CN201052983Y - 升流式膨胀床厌氧生物反应器 - Google Patents
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Abstract
一种升流式膨胀床厌氧生物反应器，包括布水器；其中：还包括搪瓷拼装罐、下层三相分离器和上层三相分离器，该下层三相分离器和上层三相分离器设置在布水器之上，所述布水器、下层三相分离器和上层三相分离器依次设置在所述搪瓷拼装罐内从底部至顶部的内部空间区域。采用这种工艺制造的设备，其单位容量内处理污染物的能力与现有技术相比提高了4～8倍，所以可提高设备效率80％以上，设备制造成本则降低50％以上，在处理同样容量的污染物时，设备占地面积比现有技术减少50％以上，搪瓷拼装罐的大部分制造及防腐工艺在车间环境内完成，防腐性能好，设备使用寿命可达15～30年，比现有技术提高一倍以上。拼装工艺简单，施工效率高，所以更易于工业化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理装置，特别是涉及一种升流式膨胀床厌氧生物反应器。
背景技术
目前广泛使用的厌氧生物反应器主要是升流式污泥床厌氧反应器，其主要设备组成如图1所示。该升流式污泥床厌氧反应器包括：罐体T0、布水器T1、三相分离器T2、出水堰T3。其中罐体T0一般采用混凝土罐或涮有机防腐涂层的碳钢罐构造，所述布水器T1、三相分离器T2和出水堰T3则依次安装在罐体T0内从底部到顶部的空间区域。这种反应器的废水上升流速通常为0.5～1.5米/小时，如果流速过高会造成厌氧微生物的流失，因此在设计时有机物COD容积负荷通常采用5～10kgCOD/m3.d。由此可知受其结构和材料所限，这种升流式厌氧污泥床反应器的日平均废水处理量不高，处理效率很低。而罐体T0如果是由混凝土罐组成，则施工周期长、施工质量难以控制、罐体高度也因施工方式而限制其不能太高。罐体T0如果是由碳钢板焊接而成，则存在防腐性能差、防腐寿命短等问题，其中使用的有机涂层防腐材料的使用寿命一般为10年左右。此外，钢板焊接、喷砂除锈、有机涂层喷涂等防腐处理工序都需要在常温下由现场工人操作，施工质量难以控制，不易于工业化大批量生产。
发明内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种采用搪瓷拼装罐体、以及两组多级三相分离器组成的升流式膨胀床反应器，以提高污水处理效率，延长反应器设备使用寿命。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：所述升流式膨胀床厌氧生物反应器，包括布水器和出水堰；其中：还包括搪瓷拼装罐、下层三相分离器和上层三相分离器，该下层三相分离器和上层三相分离器设置在布水器之上，出水堰之下，所述布水器、下层三相分离器、上层三相分离器和出水堰依次设置在所述搪瓷拼装罐内从底部至顶部的内部空间区域。
所述搪瓷拼装罐呈圆柱体形，由多块搪瓷钢板拼装而成，用于组成所述搪瓷拼装罐的搪瓷钢板呈矩形，由钢板以及钢板两面的搪瓷涂层构成，在钢板上设置有螺栓安装孔，所述的钢板采用合金钢板，并且该合金钢板的迎水面搪瓷涂层和背水面搪瓷涂层的厚度相当。
所述下层三相分离器和上层三相分离器为多级组装式三相分离器，该多级组装式三相分离器由框架和壁板组成下不封底的箱体，箱体一端设置总集气室和排水槽，箱体内三相分离器和集水堰横向布置，一端与总集气室相连，另一端与相对的壁板相连，在三相分离器与总集气室的连接处开设分排气孔。
所述搪瓷拼装罐的高径比为2-5。
所述搪瓷拼装罐的高度为14-25m。
所述反应器还包括气水分离器、沼气管、回流管和沼气排放管；其中所述气水分离器位于所述搪瓷拼装罐之上，所述沼气管自所述气水分离器引出并延伸至搪瓷拼装罐内，所述回流管自所述气水分离器引出并延伸至搪瓷拼装罐底部，所述沼气排放管自所述气水分离器顶部引出。
