CN203256031U

CN203256031U - 脉冲内循环厌氧反应器

Info

Publication number: CN203256031U
Application number: CN2013202929066U
Authority: CN
Inventors: 翟计红; 薛林海; 马敏杰; 吴国华; 石玉川; 魏举旺
Original assignee: Third Railway Survey and Design Institute Group Corp
Current assignee: Third Railway Survey and Design Institute Group Corp
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-05-27

Abstract

本实用新型公开了一种脉冲内循环厌氧反应器，包括脉冲布水器和内循环厌氧反应器，脉冲布水器和内循环厌氧反应器通过虹吸下降管连通。内循环厌氧反应器内同轴设置两个圆筒状分隔板，内分隔板围成的圆筒内设置生物混合床，生物混合床内有悬浮填料，中分隔板与外壳之间圆环状空间的上部设置固液分离器。污水通过脉冲布水器进水管均匀进入污水贮槽，在虹吸现象的作用下，通过虹吸下降管进入内循环厌氧反应器，由生物混合床内的细菌吸附、分解作用去除污水中的污染物。本实用新型具有明显的节能、环保等特点，适宜作为生活、生产污水的厌氧生化处理、自然处理工艺的预处理,以及对高浓度有机废水的处理。

Description

脉冲内循环厌氧反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理装置，特别是涉及厌氧生化污水处理装置。

背景技术

污水厌氧处理工艺具有能耗低、管理简单、污泥稳定性好的特点，广泛应用于排水点分散、污水量小的生活和生产污水处理领域。为获得较高的有机物去除率，一般须保持污水处理装置反应器内存在大量的微生物和尽可能长的污泥龄，其次进水中有机物和系统中的厌氧微生物的充分接触也是厌氧工艺成功的关键。

厌氧滤池、厌氧流化床等反应器具有固体停留时间与水力停留时间分开的特点，通常采用外回流的技术措施降低进水浓度，提高通过滤料表面的水流速度，加速载体表面老化生物膜的新陈代谢速度，保持生物的活性。由于回流量大，能耗较高，在污水量较小的铁路站段，基本都取消外回流措施，污水直接进入厌氧处理构筑物，通过延长水力停留时间，实现污染物去除效率的提高。

但是,现有取消外回流措施的中小型厌氧生化污水处理装置，长期运行带来较为严重的滤料堵塞问题，进水中溶解性有机物与厌氧微生物的接触受到限制，出水经常出现黑色并带有臭味，影响污水处理效果以及后续污水处理设施的运行。

发明内容

针对现有技术的厌氧生化工艺中小型污水处理装置存在的问题，本实用新型推出利用脉冲进水方式的内循环厌氧反应器，通过周期性提高厌氧反应器进水的水流速度，利用进水的上升流冲击力，形成水流内循环，使生物混合床内表面布满生物膜的悬浮填料产生流化、擦洗，强化生物膜与污水之间的接触，提高污水处理效果。

本实用新型所述的脉冲内循环厌氧反应器包括脉冲布水器和内循环厌氧反应器，脉冲布水器和内循环厌氧反应器通过虹吸下降管连通。脉冲布水器污水贮槽内的污水通过虹吸下降管进入内循环厌氧反应器，脉冲布水器的污水贮槽的低水位高于内循环厌氧反应器的高水位。

脉冲布水器包括进水管、污水贮槽、虹吸罩、虹吸下降管、虹吸破坏管。污水贮槽为顶部开口的箱体结构，进水管与污水贮槽连通，虹吸罩设置在污水贮槽内，虹吸下降管从虹吸罩中引出，虹吸破坏管设置在虹吸罩外侧。

