CN205710072U - 一种3米以上大径内循环厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
一种3米以上大径内循环厌氧反应器,包括第一级高负荷反应区顶端设置有一级三相分离装置、第二级低负荷反应区顶端设置有二级三相分离装置,所述气液分离室底端密封有中心提升套管,中心提升套管内套设有同心设置的中心回流管,中心回流管上端伸入气液分离室内,中心回流管末端连接进水混合区内的旋流布水器,一、二级三相分离装置包括人字形分离器、与每个人字形分离器顶端连通的气液提升支管,所述一级三相分离装置的气液提升支管均与中心提升套管末端密封连接,二级三相分离装置的气液提升支管连接设置于气液分离室底端下方的二级集气罩,集气罩上设置有二级排气管伸出筒体外,所述一级三相分离装置的人字形分离器内设置有分隔板。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域,是针对可生化性有机废水的处理装置。
背景技术
中国专利ZL2013 2 0178652.5,公开了一种内循环厌氧反应器由壳体、进水布水器、第一级三相分离器、第二级三相分离器、同心主上升管、辅上升管、气液分离室、喷淋消泡装置、旋流锥形缓冲斗、下降管、出水堰、环形泥斗、环形串孔排泥管构成;壳体为圆柱形,由第一级三相分离器将其上下分隔为第一级流化床反应室和第二级深度净化反应室;第一级三相分离器通过同心主上升管与气液分离室相连接;第二级三相分离器与气液分离室连接;气液分离室从盖板中心穿过,盖板置于壳体上,并与壳体上口平齐;环形泥斗位于反应器壳体底部,环形串孔排泥管位于环形泥斗锥底与外部排泥管连接。该技术方案改善了反应器工作液的流态状况:布水器采用进水动力内旋流、出口槽整流外旋流-利用流体力学原理克服了泥水混合不均匀,容易产生死角等缺点;整体圆锥形三相分离器使沼气提升混合液很流畅;采用气液同心提升套管避免了沼气在管中上升产生离释现象;三相分离器的环形多槽出水使二级布水均匀,从而提高了第二级(低负荷)反应室的处理效果;气液分离室底部设锥形缓冲斗,上升混合液通过螺旋整流片产生的旋转搅拌作用,防止了污泥滞留;底部设环形锥形泥斗使大颗粒厌氧污泥能定期均匀外排,使反应器污泥能保持较高的活性。
但在工程实践中,当反应器直径较大(3m以上)时圆锥形三相分离器安装制作不易精准,施工有难度,故该实用新型适合直径较小(3m以下)的反应器制作,而对于直径较大(3m以上)反应器不适用。
如果将现有技术的双层人字形三相分离器与上述专利结合,虽然能解决安装制作的问题,但双层人字形三相分离器占用的空间缩短了气液提升管高度。因气液提升管高度与提升流速成正比,从而影响气提回流量,直接影响了厌氧反应器的处理效果,有待改进。
发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了一种改善反应器工作液的流态,稳定、高效的3米以上大径内循环厌氧反应器。
为实现本发明目的,提供了以下技术方案:一种3米以上大径内循环厌氧反应器,包括反应器筒体,筒体顶端盖板,筒体从下往上依次分为底部进水混合区、第一级高负荷反应区、第二级低负荷反应区,筒体顶端中心有气液分离室,第一级高负荷反应区顶端设置有一级三相分离装置、第二级低负荷反应区顶端设置有二级三相分离装置,所述气液分离室底端密封有中心提升套管,中心提升套管内套设有同心设置的中心回流管,中心回流管上端伸入气液分离室内,中心回流管末端连接进水混合区内的旋流布水器,其特征在于一、二级三相分离装置包括若干个固定于三相分离器支架上的人字形分离器、与每个人字形分离器顶端连通的气液提升支管,所述一级三相分离装置的气液提升支管均与中心提升套管末端密封连接,二级三相分离装置的气液提升支管连接设置于气液分离室底端下方的二级集气罩,集气罩上设置有二级排气管伸出筒体外,所述一级三相分离装置的人字形分离器两端有三角封板,下部为敞口,中部分离器正中设置有三角分隔板,将人字形分离器分成前后两段。