CN201190128Y - 机械提升式双循环厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

一种机械提升式双循环厌氧反应器，包括反应器，反应器的底部设有进水管，进水管与反应器内的第一反应室连通，第一反应室与其上方的第二反应室连通，反应器上部设有出水管，出水管与沉降室连通，反应器顶部设有集气管，集气管与反应器内集气室连通的，所述反应器内上部设有导流筒，导流筒和反应器侧壁之间设有导流板，导流筒内为第二反应室，导流板之间的导流筒上方为集气室，导流筒和导流板之间为污泥回流区，导流板和反应器壁之间为沉降室，导流板上设有导流窗，第一反应室和污泥回流区及沉降室之间设有隔板，隔板前端与反应器壁之间构成回流缝；本实用新型的结构得到简化，高度大大降低，造价及运行成本也进一步降低。

Description

机械提升式双循环厌氧反应器

技术领域

本实用新型涉及一种高浓度有机废水厌氧反应器，特别涉及一种带有机械提升的双循环厌氧反应器。

背景技术

传统内循环厌氧反应器，是在UASB反应器的基础上开发成功的第三代超高效厌氧反应器。内循环厌氧反应器可以看作是由两个UASB反应器叠加串联构成。由5部分组成：混合区、第一反应区、第二反应区、内循环系统和出水区。其中内循环系统是内循环厌氧反应器的核心部分，由三相分离器、沼气提升管、气液分离器和污泥回流管组成。通过内循环系统，加强回流的污泥和进水的充分快速混合，提高传质效果。

传统内循环厌氧反应器的基本构造如图1所示，进水由反应器1底部进水管)进入第一反应室3，与厌氧颗粒污泥均匀混合，并产生沼气，在一级三相分离器22处进行泥水气的三相分离，分离出的污泥沿回流缝13滑回反应器底部。而沼气携带剩余污泥和水沿着沼气提升管23上升至反应器1顶的气液分离器25，被分离出的沼气从气液分离器25顶部的集气管6排走，分离出的泥水混合液沿着污泥回流管24返回到第一反应室3的底部，实现混合液的内部循环，内循环厌氧反应器的称号由此得来，废水经过第一反应室3处理后随即进入到第二反应室4，第二反应室4继续反应，反应过程同第一反应室3，最后处理过的上清液由出水管5排走。

与以UASB为代表的第二代高效厌氧反应器相比，内循环厌氧反应器具有以下的技术优点：(1)容积负荷率高，在处理相同的废水时，内循环厌氧反应器的容积负荷是普通UASB的4倍左右，故其所需的反应体积仅为UASB的1/4～1/3；(2)液体上升流速大，水力停留时间短；(3)基建投资省，占地也更少；(4)反应器内生物量大，内循环液与进水混合均匀，系统抗冲击负荷能力强，运行稳定；(5)适用范围广，可处理低、中、高浓度废水以及含有毒物质的废水。

传内循环统厌氧反应器存在以下主要缺陷：

(1)内循环问题：传统IC反应器的循环系统通过三相分离器、沼气提升管、污泥下降管以及气液分离器等来实现，采用这种内循环技术，内部管路系统过多，占用了反应器的有效空间，影响了反应效率，也使得反应器结构和施工变得复杂。

(2)高径比问题：传统内循环厌氧反应器高径比一般为4～8，高度可达16～25m，甚至有些IC反应器的顶部还须设置避雷设施。过大的高径比将增加水泵的动力消耗，增加企业运行费用。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种机械提升式双循环厌氧反应器，该新型厌氧反应器既能保留反应器内循环的优点，也使其结构得到简化，高度大大降低，造价及运行成本也进一步降低。

本实用新型的技术方案是：一种机械提升式双循环厌氧反应器，包括反应器，反应器的底部设有进水管，进水管与反应器内的第一反应室连通，第一反应室上方连通有第二反应室，反应器上部设有出水管，反应器顶部设有集气管，所述反应器内上部设有纵向设置上下端开口的导流筒，所述导流筒和反应器侧壁之间设有导流板，导流筒内为第二反应室，第一反应室与第二反应室通过导流筒的下端开口直接连通，导流筒上方的导流板之间为集气室，集气室与集气管连通，导流筒和导流板之间为污泥回流区，导流板和反应器壁之间为沉降室，沉降室与出水管连通，第二反应室与污泥回流区通过导流筒上端开口连通，所述第一反应室和污泥回流区及沉降室之间设有向下斜向反应器壁的隔板，隔板前端与反应器壁之间构成回流缝，污泥回流区的下端和沉降室的下端连通并通过回流缝与第一反应室连通。