虹吸罩为顶部封闭的圆柱壳体，设置在污水贮槽的下部，虹吸罩底部和污水贮槽连通。

虹吸下降管为垂直的管子，上部设置在虹吸罩内，顶端低于虹吸罩顶部。虹吸下降管的下端通过横管与内循环厌氧反应器下部连通。

虹吸破坏管是连接虹吸罩和污水贮槽的管子，在虹吸罩外侧垂直设置。虹吸破坏管顶端与虹吸罩顶部连通，下端设置U形弯管，弯管出口高于虹吸罩底端口。

内循环厌氧反应器上部为圆筒状结构，下部为倒圆台状结构。内循环厌氧反应器的外壳上部为圆筒状壳体，外壳下部为漏斗状壳体。外壳上下两端均敞口，连通脉冲布水器的虹吸下降管的横管从漏斗状壳体的下端开口插入。外壳的圆筒状壳体侧面设置出水孔，出水孔通过出水管与外部连通。

内循环厌氧反应器内同轴设置两个圆筒状分隔板，包括内分隔板和中分隔板。中分隔板置于外壳和内分隔板之间，分隔板形成的圆筒与外壳的圆筒状壳体同轴。中分隔板上端与外壳上端平齐，内分隔板上端低于中分隔板上端。内分隔板和中分隔板分别围成的圆筒的下端置于外壳的漏斗状壳体内，使圆筒下端与外壳下端的相间距离变小。

内分隔板围成的圆筒内设置生物混合床，生物混合床内充体积比为50%的悬浮填料，悬浮填料置于上拦截网和下拦截网之间，上拦截网和下拦截网固定在内分隔板上。悬浮填料为空隙率高、比表面积大、比重小于1的高分子材质填料，悬浮填料表面包裹生物膜。

中分隔板与外壳之间圆环状空间的上部设置固液分离器。固液分离器由呈60°夹角的倒三角形隔板接合而成。固液分离器上端面与内分隔板内的上拦截网平齐,低于外壳体的圆筒状壳体上部设置的出水孔。

虹吸下降管下部横管的末端设置配水喇叭口，配水喇叭口置于内分隔板围成的圆筒底部内。配水喇叭口的喇叭口朝向内分隔板内的下拦截网。

本实用新型所述的脉冲内循环厌氧反应器应用时，污水通过脉冲布水器进水管均匀进入污水贮槽，当污水贮槽内水位淹没虹吸罩立壁下缘时，虹吸罩内形成封闭空间，随着污水贮槽水位逐渐升高，虹吸罩内空气被逐步压缩，虹吸罩内水位同步逐渐升高，当污水贮槽内水位达到高水位的最大值时，虹吸罩内水位升高到虹吸下降管管顶，污水携带虹吸罩内聚集的压缩空气快速进入虹吸下降管，虹吸罩内真空度逐渐增大,最后形成虹吸出水，出水通过虹吸下降管进入内循环厌氧反应器。同时，污水贮槽内的水经虹吸罩底部进入虹吸罩。由于虹吸下降管出水量远大于进水管的进水量，污水贮槽水位迅速下降，当污水贮槽内水位低于虹吸破坏管下端口时，空气进入虹吸罩，真空被破坏,出水结束，进入下一配水周期。即，污水又通过进水管均匀进入污水贮槽、虹吸罩内形成封闭空间、虹吸罩内空气再次被逐步压缩，虹吸罩内水位再同步逐渐升高，直到污水贮槽内水位达到高水位的最大值时，虹吸罩内水位升高到虹吸下降管管顶，污水携带虹吸罩内聚集的压缩空气快速进入虹吸下降管并形成虹吸出水通过虹吸下降管进入内循环厌氧反应器。

污水通过虹吸下降管、配水喇叭口间歇性进入内循环厌氧反应器，进入生物混合床内的悬浮填料层。在虹吸条件下利用瞬时形成的高速上升水流，不出现任何充氧过程，水中有机物在无氧的条件下与悬浮填料上生物膜充分接触，在栖息于悬浮填料表面的兼性菌及专性厌氧细菌吸附、分解作用下去除污水中的污染物。包含高速水流冲刷下脱落的老化生物膜的混合液随上升水流通过上拦截网进入内分隔板和中分隔板之间并向下流动，与进水在内循环厌氧反应器底部混合。污水、污泥形成的混合液流沿中分隔板与外壳体之间上升，在固液分离器处，污泥被反复阻挡、压缩后下沉，并返回内循环厌氧反应器底部，实现固液分离，经处理后的上清液由上部的出水孔排出。由于出水孔排水能力远小于进水量，内循环厌氧反应器内的水位迅速涨至高水位，并不断通过出水孔、出水管排出，在下次脉冲进水开始前被均匀排空，水位恢复到低水位，完成整个污水处理过程。