一、二级三相分离装置,采用单层布置技术,可增加气液提升管高度,用于大径反应器,安装施工方便。反之,人字形三相分离器用于直径较小(3m以下)的反应器,施工反而有难度。目前所公开的内循环厌氧反应器三相分离器技术一般为双层人字形三相分离器,而双层占用的空间缩短了气液提升管高度。因气液提升管高度与提升液流速成正比,从而影响气提回流量,直接影响了厌氧反应器的处理效果。一级三相分离装置中部人字形分离装置采用分隔板等分为前后两段,每段三相分离器顶部由单独的气液提升支管,所有气液提升支管为等长分布与中心提升套管底部倾斜连通,从而使气液提升收集面分布均匀,防上床内产生死角降低处理负荷。
作为优选,一、二级三相分离装置下方均设置有侧挡气板、环形挡气板以及中部三角形挡气板,侧挡气板位于三相分离器支架下方,一、二级三相分离装置的最外侧,并倾斜向外设置,环形挡气板位于侧挡气板下方沿反应器筒体筒壁设置,中部三角形挡气板位于侧挡气板中间,三角形挡气板通过纵向连接板与三相分离器下口连接置于三相分离器支架的下方。
作为优选,进水混合区内的旋流布水器包括锥形密封壳体,与锥形密封壳体连接的进水管,锥形密封壳体上设置有若干个旋流布水口。
作为优选,进水混合区周围设置对称的锥斗状板与旋流布水器的锥形密封壳体构成环形泥斗,环形泥斗内设置有环形穿孔排泥管。
作为优选,气液分离室包括壳体,壳体底部为锥斗状,壳体顶端设置有沼气排放口、近底端设置有排渣口,壳体侧壁上设置有液位观察管,壳体内设置有搅拌装置,搅拌装置包括减速电机、搅拌轴以及与搅拌轴洽接的多杆阻旋流棒,搅拌轴上设置有十字型搅拌支架,十字型搅拌支架上朝下设置有多杆搅拌棒。多杆阻旋流棒包括水平十字型支架,设置于支架间的若干根角钢阻流棒。
现有技术的气液分离室采用喷淋消泡会稀释回流液浓度及降低温度,普遍存在泡沫夹带污泥上浮至表面产生滞留现象,严重时堵塞沼气出口。而本申请采用机械搅拌挤压碰撞消泡法。通过气液分离室顶部中心减速电机传动多杆搅拌棒作圆周运动,多杆搅拌棒中心传动轴下端穿过多杆角钢阻旋流棒的水平十字支架中心轴孔,搅拌支架朝下的多杆搅拌棒在多杆角钢阻旋流棒的隔缝中穿过,带气污泥经挤压碰撞从而使泥气分离,泥水经中心回流管至底部旋流布水器内与进水混合。
作为优选,筒体近顶端设置有环形溢流出水堰,环形溢流出水堰通过溢流管道连接筒体外的旋流器,旋流器底端出水口通过回流管道连接设置于第二级低负荷反应区底端的回流布水口。反应室出水普遍存在夹带细小污泥现象,这不利于反应器的启动,严重时影响正常运行。由于该反应器筒体高度一般是直径的三倍,高度与后续工艺(好氧池)有较大落差,为此将第二级低负荷反应区出水利用落差势能(压力)采用旋流器的离心原理进行泥水分离,污泥通过回流泵经旋流布水口入第二级低负荷反应室,这样在不稀释第一级高负荷反应室污水浓度的情况下既可减少污泥流失又可提高第二级低负荷反应室内污水上升流速,旋流器出水为该技术最终出水自流入后续工艺。
本发明有益效果:简单合理、操作方便、运行稳定,内循环厌氧反应器其处理效果与现有厌氧反应器相比,处理有机污染物负荷是现有厌氧反应器的6-12倍;占地面积较现有厌氧反应器节省60-80%;抗冲击负荷强,处理效果稳定;操作简单, 维护检俢方便;反应器为全封闭系统,无异味排放。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为图1的局部示意图一。
图3为图1的局部示意图二。
图4为图1的局部示意图三。
图5为本发明原理示意图。
具体实施方式
