CN205133231U - 畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，包括反应器罐体，所述反应器罐体自下而上设有进水管路、膨涨污泥层、若干组纵向排列的三相分离模块，沼气排出管路；每组三相分离模块由上层三相分离单元和下层三相分离单元构成；上层三相分离单元包括若干个上层三相分离器，上层三相分离器材料为树脂材料；下层三相分离单元包括若干个下层三相分离器；三相分离器的截面为三角结构，三相分离模块中每个下层三相分离器的外壁与上层三相分离器支架焊接连接；上下两层三相分离器错落分布。每个下层三相分离器与下层三相分离支架连接，外壁与上层三相分离器支架连接可支撑上层三相分离器；上层三相分离器，比重轻，方便安装，有效防止腐蚀。

Description

畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器

技术领域

本实用新型属于废水厌氧生物处理领域，尤其涉及一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器。

背景技术

目前水体富营养化问题严重影响着人类的生存环境，而水体富营养化的最大原因是养殖场，厌氧生物处理技术是畜牧养殖废水处理的最佳选择，近年来，我国公开的专利中，吴赛明申请的专利“厌氧反应器”(申请号CN201120391920.2)，其包括反应器罐体，所述反应器罐体底部设有进水口，所述反应器罐体的顶部设有沼气管，所述反应器罐体内的上部架设有若干个三相分离器，每个三相分离器的顶部均设有朝上的集气管，所述三相分离器的上方架设有溢流堰，该溢流堰的底部设有伸出反应器罐体外部的出水管。但该厌氧反应器的每一层三相分离器和三相分离器支架均为碳钢材质，碳钢成本高，质量大，易腐蚀，使用寿命有限；每一层三相分离器均由两端固定在罐壁上的支架支撑，上下两层分离器不能交叉，不利于提高三相分离效果；而且碳钢材质的三相分离器由于本身质量大，需要较大的支撑强度，因此其支架结构也比较复杂。

发明内容

本实用新型的目的是探索养殖废水等一系列生化性良好的废水处理处置的新工艺，简化处理工艺，提高水处理效果，降低投资运行成本，延长使用寿命。提供一种高效的厌氧污泥床反应器，具有占地面积小，效率高，抗冲击性强等特性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，包括反应器罐体，所述反应器罐体自下而上设有进水管路，膨涨污泥层，若干组纵向排列的三相分离模块、沼气排出管路，每组三相分离模块由上层三相分离单元和下层三相分离单元构成；所述上层三相分离单元包括若干个上层三相分离器，每个上层三相分离器底部与上层三相分离器支架通过螺栓连接，所述上层三相分离器由树脂材料制成；所述下层三相分离单元包括若干个下层三相分离器，每个下层三相分离器底部与下层三相分离器支架固定连接,所述下层三相分离器由碳钢制成；上层三相分离单元和下层三相分离单元固定接连；所述每个三相分离器的顶部均与集气管相连，最上层的三相分离器上方设有出水堰，所述出水堰的底部与伸出反应器罐体外部的出水管路相连。

优选所述树脂材料为聚氯乙烯板，聚氯乙烯板、聚丙烯板的一种或几种。

所述下层三相分离器支架、上层三相分离器支架的材质为碳钢。

优选所述三相分离器的截面为三角结构，三相分离模块中每个下层三相分离器的外壁与上层三相分离器支架焊接连接；上下两层三相分离器错落分布，这样每个三相分离模块中的上、下两层三相分离器交叉，可以提高三相分离效果。

三相分离模块之间不连接。

上层三相分离器支架的两端与反应器罐体内壁或者下层三相分离器的外壁焊接相连；下层三相分离器支架的两端与反应器罐体内壁焊接相连。

所述每个下层三相分离器底部与下层三相分离器支架焊接连接。

所述反应器罐体设有一到两组三相分离模块，这样可以很好的分离气液固三相，提高分离效果。

优选三相分离模块在同一平面上平行设置，这样可以使三相分离更彻底。

所述反应器罐体内部还设有内循环系统，包括内循环回流取水口、内循环管路、内循环泵和内循环电磁流量计。

优选内循环管路与进水管路连接，使内循环水重新进入罐体内。这样可以加大进水流量，一方面保证反应器罐体内膨胀污泥层的悬浮状态。另一方面保证菌种和需要处理废水的充分混合，保证处理效率；所述循环回流取水口设置在若干组纵向排列的三相分离模块下方，这样保证了回流液中菌种的活性和数量。

所述反应器罐体的底部设有布水系统，布水系统由铺设在罐体底部的水管纵横交错相连组成，布水系统的水管开孔方向垂直向下，开孔大小为φ15-φ25，这样保证布水均匀而且可以防止布水管路堵塞。

所述布水系统与进水管路通过法兰连接。

所述沼气管路还连接有水封罐，沼气经水封罐后供给锅炉或发电使用。

优选所述反应器罐体内设有若干条不同取样高度的取样管路，每条取样管路连接一个取样口，每个取样口设于罐体外部，并位于距反应器罐体底部1-1.5m的高度处，这样方便取到不同取样高度的水样。