这种厌氧生物反应器的废水上升流速可达到1.5～6米/小时，在设计时有机物COD容积负荷可达到40kgCOD/m3.d，采用这种工艺制造的设备，其单位容量内处理污染物的能力与现有技术相比提高了4～8倍，所以可提高设备效率80％以上，设备制造成本则降低50％以上，在处理同样容量的污染物时，设备占地面积比现有技术减少50％以上，搪瓷拼装罐的大部分制造及防腐工艺在车间环境内完成，防腐性能好，设备使用寿命可达到15～30年，比现有技术提高一倍以上。拼装工艺简单，施工效率高，所以更易于工业化生产。因此，这种高效废水处理反应器在高浓度废水处理领域具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为现有技术的升流式污泥床厌氧反应器的结构示意图
图2为本实用新型的升流式膨胀床厌氧反应器的结构示意图
其中，附图标记说明如下：
10搪瓷拼装罐 1布水器
2下层三相分离器 3上层三相分离器
4出水堰 5气水分离器
6沼气管 7回流管
8沼气排放管 A1混合区
A2膨胀反应区 A3精处理区
A4沉淀区
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。
如图2所示，本实用新型的升流式膨胀床厌氧反应器包括布水器1和出水堰4；其中：还包括搪瓷拼装罐10、下层三相分离器2和上层三相分离器3，该下层三相分离器2和上层三相分离器3设置在布水器1和出水堰4之间，所述布水器1、下层三相分离器2、上层三相分离器3和出水堰4依次设置在所述搪瓷拼装罐10内从底部至顶部的内部空间区域。
在本实用新型的厌氧反应器中，该厌氧反应器总体呈圆柱型。所述搪瓷拼装罐10采用的是专利申请号为2006201131364的搪瓷拼装罐。其中：所述搪瓷拼装罐10呈圆柱体形，由多块搪瓷钢板拼装而成，用于组成所述搪瓷拼装罐10的搪瓷钢板呈矩形，由钢板以及钢板两面的搪瓷涂层构成，在钢板上设置有螺栓安装孔，所述的钢板采用合金钢板，并且该合金钢板的迎水面搪瓷涂层和背水面搪瓷涂层的厚度相当。
在本实用新型的厌氧反应器中，所述三相分离器采用的是专利号为ZL95215408.0的多级组装式三相分离器。其中：该多级组装式三相分离器由框架和壁板组成下不封底的箱体，箱体一端设置总集气室和排水槽，箱体内三相分离器和集水堰横向布置，一端与总集气室相连，另一端与相对的壁板相连，在三相分离器与总集气室的连接处开设分排气孔。
所述反应器还包括气水分离器5、沼气管6、回流管7和沼气排放管8；其中所述气水分离器5位于所述搪瓷拼装罐10之上，所述沼气管6自所述气水分离器5引出并延伸至搪瓷拼装罐10内，所述回流管7自所述气水分离器5引出并延伸至搪瓷拼装罐10底部，所述沼气排放管8自所述气水分离器5顶部引出。
所述沼气管6为2根或2根以上，其中1根或1根以上延伸至所述下层三相分离器2的总集气室，还有1根或1根以上延伸至所述上层三相分离器3的总集气室。
本实用新型的反应器，因为设置了两层三相分离器的缘故，所以其构造特点是具有很大的高径比，一般可达2-5，反应器的高度高达14-25m。因此现有技术中的混凝土罐体是不能适用的。从外观上看，本实用新型的升流式膨胀床反应器由上层三相分离器3和下层三相分离器2叠加而成，在每个厌氧反应器的顶部设置一个气水分离器5，底部设有布水器1。
本实用新型的反应器是这样工作的：废水由反应器底部的布水器1分配进入混合区A1，与厌氧颗粒污泥均匀混合；经初步混合后升到膨胀床反应区A2，大部分有机物在这里被转化成沼气，所产生的沼气被下层三相分离器2收集。沼气将沿着沼气管6上升，沼气上升的同时把厌氧颗粒污泥从膨胀床反应区A2的混合液提升至反应器顶部的气水分离器5，被分离出的沼气从气水分离器5的顶部的沼气排放管8排走，分离出的厌氧颗粒污泥与水的混合液将沿着回流管7，返回到混合区A1的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环，内循环的结果使膨胀床反应区A2不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，废水上升流速可达到1.5～6米/小时，使该室内的颗粒污泥完全达到蓬松的流化状态，有很高的传质速率，使生化反应速率大为提高，从而大大提高了去除有机物的能力。废水经过下层三相分离器2，进入精处理区A3，在这一区域内，由于低的污泥负荷率，相对长的水流停留时间和推流的流态特性，产生了有效的后处理效果。另外由于沼气产生的扰动在精处理区A3较低，因此在精处理区A3的上升流速也较低，废水经过上层三相分离器3，厌氧颗粒污泥与沼气、液体进一步分离，然后进入沉淀区A4，经出水堰4收集后排放，这个特点也提供了最佳的固体停留状态，使得生物可降解COD去除率达到80％以上。