本使用新型进一步的技术方案是：一种机械提升式双循环厌氧反应器，包括反应器，反应器的底部设有进水管，进水管与反应器内的第一反应室连通，第一反应室上方连通有第二反应室，反应器上部设有出水管，反应器顶部设有集气管，所述反应器内上部设有纵向设置上下端开口的导流筒，所述导流筒和反应器侧壁之间设有导流板，导流筒内为第二反应室，第一反应室与第二反应室通过导流筒的下端开口直接连通，导流筒上方的导流板之间为集气室，集气室与集气管连通，导流筒和导流板之间为污泥回流区，导流板和反应器壁之间为沉降室，沉降室与出水管连通，第二反应室与污泥回流区通过导流筒上端开口连通，所述第一反应室和污泥回流区及沉降室之间设有向下斜向反应器壁的隔板，隔板前端与反应器壁之间构成回流缝，污泥回流区的下端和沉降室的下端连通并通过回流缝与第一反应室连通；所述第二反应室的内部设有垂直于导流筒转动的提升叶轮，提升叶轮由从反应器顶部插入导流筒内的驱动轴带动，驱动轴通过电机驱动，所述导流筒和导流板之间还设有纵向设置的内隔板，内隔板将污泥回流区内部分为位于内侧的第一污泥回流区和外侧的第二污泥回流区，所述内隔板上设有连通第一污泥回流区和第二污泥回流区的导流窗，第一污泥回流区的下端设有开孔板与第一反应室连通，所述第二污泥回流区的下端通过回流缝与第一反应室连通；所述集气室位于内隔板之间；所述内隔板的下沿与隔板的上沿连接固定；所述反应器的下部为倒锥形；所述导流板上设有导流窗，导流板的前端向反应器壁弯折；所述隔板前端向反应器内弯折

本实用新型优点是：

1.本实用新型具有双循环结构，污泥回流区原有的缺陷得到明显改善，回流效果得到明显加强，不但回流污泥回流较为顺畅，不再和上升的泥水气混合物争抢通道，而且上升的泥水气混合物的通道阻力也相应变小；

2.本实用新型反应器的整体结构变得相对简单，尤其是内部设施的安装得到了简化；

3.本实用新型的高度大大降低后，可以降低水泵的动力消耗，减少企业运行费用。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为传统厌氧循环反应器的结构示意图

图2为本实用新型的结构示意图。

其中：1反应器；2进水管；3第一反应室；4第二反应室；5出水管；6集气管；7集气室；8导流筒；9导流板；10污泥回流区；11沉降室；12导流窗；13隔板；14回流缝；15提升叶轮；16驱动轴；17电机；18内隔板；19第一污泥回流区；20第二污泥回流区；21开孔板；22三相分离器；23沼气提升管；24污泥回流管；25气液分离室。

具体实施方式

实施例：如图2所示，一种机械提升式双循环厌氧反应器，包括位于反应器1内部下方的第一反应室3，第一反应室3连通有进水管2，反应器1内上部的纵向设置的导流筒8，导流筒8的上下两端开口，所述导流筒8与反应器1壁之间还设有平行于导流筒8纵向设置的导流板9，导流板9上设有导流窗12，导流板9的前端向反应器壁弯折，导流筒8与导流板9将反应器上部空间分割为位于导流筒8内部的第二反应室4，位于导流筒8和导流板9之间的污泥回流区10以及位于导流板9和反应器1壁之间的沉降室11，沉降室11与位于反应器1上部的出水管5连通，所述导流筒8内部还设有转动方向垂直于导流筒8的提升叶轮15，反应器1顶部设有电机17，电机17驱动插入导流筒8内的驱动轴16，带动提升叶轮15，所述导流筒8和导流板9之间还设有平行于导流板9的内隔板18，内隔板18将污泥回流区10分割为：位于导流筒8和内隔板18之间的第一污泥回流区19和位于内隔板18和导流板9之间的第二污泥回流区20，所述导流筒上方的内隔板18之间为集气室7，集气室7与反应器1顶部的集气管6连通，内隔板18上设有连通第一污泥回流区19和第二污泥回流区20的导流窗12，第一污泥回流区19的底端设有开孔板21，第一污泥回流区19通过开孔板21与第一反应室3连通，内隔板18的下沿连接有向下斜向反应器壁的隔板13，隔板13的前端向反应器内侧折弯，隔板13的前端与反应器1壁之间形成回流缝14，第二污泥回流区20的下端和沉降室11的下端连通并通过回流缝14与第一反应室3连通。