所述反应器罐体外还设有罐体外保温层。这样可以保证反应器罐体内的温度为适合反应器罐体内微生物生存环境温度。

主实用新型的有益效果为：

1.本装置中，下层三相分离器的材质为碳钢，每个下层三相分离器底部与固定在罐壁上的下层三相分离支架连接，外壁与上层三相分离器支架连接，起到支撑上层三相分离器的作用；上下两层三相分离器交叉，可以提高分离效果；上层三相分离器的材质为树脂材料，与上层三相分离器支架通过螺栓连接，比重轻，方便安装而且可以有效防止腐蚀。

2.本装置加有内循环系统，经处理的污水重新回到反应器罐体内加以循环处理，提高了污染物的去除率；同时可加大进水流量，防止污泥下沉，保证了污泥的悬浮状态。

3.本装置下部的布水系统开孔大小为φ15-φ25，水通过这些φ15-φ25的孔流入罐体内可有效避免养殖废水颗粒大而造成的堵塞。

4.本实用新型简化处理工艺，提高水处理效果，降低投资运行成本，延长使用寿命。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。

图1是畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器主视图；

图中图标说明：进水泵1、进水电磁流量计2、温度传感器3、进水管路4、布水系统5、反应器罐体6、底部人孔7、排空管路8、取样口9、取样管路10、爬梯11、膨胀污泥层12、中部人孔13、下层三相分离器支架14、下层三相分离器15、上层三相分离器支架16、上层三相分离器17、集气管18、水封罐19、沼气排出管路20、罐顶检查人孔21、罐顶围栏22、出水堰23、出水管路24、内循环回流取水口25、内循环管路26、内循环泵27、内循环电磁流量计28、避雷针29、PH控制系统30。

图2是畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器的附视图。

图3是布水管开孔图；图中图标说明：布水管路31，开孔32。

图4是取样管详图；图中图标说明：反应器罐体底部33。

具体实施方式

如图1和图2所示，畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器包括反应器罐体6，所述反应器罐体6自下而上设有进水管路4，膨涨污泥层12，两组三相分离模块，沼气排出管路20；每组三相分离模块由上层三相分离单元和下层三相分离单元构成；所述上层三相分离单元由上层三相分离器支架16和若干个上层三相分离器17构成，且每个上层三相分离器17底部与上层三相分离器支架16通过螺栓连接，所述上层三相分离器由树脂材料制成，所述树脂材料可以是聚氯乙烯板，聚氯乙烯板、聚丙烯板的一种或几种；所述下层三相分离单元由下层三相分离器支架14和若干个下层三相分离器15构成，且每个下层三相分离器15底部与下层三相分离器支架14焊接连接；所述三相分离器的截面为三角结构；每组三相分离模块中每个下层三相分离器的外壁与上层三相分离器支架16焊接连接；上下两层三相分离器错落分布；所述每个三相分离器的顶部均与集气管18相连，所述最上层的三相分离器上方设有出水堰23，该出水堰23的底部与伸出反应器罐体外部的出水管24相连。所述反应器罐体6还设有温度传感器3、内循环系统、布水系统5，排空管路8，排空阀门，取样管路10和取样口9；沼气排出管路20还连接有水封罐19；反应器罐体6还设有罐体外保温层。

需要处理的养殖业等系列生化性良好的废水经预处理后进入原水贮池，在原水贮池内设置蒸汽加热系统和液位开关,由进水泵1，通过进水管路4和进水阀门打入反应器罐体6,可以根据进水水质的情况和进水电磁流量计2的数值通过调节进水阀门4来控制处理的水量，一般控制装置的容积负荷为6－10KgCOD/m³。同时温度传感器3显示可控制进水的温度在±35℃左右。由于该反应器属于中温厌氧处理系统，反应器罐体6内微生物的最佳生存环境温度为35℃左右，为保证反应器罐体6内的温度，设有罐体外保温层。

内循环回流系统由循环回流取水口25、循环回流管路26和循环回流阀门、内循环回流水泵27、内循环电磁流量计28组成。循环回流管路26与进水管路4连接，使回流水通过进水口和布水系统重新回到罐体内。这样可加大进水流量，一方面保证反应器罐体6内膨胀污泥层7的悬浮状态，另一面保证菌种和需要处理废水的充分混合，提高处理效率；循环回流取水口25设置在最下层的三相分离模块下方，保证了回流液中菌种的活性和数量。

所述反应器罐体的底部设有布水系统5，布水系统5由铺设在罐体底部的水管纵横交错相连组成，布水系统与进水管路通过法兰连接，养殖业的废水经过多级沉淀预处理后，水中仍有细小的颗粒和杂质，为保证布水均匀和防止布水管路堵塞，布水系统5的水管开孔方向垂直向下，开孔大小为φ15-φ25，这样保证布水均匀而且可以防止布水管路堵塞，布水管开孔图见图3。

