CN201193209Y - 一种内循环厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种内循环厌氧反应器，包括壳体、分隔板、下三相分离器、上三相分离器、进水管、布水器、主提升管、辅提升管、回流管和气液体分离器等。本实用新型在壳体底部设置分隔板，将单舱分为3个以上的奇数个分舱，每个分舱内设有头部带旋转机构布水器的进水管。由于本实用新型的反应器设有多项内循环技术装置，其处理效果与传统厌氧反应器相比，有以下优点：处理有机污染物负荷是传统厌氧反应器的6－12倍；占地面积较传统厌氧反应器节省60－80％；抗冲击负荷强，运行处理效果稳定；运行费用低；反应器为全封闭系统，无异味排放。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种反应器，特别涉及一种适用于高浓度污水的生物厌氧处理的内循环厌氧反应器。
背景技术
随着国家将环保列入科学发展和可持续发展的重要国策，各类工业污水和市政污水的处理技术引起了人们广泛的关注。污水的厌氧处理，是污水无害化处理的一种重要技术。其中，厌氧反应器是污水厌氧处理的关键设备之一。目前，常规的污水厌氧处理的设备包括UASB厌氧反应器、厌氧滤器、EGSB污泥膨胀床厌氧反应器等。上述的各种设备存在着明显的缺陷：占地面积大，容积负荷不稳定，滤料容易堵塞和老化，设备生命短等缺陷。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是设计一种处理高效、结构简单、成本低廉的内循环厌氧反应器，以克服现有技术存在的上述缺陷。
本实用新型的反应器包括：壳体、分隔板、下三相分离器、上三相分离器、进水管、布水器、主提升管、辅提升管、回流管和气液分离器等；
在反应器壳体底部设置至少3块分隔板，分隔板的高度根据处理水质与工艺而定，将罐内容积按径向分隔为3个以上的奇数个独立的分舱，每个分舱的下部设置头部带有布水器的进水管。
所说的下三相分离器设置在壳体的中部，其顶部与主提升管的下端相连通；
所说的上三相分离器设置在壳体的上部，其顶部与辅提升管的底部相连通；
下三相分离器与壳体的底部之间的下反应室为膨胀床反应室；下三相分离器与上三相分离器之间的上反应室为深度净化反应室；
所说的气液分离器设置在壳体的顶部，气液分离器的数量可以每个分舱一个，也可以两个或两个以上分舱一个。其上部设有沼气出口。主提升管和辅提升管的上端插入气液分离器中，下端口分别与下三相分离器和上三相分离器连通；回流管的上口与气液分离器连通，下端依次穿过上三相分离器、下三相分离器伸到壳体下部的分舱中。
本实用新型的具体技术特点还有：为了使布水器布水更加均匀，在布水器上设有旋转结构和布水喷嘴，布水喷嘴在上、下、水平方向上设有多个且有一定的倾斜角度，其喷射方向在三维方向上有一定角度。
为了提高气液分离器的气液分离效果，在气液分离器中间设置圆锥形或山屋顶形的气液分离罩，在顶尖开有出气孔。主提升管和辅提升管的上端均设置在气液分离罩的内侧壁处，其上口成喇叭口形。回流管的上口设置在气液分离器的底部，便于液体顺利回流，其下端伸到壳体下部的分舱中，在布水器上侧。
下三相分离器包括山屋顶状的下集气罩(602)和矩形或半圆形的下集气槽；下集气槽与主提升管的下端连通；下集气罩和下集气槽与壳体(1)的内壁固定连接。上三相分离器包括山屋顶状的上集气罩和矩形或半圆形的上集气槽；上集气槽与辅提升管的下端连通；上集气罩和上集气槽与壳体(1)的内壁固定连接。
本实用新型的反应器是这样运行的：
