CN202648917U

CN202648917U - 一种测试厌氧反应器中三相分离器分离效果的装置

Info

Publication number: CN202648917U
Application number: CN 201220168239
Authority: CN
Inventors: 张一波; 王业青; 陈艺阳
Original assignee: Jiangnan University
Current assignee: Jiangnan University
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2022-04-18

Abstract

本实用新型是一种测试厌氧反应器中三相分离器的气液固三相分离效果的设备。本实用新型给出了气液固三相分离效果测试的关键技术，本测试系统包含进水系统、进气系统、测试罐和传感器系统。测试时将工程规模级的三相分离器，缩小至测试罐匹配尺寸，调节安装位置调节支撑，至工程所需深度。然后打开风机调节进气风量至设计的产气量、调节水量至设计的理论流量。连续运转1～24小时后，分析进气量和出气量之间的比例关系。分析出水罐中陶粒堆积体积和测试罐中的装填的陶粒体积间的关系，从而获得三相分离器的分离效果。本实用新型对于评估和优化三相分离器结构有重要指导意义。

Description

一种测试厌氧反应器中三相分离器分离效果的装置

技术领域

本实用新型专利涉及三相分离器结构对三相分离效果的测试设备，属于环境保护行业中污水处理设备测试及加工技术领域。

背景技术

厌氧生物处理技术处理废水已经有近百年的历史了，与好氧生物处理技术一起，在环境工程领域发挥着重要作用。几十年来，随着生物学、生物化学等学科的发展和水处理工程实践，新的厌氧处理工艺和构筑物不断地被开发出来，克服了传统工艺的缺点，在处理污水方面发挥了良好的效果和经济效益。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)、膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)等是目前应用较广的污水厌氧生物处理工艺。三相分离器是上述厌氧反应器的重要部件，它具有分离和排放反应器中产生的生物气、有效防止厌氧污泥流失、污泥回流反应区、防止污泥膨胀至进入沉降区、提高出水净化效果等功能作用。

现有第二代、第三代高效厌氧反应器都离不开三相分离器，三相分离器的分离效果对厌氧系统处理效率甚至是否运行成功起着关键性作用。许多工程公司在对废水处理工艺论证时通常关注废水厌氧COD降解率和产气量等数据，并且国内对于三相分离器的分离效果测试未见报道。目前市场上存在着各种类型和结构的三相分离器，但对于具体的气水固分离效果和参数都未提供，不利于未来三相分离器标准化生产和质量检测，对废水处理系统的实际运行效果带来不可预见的风险。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在开发一种能够快速分析三相分离器对气固液分离效果测试和优化的装置。使用本实用新型可提高实际工程规模级三相分离器的分离效果，解决目前无法对三相分离器进行标准化生产和质量检测的技术问题，达到优化处理效果，提高厌氧反应器对污水处理的效率，最终改善环境。

为解决上述问题，本实用新型提供一种测试厌氧反应器中三相分离器分离效果的装置：由进水罐、风机、测试罐、出水收集罐和传感系统构成；进水管道与进气管道分别将进气管道和风机与测试罐连接，其特征在于，测试罐中装有陶粒，出水收集罐通过出水管道收集陶粒和排水，传感系统包括进气电磁阀、进出水电磁阀、压力电磁阀和温度电磁阀；进水系统用于模拟厌氧反应器中水流量情况，进气系统用于模拟厌氧反应器中产气的情况，测试罐加入陶粒以模拟厌氧反应器中的颗粒污泥和絮状污泥；传感系统用于分析进气量和出气量之间的比例关系，出水罐中陶粒堆积体积和测试罐中的装填的陶粒体积间的比例关系。

所述传感系统包括位于进气端的进气电磁流量计、压力计和温度计，位于出气端的出气电磁流量计、压力计和温度计，以及进水流量计和出水流量计。

所述进水系统包括进水流量0～1m³/h计量泵，进水罐、进水管道和布水盘，自来水进计量泵打入45～60℃反射圆锥式布水盘上，以便于罐体中均匀进水。

所述进风系统包括：进气系统包括风机、进气管道和气体分割器。空气通过风机进入罐中，调节空气调节阀调节至设计的分量，利用气体分割器将气泡切割至沼气所需气泡大小。

测试罐中加入粒径0.5～1.5mm、密度为1.05～1.10g/mL的陶粒，加入量为罐区1/4～1/2体积，以模拟厌氧反应器中的颗粒污泥和絮状污泥。进水管道上装有进水计量泵、进水电磁流量计、进水调节阀和布水盘；进气管道上装有空气电磁流量计、压力计、空气调节阀；出气管道上装有空气流量计和压力计。