本实用新型所涉及的污水处理装置合理利用进水的势能，在较短时间内完成向动能的转换,加速有机物从污水中向微生物细胞的传递过程,没有电能消耗，满足环保设施保护生态环境的初衷，在高浓度有机污水和中小型污水处理领域具有明显节能、环保的特点。

本实用新型的污水处理装置的生物混合床内充填悬浮填料,填料载体表面被生物膜覆盖，其质变轻，污水以一定流速从下向上流动，使填料载体处于流化状态，广泛而频繁多次与生物膜相接触，提高生物膜的活性，强化了传质过程，有效防止堵塞,可以实现更高的污泥负荷。采用水力搅拌代替好氧工艺中的空气搅拌，形成污水的厌氧生物膜处理过程，实现更少的剩余污泥产生量和更好的污泥稳定性。

本实用新型装置内部无任何活动部件，管理简单，布置紧凑，适宜作为生活、生产污水的厌氧生化处理、自然处理工艺的预处理,或对高浓度有机废水的处理。

附图说明

图1是脉冲内循环厌氧反应器剖面结构示意图。

图中标记说明：

A、脉冲布水器 B、内循环厌氧反应器

1、进水管 2、污水贮槽

3、虹吸罩 4、虹吸破坏管

5、虹吸下降管 6、配水喇叭口

7、下拦截网 8、生物混合床

9、上拦截网 10、内分隔板

11、中分隔板 12、固液分离器

13、出水孔 14、出水管

15、外壳

具体实施方式

结合附图对本实用新型的技术方案作进一步描述。图1显示了本实用新型的基本结构。如图所示，本实用新型所述的脉冲内循环厌氧反应器包括脉冲布水器A和内循环厌氧反应器B。脉冲布水器A和内循环厌氧反应器B通过虹吸下降管5连通。脉冲布水器A污水贮槽内2的污水通过虹吸下降管5进入内循环厌氧反应器B，脉冲布水器A的污水贮槽2的低水位高于内循环厌氧反应器B的高水位。

脉冲布水器包括进水管1、污水贮槽2、虹吸罩3、虹吸破坏管4、虹吸下降管5。

污水贮槽2为顶部开口的箱体结构，进水管1与污水贮槽2连通。

虹吸罩3为顶部封闭的圆柱壳体，设置在污水贮槽2的下部。虹吸罩3的顶部低于污水贮槽2上顶端，虹吸罩3底部与污水贮槽2连通。

虹吸下降管5为垂直的管子，上部设置在虹吸罩3内，顶端低于虹吸罩3顶部。虹吸下降管5的下端通过横管与内循环厌氧反应器B的下部连通。

虹吸破坏管4是连接虹吸罩3和污水贮槽2的管子，在虹吸罩3的外侧垂直设置。虹吸破坏管4的顶端与虹吸罩3顶部连通，下端设置U形弯管，弯管出口高于虹吸罩3底端口。

内循环厌氧反应器B上部为圆筒状结构，下部为倒圆台状结构。内循环厌氧反应器B外壳15的上部为圆筒状壳体，外壳15的下部为漏斗状壳体。外壳15的上下两端均敞口，连通脉冲布水器A的虹吸下降管5的横管从漏斗状壳体的下端开口插入。外壳15的圆筒状壳体侧面设置出水孔13，出水孔13通过出水管14与外部连通。