本实施例的升流式膨胀床反应器中：搪瓷拼装罐体10的直径为5.35米，高14.4米，其内部废水处理设备由气水分离器5及相关管道、出水堰4、下层三相分离器2、上层三相分离器3和布水器1等组成，工作温度为33℃～37℃，设计容积负荷16kgCOD/m3.d，日处理1000吨淀粉废水。经过实际运行效果良好，反应器进水浓度COD＝8000～10000mg/l，出水浓度600～800mg/l，有机物去除率达到90％以上。
本实用新型提供的这种采用搪瓷拼装罐体、两组多级三相分离器所组成的升流式膨胀床反应器，其废水上升流速可达到1.5～6米/小时，在设计时有机物COD容积负荷可达到40kgCOD/m3.d，采用这种工艺制造的设备，其单位容量内处理污染物的能力与像有技术相比提高了4～8倍，所以可提高设备效率80％以上，设备制造成本则降低50％以上，在处理同样容量的污染物时，设备占地面积比现有技术减少50％以上，搪瓷拼装罐的大部分制造及防腐工艺在车间环境内完成，防腐性能好，设备使用寿命可达到15～30年，比现有技术提高一倍以上。拼装工艺简单，施工效率高，所以更易于工业化生产。因此，这种高效废水处理反应器在高浓度废水处理领域具有广泛的应用前景。
Claims (7)
1.一种升流式膨胀床厌氧生物反应器，包括布水器(1)和出水堰(4)；其特征在于：还包括搪瓷拼装罐(10)、下层三相分离器(2)和上层三相分离器(3)，其中该下层三相分离器(2)和上层三相分离器(3)设置在布水器(1)之上，出水堰(4)之下，所述布水器(1)、下层三相分离器(2)、上层三相分离器(3)和出水堰(4)依次设置在所述搪瓷拼装罐(10)内从底部至顶部的内部空间区域。
2.根据权利要求1所述的升流式膨胀床厌氧生物反应器，其特征在于：所述搪瓷拼装罐(10)呈圆柱体形，由多块搪瓷钢板拼装而成，用于组成所述搪瓷拼装罐(10)的搪瓷钢板呈矩形，由钢板以及钢板两面的搪瓷涂层构成，在钢板上设置有螺栓安装孔，所述的钢板采用合金钢板，并且该合金钢板的迎水面搪瓷涂层和背水面搪瓷涂层的厚度相当。
3.根据权利要求1所述的升流式膨胀床厌氧生物反应器，其特征在于：所述下层三相分离器(2)和上层三相分离器(3)为多级组装式三相分离器，该多级组装式三相分离器由框架和壁板组成下不封底的箱体，箱体一端设置总集气室和排水槽，箱体内三相分离器和集水堰横向布置，一端与总集气室相连，另一端与相对的壁板相连，在三相分离器与总集气室的连接处开设分排气孔。
4.根据权利要求1所述的升流式膨胀床厌氧生物反应器，其特征在于：所述搪瓷拼装罐(10)的高径比为2-5。
5.根据权利要求1至4中任意一个所述的升流式膨胀床厌氧生物反应器，其特征在于：所述反应器还包括气水分离器(5)、沼气管(6)、回流管(7)和沼气排放管(8)；其中所述气水分离器(5)位于所述搪瓷拼装罐(10)之上，所述沼气管(6)自所述气水分离器(5)引出并延伸至搪瓷拼装罐(10)内，所述回流管(7)自所述气水分离器(5)引出并延伸至搪瓷拼装罐(10)底部，所述沼气排放管(8)自所述气水分离器(5)顶部引出。
6.根据权利要求5所述的升流式膨胀床厌氧生物反应器，其特征在于：所述沼气管(6)为2根或2根以上，其中1根或1根以上延伸至所述下层三相分离器(2)的总集气室，还有1根或1根以上延伸至所述上层三相分离器(3)的总集气室。
7.根据权利要求1至4中任意一个所述的升流式膨胀床厌氧生物反应器，其特征在于：所述搪瓷拼装罐(10)的高度为14-25m。
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