为了测试厌氧反应器中三相分离器效果，测试时，将工程规模级的三相分离器，缩小至测试罐匹配尺寸，调节安装位置调节支撑，至工程所需深度。然后打开风机调节进气风量至设计的产气量、调节水量至设计的理论流量。连续运转1～24小时后，分析进气量Q₁和出气量Q₂之间的比例关系。分析出水罐中陶粒堆积体积V₁和测试罐中的装填的陶粒体积V₂间的关系，从而获得三相分离器的分离效果。

具体公式见下：

气体收集率(ρ)：

ρ＝Q₂/Q₁×100％

Q₁：进气量，单位Nm³

Q₂：出气量，单位Nm³

固体截留率(δ)：

δ＝(1-V₁/V₂)×100％

V₁：出水罐中陶粒堆积体积，单位m³

V₂：测试罐中陶粒装填体积，单位m³

所述的三相分离器分离效果的测试装置，适用于环境工程领域UASB、EGSB等各类型厌氧废水处理反应器中的三相分离器分离效果的测试。

本实用新型提出了评价三相分离器分离效果的一种方法，采用了简便可行的装置系统组合，将工程规模级三相分离器缩小后再进行模拟运行，最后获得测试效果数据。本装置测试具有简便快速的特点，在不需要其他设备的情况下，测试过程短，获得的测试数据能直接用于分析和评价，质量检测，有利于三相分离器生产的标准化、规模化发展。

附图说明

图1三相分离器测试装置示意图。(1、进水罐；2、进水计量泵；3、风机；4、测试罐；5、出水收集罐；6、进水电磁流量计(L)；7、进水调节阀；8、空气电磁流量计(Q₁)；9、压力计；10、空气调节阀；11、空气流量计(Q₂)；12、压力计；13、布水盘；14、陶粒；15、待测试三相分离器；16、安装位置调节支撑；17、进气管道；18、进水管道；19、出气管道；20、出水管道；21、流出陶粒)

具体实施方式

实施例1

(1)开动计量泵，使其进水流量在50L/h。自来水经计量后打到布水盘上，在罐体内均匀布水；

(2)空气通过风机进入罐中，调节空气调节阀调节至设计的风量，风量为150L/h，利用气体切割器将气泡切割至沼气所需气泡大小；

(3)测试罐中加入粒径0.5～1.5mm、密度为1.05～1.10g/mL的陶粒，加入量为罐区1/4体积；

(4)调节控制传感器系统中进气电磁流量计、压力计、温度计；出气电磁流量计、压力表和温度计，进水流量计的各项参数；

(5)测试时，将工程规模级的三相分离器，缩小至测试罐匹配尺寸，安装至工程所需深度。然后打开风机调节进气风量至设计的产气量、调节水量至设计的理论流量。连续运转12小时后，分析测定进气量Q₁1.8Nm³和出气量Q₂1.71Nm³，出水罐中陶粒堆积体积V₁0.034m³和测试罐中的装填的陶粒体积V₂0.2m³。

某型三相分离器等比例缩小后制成有机玻璃模型，接入此测试装置中，经上述测试步骤和方式连续运行12小时后，分析分离效果。得到三相分离器的气体收集率为95％、固体截留率为83％。

实施例2

(5)测试时，将工程规模级的三相分离器，缩小至测试罐匹配尺寸，安装至工程所需深度。然后打开风机调节进气风量至设计的产气量、调节水量至设计的理论流量。连续运转12小时后，分析测定进气量Q₁1.8Nm³和出气量Q₂1.08Nm³，出水罐中陶粒堆积体积V₁0.03m³和测试罐中的装填的陶粒体积V₂0.2m³。

某厂使用的厌氧反应器一直效果不佳，将三相分离器等比例缩小后制成有机玻璃模型，接入此测试装置中，经上述测试步骤和方式连续运行12小时后，分析分离效果。得到三相分离器的气体收集率为60％、固体截留率为85％。

Claims

1.一种测试厌氧反应器中三相分离器分离效果的装置，由进水罐、风机、测试罐、出水收集罐和传感系统构成；进水管道与进气管道分别将进气管道和风机与测试罐连接，其特征在于，测试罐中装有陶粒，出水收集罐通过出水管道收集陶粒和排水，传感系统包括进气电磁阀、进出水电磁阀、压力电磁阀和温度电磁阀。

2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述传感系统还包括进气电磁流量计、压力计、温度计、出气电磁流量计、进水流量计和出水流量计。

3.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述进风系统还包括：气体分割器，气体分割器将气泡切割至沼气所需气泡大小。

4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述测试罐中加入粒径0.5～1.5㎜、密度为1.05～1.10g/mL的陶粒，填充量为罐区1/4～1/2体积。

5.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述进水管道还连接有布水盘，进水打入布水盘上，以便于罐体中均匀进水。

6.根据权利要求1所述装置，其特征在于，进水管道上装有进水计量泵、进水电磁流量计、进水调节阀和布水盘；进气管道上装有空气电磁流量计、压力计、空气调节阀；出气管道上装有空气流量计和压力计。