内循环厌氧反应器B内同轴设置两个圆筒状分隔板，包括内分隔板10和中分隔板11。中分隔板11置于外壳15和内分隔板10之间，分隔板形成的圆筒与外壳15的圆筒状壳体同轴。中分隔板11上端与外壳15上端平齐，内分隔板10上端低于中分隔板11上端。内分隔板10和中分隔板11分别围成的圆筒的下端置于外壳15的漏斗状壳体内，使圆筒下端与外壳15下端的相间距离变小。

内分隔板10围成的圆筒内设置生物混合床8，生物混合床8内充体积比为50%的悬浮填料，悬浮填料置于上拦截网9和下拦截网7之间，上拦截网9和下拦截网7固定在内分隔板10上。悬浮填料为空隙率高、比表面积大、比重小于1的高分子材质填料，悬浮填料表面包裹生物膜。

中分隔板11与外壳15之间的圆环状空间的上部设置固液分离器12。固液分离器12由呈60°夹角的倒三角形隔板接合而成。固液分离器12上端面与内分隔板10内的上拦截网9平齐,低于外壳15的圆筒状壳体上部设置的出水孔13。

虹吸下降管5下部横管的末端设置配水喇叭口6，配水喇叭口6置于内分隔板10围成的圆筒的底部。配水喇叭口6的喇叭口朝向内分隔板10内的下拦截网7。

本实用新型所述的脉冲内循环厌氧反应器应用时，污水通过脉冲布水器A的进水管1均匀进入污水贮槽2，在虹吸现象的作用下，通过虹吸下降管5进入内循环厌氧反应器B，进入生物混合床8内的悬浮填料层。水中有机物在无氧的条件下与填料上生物膜充分接触，由栖息于填料表面的兼性菌及专性厌氧细菌吸附、分解作用去除污水中的污染物，污水、污泥形成的混合液流上升，污泥在固液分离器12处被反复阻挡、压缩后下沉，经处理后的上清液由上部的出水孔13排出，完成污水处理过程。

Claims

1.一种脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：包括脉冲布水器和内循环厌氧反应器，脉冲布水器和内循环厌氧反应器通过虹吸下降管连通，脉冲布水器污水贮槽内的污水通过虹吸下降管进入内循环厌氧反应器，脉冲布水器的污水贮槽的低水位高于内循环厌氧反应器的高水位；脉冲布水器包括污水贮槽、虹吸罩、虹吸下降管，虹吸罩设置在污水贮槽内，虹吸下降管从虹吸罩中引出；内循环厌氧反应器内有两个圆筒状分隔板，内分隔板围成的圆筒内设置生物混合床，中分隔板与外壳之间圆环状空间的上部设置固液分离器。

2.根据权利要求1中所述的脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：所述脉冲布水器的虹吸下降管为垂直的管子，上部设置在虹吸罩内，虹吸下降管顶端低于虹吸罩顶部，虹吸下降管的下部通过横管与内循环厌氧反应器下部连通。

3.根据权利要求1中所述的脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：所述脉冲布水器还包括虹吸破坏管，虹吸破坏管是连接虹吸罩和污水贮槽的管子，在虹吸罩外侧垂直设置；虹吸破坏管顶端与虹吸罩顶部连通，下端设置U形弯管，弯管出口高于虹吸罩底端口。

4.根据权利要求1中所述的脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：所述内循环厌氧反应器外壳的上部为圆筒状壳体，外壳的下部为漏斗状壳体，外壳的圆筒状壳体上部侧面设置出水孔，出水孔通过出水管与外部连通。

5.根据权利要求1中所述的脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：所述生物混合床内的悬浮填料置于上拦截网和下拦截网之间，上拦截网和下拦截网固定在内分隔板上。

6.根据权利要求1中所述的脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：所述固液分离器由呈60°夹角的倒三角形隔板接合而成，固液分离器上端面与内分隔板内的上拦截网平齐,低于外壳体的圆筒状壳体上部设置的出水孔。

7.根据权利要求1中所述的脉冲内循环厌氧反应器，其特征在于：所述虹吸下降管下部横管的末端设置配水喇叭口，配水喇叭口置于内分隔板围成的圆筒的底部，配水喇叭口的喇叭口朝向内分隔板内的下拦截网。