求1所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述厌氧三相分离器还包括出水槽以及集水管,所述出水槽连接所述出水堰,所述集水管连接所述出水槽以用于收集所述出水槽的出水。
3.根据权利要求1所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述内置三相分离器的数量为多个,多个所述内置三相分离器并列且间隔设置,各个所述内置三相分离器的所述上层分离器上分别设置有所述出水堰。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述分离器箱体由其中部至底部逐渐收拢,使得所述分离器箱体的底部成漏斗状结构。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述厌氧三相分离器还包括挡气板,所述挡气板设置在所述分离器箱体的底部,所述挡气板与所述下层分离器之间具有间隔且该间隔形成回流缝。
6.根据权利要求5所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述挡气板的顶部具有通气孔,所述挡气板顶部呈弯折结构,所述挡气板顶部的弯折结构的弯折角度为55°-150°。
7.根据权利要求1-3、6任意一项所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述分离器箱体外侧上设置有多个限流孔,所述限流孔靠近于所述分离器箱体的顶部。
8.根据权利要求1-3、6任意一项所述的厌氧三相分离器,其特征在于,所述厌氧三相分离器还包括通气管,所述通气管连接在所述上层分离器,所述通气管用于辅助所述上层分离器排气。
9.一种高效厌氧反应器,其特征在于,包括厌氧反应箱体、进水管、出水管以及权利要求1-8任意一项所述的厌氧三相分离器,所述厌氧三相分离器安装于所述厌氧反应箱体内且位于其顶部位置,所述厌氧三相分离器的出水堰连通于所述出水管,所述出水管位于所述厌氧反应箱体的顶部,所述进水管连接于所述厌氧反应箱体的底部。
10.根据权利要求9所述的高效厌氧反应器,其特征在于,所述厌氧三相分离器的数量为多个,多个所述厌氧三相分离器间隔设置。
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