需要处理的污水经布水器泵入反应器分隔舱，与活性污泥均匀混和，进入下反应室-膨胀床反应室，大部分COD被降解产生沼气，通过下三相分离器收集和分离，气体上升，气体上升的同时，提升水和污泥作向上运动，经过主提升管达到位于反应器顶部的气液体分离器，沼气经气液分离罩从水和污泥中分离出来，通过沼气出口流出反应器；水和污泥混和经过回流管直接滑落到反应器底部，形成内部纵向循环流。用沼气气泡产生的提升动能充分利用到反应器中，形成一种自动随机搅拌系统，一方面有利于颗粒污泥与污水表面的交流更新，利于COD的降解，使污泥负荷强度大大增加，同时也节省了大量能源。
在反应器底部，由于用分隔板将单舱分隔为多舱，较小的空间利于活性污泥与污水的混合，利于提高活性污泥的效率。
在分隔舱中污水从进水管进入布水器，由于布水器上设有旋转结构，且在旋转结构上的布水喷嘴在三维方向(上、下、水平方向)上设有多个，且有一定的倾斜角度(角度根据需要确定)，所以污水进舱后，在喷射的水流反作用力的作用下，旋转机构会自动旋转—类似旋转喷泉一样。这样喷出的污水在分舱内就形成了一种动态布水状态，这样进水不仅形成径向的搅拌作用，同时也形成了轴向的搅拌功能。使污水与活性污泥充分接触交流，并将交流中的污水送入下反应室—污泥膨胀床。
在下反应室—膨胀床反应室中，由于从分舱中进入的污水既有径向，又有纵向的搅拌作用，再加上气体产生的扰动，膨胀床反应室中污泥呈膨胀悬浮状态，污水与微生物(污泥)充分有效地接触，污泥产生较高的活性，提供较高的有机负荷率和转化率。使得本实用新型的反应器具有处理高浓度污水的能力。
由于在下反应室内，几乎去除了可降解的COD，因此在上反应区内因气体而产生的扰动很小，上升流速也相对较低，还因为内循环流不通过反应器的上反应区，在同样的微生物生长条件下，上反应区的污泥浓度很低，污泥膨胀的空间较大，这就避免了在峰值负荷冲击时的污泥流失。
在本实用新型的内循环反应器中，污水在下反应室产生大量的沼气，沼气上升同时裹挟大量的水和污泥随之上升，升到顶端的气水分离器后，气体冲向倒伞形气液分离罩内侧，在重力作用下，水和污泥从倒伞内侧滑落下来，气体从水与污泥中分离出来，部分从倒伞下沿流出，部分从倒伞顶端的释放口流出，汇合后从出气口离开。污水携带污泥就从回流管中流下来，回到分舱的布水口处，形成一个纵向的自动循环。这个循环不需另加动力，所以很节能。由于此内循环技术的应用，其处理效果与传统厌氧反应器相比，有以下优点：处理有机污染物负荷是传统厌氧反应器的6—12倍；占地面积较传统厌氧反应器大大减少；抗冲击负荷强，运行处理效果稳定；运行费用低；反应器为全封闭系统，无异味排放。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图
图2是本实用新型的结构示意图的A-A视图
图中：1壳体，2分隔板，3进水管，4布水器，5下反应室，6下三相分离器，7上反应室，8上三相分离器，9气液分离器，10主提升管，11辅提升管12回流管，401旋转结构，402布水喷嘴，601下集气槽，602下集气罩，801上集气槽，802上集气罩，901沼气出口，902气液分离罩
具体实施方式
如附图所示，本实用新型的反应器包括：壳体1、分隔板2、下三相分离器6、上三相分离器8、进水管3、布水器4、主提升管10、辅提升管11、回流管12和气液分离器9等；
在反应器壳体1底部设置至少3块分隔板2，将反应器的单一空间分隔为3个以上的奇数个小空间—即将单舱分为多舱；每个分舱的下部设置头部带有布水器4的进水管3，布水器4上设有旋转结构401和在上、下、水平方向上设有多个，且有一定的倾斜角度的布水喷嘴402。
下三相分离器6设置在壳体1的中部，其包括山屋顶状的下集气罩602和矩形或半圆形的下集气槽601；下集气槽601与主提升管10的下端相连通；下集气槽601和下集气罩602与壳体1的内壁固定连接。