运行时，原水由底部进水管2进入第一反应室3后与由第一污泥回流区19和第二污泥回流区20回流的污泥充分混合后，进行有机物的初步降解，并产生沼气，然后泥水气混合物在提升叶轮15搅拌的提升作用下随即进入导流筒8内(第二反应室4)，在导流筒8内继续进行有机物降解反应，并继续产生沼气，在第一反应室3和第二反应室内4产生的气体，随着水流的上升到达反应器1的顶部，在这里进行泥水和气的分离，分离后的气体逸出水面后通过集气管6排出反应器1。

释气后的泥水混合物接着进入污泥回流区，含大部分污泥的泥水混合物会进入第一污泥回流区19，含有大部分污泥的泥水混合物经过位于第一污泥回流区19底部的开孔板21直接进入第一反应室3，含有少部分污泥的泥水混合物则通过内隔板18上的导流窗12进入第二污泥回流区20，进入第二污泥回流区20的含有少量污泥的泥水混合物通过导流窗12进入了沉降室11，在沉降室11进行泥水两相的分离，分离后的上清液通过出水管5排出，而第二污泥回流区20和沉降室11内的污泥则借助重力作用通过回流缝14返回到反应器1底部的第一反应室3与进水充分混合进行有机物降解。

由第一污泥回流区19返回的污泥直接进入第一反应室3，与进水充分混合后重新参与有机物的降解过程。

导流筒8内设置了提升水流的提升叶轮15，提升叶轮15的旋转可以加速第一反应室3和第二反应室4内泥水的充分接触。

Claims (8)

1.一种机械提升式双循环厌氧反应器，包括反应器(1)，反应器(1)的底部设有进水管(2)，进水管(2)与反应器(1)内的第一反应室(3)连通，第一反应室(3)上方连通有第二反应室(4)，反应器(1)上部设有出水管(5)，反应器(1)顶部设有集气管(6)，其特征在于：所述反应器(1)内设有纵向设置上下端开口的导流筒(8)，所述导流筒(8)和反应器(1)侧壁之间设有导流板(9)，导流筒(8)内为第二反应室(4)，第一反应室(3)与第二反应室(4)通过导流筒(8)的下端开口直接连通，导流筒(8)上方的导流板(9)之间为集气室(7)，集气室(7)与集气管(6)连通，导流筒(8)和导流板(9)之间为污泥回流区(10)，导流板(9)和反应器(1)壁之间为沉降室(11)，沉降室(11)与出水管(5)连通，第二反应室(4)与污泥回流区(10)通过导流筒(8)上端开口连通，所述第一反应室(3)和污泥回流区(10)及沉降室(11)之间设有向下斜向反应器(1)壁的隔板(13)，隔板(13)前端与反应器(1)壁之间构成回流缝(14)，污泥回流区(10)的下端和沉降室(11)的下端连通并通过回流缝(14)与第一反应室(3)连通。

2.根据权利要求1所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述第二反应室(4)的内部设有垂直于导流筒转动的提升叶轮(15)，提升叶轮(15)由从反应器(1)顶部插入导流筒(8)内的驱动轴(16)带动，驱动轴(16)通过电机(17)驱动。

3.根据权利要求1所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述导流筒(8)和导流板(9)之间还设有纵向设置的内隔板(18)，内隔板(18)与导流筒(8)之间为第一污泥回流区(18)，内隔板(18)和导流板(9)之间为第二污泥回流区(20)，所述内隔板(18)上设有连通第一污泥回流区(19)和第二污泥回流区(20)的导流窗(12)，第一污泥回流区(19)通过设置在其下端的开孔板(21)与第一反应室连通(3)，所述第二污泥回流区(20)的下端通过回流缝(14)与第一反应室(3)连通。

4.根据权利要求1或3所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述内隔板(18)的下沿与隔板(13)的上沿连接固定。

5.根据权利要求1或3所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述集气室(7)位于内隔板(18)之间。

6.根据权利要求1所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述反应器(1)的下部为倒锥形。

7.根据权利要求1所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述导流板(9)上设有导流窗(12)，导流板(8)的前端向反应器(1)壁弯折。

8.根据权利要求1所述的机械提升式双循环厌氧反应器，其特征在于：所述隔板(13)前端向反应器(1)内弯折。