反应器罐体6内有两个反应区，一个是极端高负荷，一个是低负荷。在极端高负荷区内包含膨胀污泥层12内有大量的厌氧菌胶团，在其中的有机物首先分解为有机酸，然后分解为甲烷和二氧化碳。气、水、泥三种物质经三相分离模块被分开。此时水中有机物浓度大大降低，被携带的颗粒污泥回落到反应器中。三相分离模块中下层三相分离器15的材质为碳钢，每个下层三相分离器15底部通过固定在罐壁上的下层三相分离器支架14固定，外壁与上层三相分离器支架16焊接相连，可以起到支撑上层三相分离器的作用。上层三相分离器17的材质为树脂材料，优点为比重轻，方便安装。同时其耐腐蚀性能很好，可以保证长期使用。为保证整体水质均匀和方便施工，反应器罐体6一般采取圆柱形结构。

在反应器罐体6内分解后的有机物以气、水、泥三种物质形态存在。气相的主要物质为甲烷和二氧化碳，汇集在三相分离器的顶端，通过集气管18汇集到沼气排出管路20，经水封罐19后，供给沼气锅炉或沼气发电装置，进行能源的再次利用。水相中的有机物90％以上分解为沼气,水中的污染物浓度大大降低。处理后水经出水堰23收集后，再通过出水管路24和出水阀门排到下一单元处理系统。泥相经三相分离器分离，保证停留在反应器罐体6膨胀污泥层12中，污泥定期通过排空管路8和排空阀门排到污泥处理系统，进行进一步处理。

取样管路10根据取样高度的不同共设6处，所有取样口9均位于反应器罐体底部33以上1-1.5m处，与纵向平行于罐壁的不同高度的取样管10连接，每个取样口9设于罐体外部，以取得相应高度处的水样，这样便于人为操作。从取样口9开始向上每隔2m设置一个取样点详见图4。

另外，为方便整体系统的检修和安装，同时保证安全。在反应器罐体6的周围设置爬梯11和罐体围栏22，同时设置三个人孔：底部人孔7、中部人孔13、罐顶检查人孔21。

避雷针29主要作用将雷电通过罐体及其基础引到地下，保证安全。

PH控制系统30显示系统出水的PH值，用于检查反应系统的是否处理于酸化状态。

电控柜是整体系统的控制核心。

Claims (10)

1.一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，包括反应器罐体(6)，所述反应器罐体(6)自下而上设有进水管路(4)，膨涨污泥层(12)，若干组纵向排列的三相分离模块、沼气排出管路(20)，其特征在于：每组三相分离模块由上层三相分离单元和下层三相分离单元构成；所述上层三相分离单元包括若干个上层三相分离器(17)，每个上层三相分离器(17)底部与上层三相分离器支架(16)通过螺栓连接，所述上层三相分离器(17)由树脂材料制成；所述下层三相分离单元包括若干个下层三相分离器(15)，每个下层三相分离器(15)底部与下层三相分离器支架(14)固定连接,所述下层三相分离器(15)由碳钢制成；上层三相分离单元和下层三相分离单元固定接连；所述每个三相分离器的顶部均与集气管(18)相连，最上层的三相分离器上方设有出水堰(23)，所述出水堰(23)的底部与伸出反应器罐体外部的出水管路(24)相连。

2.如权利要求1所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述三相分离器的截面为三角结构，三相分离模块中每个下层三相分离器(15)的外壁与上层三相分离器支架焊接连接且上下两层三相分离器错落分布。

3.如权利要求1所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述每个下层三相分离器(15)底部与下层三相分离器支架(14)焊接连接。

4.如权利要求1或2所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述反应器罐体(6)设有一到两组三相分离模块。

5.如权利要求1或2所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：三相分离模块在同一平面上平行设置。

6.如权利要求1或2所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述反应器罐体(6)内部还设有内循环系统，包括内循环回流取水口(25)、内循环管路(26)、内循环泵(27)和内循环电磁流量计(28)。

7.如权利要求6所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：内循环管路(26)与进水管路(4)相连；循环回流取水口(25)设置在若干组纵向排列的三相分离模块下方。

8.如权利要求1或2所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述反应器罐体(6)的底部设有布水系统(5)，布水系统(5)由铺设在罐体底部的水管纵横交错相连组成，布水系统的水管开孔方向垂直向下，开孔大小为φ15-φ25。

9.如权利要求1或2所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器其特征在于：沼气排出管路(20)还连接有水封罐(19)。

10.如权利要求1或2所述的一种畜牧养殖废水上流式厌氧污泥床反应器其特征在于：所述反应器罐体(6)内设有若干条不同取样高度的取样管路(10)，每条取样管路(10)连接一个取样口(9)，每个取样口(9)设于罐体外部，并位于距反应器罐体底部(33)1-1.5m处。