上三相分离器8设置在壳体1的上部，其包括山屋顶状的上集气罩802和矩形或半圆形的上集气槽801；上集气槽801与辅提升管11的下端连通；上集气罩802和上集气槽801与壳体1的内壁固定连接。
下三相分离器6与壳体1的底部之间的下反应室5为膨胀床反应室；下三相分离器6与上三相分离器8之间的上反应室7为深度净化反应室。
气液分离器9设置在壳体1的顶部，其上部设有沼气出口901，中间设有圆锥形或山屋顶形的气液分离罩902，在顶尖开有出气孔。主提升管10设置在气液分离罩902的内侧壁处，其上口成喇叭口形，其下端依次穿过上三相分离器8、上反应室7、伸到下三相分离器6的下集气槽601内。辅提升管11设置在气液分离罩902的内侧壁处，其上口成喇叭口形，其下端伸到上三相分离器8的上集气槽801内。回流管12上口设置在气液分离器9的底部，其下端依次穿过上三相分离器8、上反应室7、下三相分离器6和下反应室5，伸到壳体1下部的分隔舱内，位置在布水器4之上。
气液分离器的数量可以每个分舱一个，也可以两个或两个以上分舱一个。
Claims (8)
1.一种内循环厌氧反应器，包括壳体(1)；设在反应器壳体(1)中部，由下三相分离器(6)隔成的下反应室(5)；设在反应器壳体(1)上部，由上三相分离器(8)隔成的上反应室(7)；设在反应器壳体(1)顶部、带有沼气出口(901)及主提升管(10)、辅提升管(11)、回流管(12)的气液分离器(9)；其特征是：在壳体(1)的底部设有至少3块分隔板(2)，将罐内容积按径向分隔为3个以上的奇数个独立的分舱，每个分舱的下部设置头部带有布水器(4)的进水管(3)。
2.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征是：所述布水器(4)上设有旋转结构(401)和在上、下、水平方向上设有多个、且有一定的倾斜角度的布水喷嘴(402)，其喷射方向在三维方向上有一定角度。
3.根据权利要求1或2所述的内循环厌氧反应器，其特征是：所述气液分离器(9)为圆形或方形，中间设有气液分离罩(902)，气液分离罩(902)形状为圆锥形或山屋顶形，在顶尖开有出气孔。
4.根据权利要求1或2所述的内循环厌氧反应器，其特征是：下三相分离器(6)包括山屋顶状的下集气罩(602)和矩形或半圆形的下集气槽(601)；下集气槽(601)与主提升管(10)的下端连通；下集气罩(602)和下集气槽(601)与壳体(1)的内壁固定连接。
5.根据权利要求1或2所述的内循环厌氧反应器，其特征是：上三相分离器(8)包括山屋顶状的上集气罩(802)和矩形或半圆形的上集气槽(801)；上集气槽(801)与辅提升管(11)的下端连通；上集气罩(802)和上集气槽(801)与壳体(1)的内壁固定连接。
6.根据权利要求1或2所述的内循环厌氧反应器，其特征是：主提升管(10)设置在气液分离罩(902)的内侧壁处，其上口成喇叭口形，其下端依次穿过上三相分离器(8)、上反应室(7)、伸到下三相分离器(6)的下集气槽(601)内。
7.根据权利要求1或2所述的内循环厌氧反应器，其特征是：辅提升管(11)设置在气液分离罩(902)的内侧壁处，其上口成喇叭口形，其下端伸到上三相分离器(8)的上集气槽(801)内。
8.根据权利要求1或2所述的内循环厌氧反应器，其特征是：回流管(12)上口设置在气液分离器(9)的底部，其下端依次穿过上三相分离器(8)、上反应室(7)、下三相分离器(6)和下反应室(5)伸到壳体(1)下部分隔舱内，位置在布水器之上。
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