实施例1:一种3米以上大径内循环厌氧反应器,包括反应器筒体1,筒体1顶端盖板1.1,筒体1从下往上依次分为底部进水混合区2、第一级高负荷反应区3、第二级低负荷反应区4,筒体1顶端中心有气液分离室5,第一级高负荷反应区3顶端设置有一级三相分离装置6、第二级低负荷反应区4顶端设置有二级三相分离装置7,所述气液分离室5底端密封有中心提升套管8,中心提升套管8内套设有同心设置的中心回流管9,中心回流管9上端伸入气液分离室5内,中心回流管9末端连接进水混合区2内的旋流布水器10,一、二级三相分离装置(6、7)包括若干个固定于三相分离器支架11上的人字形分离器12、与每个人字形分离器12顶端连通的气液提升支管12.1,所述一级三相分离装置6的气液提升支管12.1均与中心提升套管8末端密封连接,二级三相分离装置7的气液提升支管12.1连接设置于气液分离室5底端下方的二级集气罩13,二级集气罩13上设置有二级排气管13.1伸出筒体1外,所述一级三相分离装置6的人字形分离器12内设置有分隔板12.2,将人字形分离器12分成左右两格,从而可防止人字形分离器安装产生不水平时气液提升量不均匀现象。一、二级三相分离装置(6、7)下方均设置有侧挡气板14、环形挡气板15以及中部三角挡气板16,侧挡气板14位于三相分离器支架11下方,一、二级三相分离装置(6、7)的最外侧,并倾斜向外设置,环形挡气板15位于侧挡气板14下方沿反应器筒体1筒壁设置,中部三角挡气板16位于侧挡气板14中间,中部三角挡气板16通过纵向连接板16.1与三相分离器12下口连接置于三相分离器支架11的下方。进水混合区2内的旋流布水器10包括锥形密封壳体,与锥形密封壳体切向连接的进水管10.1,锥形密封壳体上设置有若干个旋流布水口10.2。进水混合区2周围设置对称的锥斗状板17与旋流布水器10的锥形密封壳体构成环形泥斗,环形泥斗内设置有环形穿孔排泥管18。气液分离室5包括壳体,壳体底部为锥斗状,壳体顶端设置有沼气排放口5.1、近底端设置有排渣口5.2,壳体侧壁上设置有液位观察管5.3,壳体内设置有搅拌装置5.4,搅拌装置5.4包括减速电机5.4.1、搅拌轴5.4.2以及与搅拌轴5.4.2洽接的多杆阻旋流棒5.4.3。搅拌轴上设置有十字型搅拌支架,十字型搅拌支架上朝下设置有多杆搅拌棒。多杆阻旋流棒5.4.3包括水平十字型支架,设置于支架上的若干根角钢阻流棒。筒体1近顶端设置有环形溢流出水堰1.2,环形溢流出水堰1.2通过溢流管道19连接筒体1外的旋流器20,旋流器20底端出水口通过回流管道21连接设置于第二级低负荷反应区3底端的回流布水口22。
本申请通过切线方向的进水管10.1使进水与下降回流混合液在旋流布水器10内部产生旋转;并提升旋流布水器10底板高度减少旋流布水器10容积,使切线进水管10.1的旋转冲击能量集中,提高搅拌混合效果;混合液通过设置旋流布水器10出水旋流布水口10.2(旋流布水口面积的确定既要防止污泥堵塞又应满足出口流速要求),使旋流布水器10的出水沿切线方向在外围产生横向旋转流。使进水的混合与分布更均匀,从而提高了第一级高负荷反应区颗粒污泥与进水有机物的传质效率。
Claims (7)
1.一种3米以上大径内循环厌氧反应器,包括反应器筒体,筒体顶端盖板,筒体从下往上依次分为底部进水混合区、第一级高负荷反应区、第二级低负荷反应区,筒体顶端中心有气液分离室,第一级高负荷反应区顶端设置有一级三相分离装置、第二级低负荷反应区顶端设置有二级三相分离装置,所述气液分离室底端密封有中心提升套管,中心提升套管内套设有同心设置的中心回流管,中心回流管上端伸入气液分离室内,中心回流管末端连接进水混合区内的旋流布水器,其特征在于一、二级三相分离装置包括若干个固定于三相分离器支架上的人字形分离器、与每个人字形分离器顶端连通的气液提升支管,所述一级三相分离装置的气液提升支管均与中心提升套管末端密封连接,二级三相分离装置的气液提升支管连接设置于气液分离室底端下方的二级集气罩,集气罩上设置有二级排气管伸出筒体外,所述一级三相分离装置的人字形分离器两端有三角封板,下部为敞口,中部分离器正中设置有三角分隔板,将人字形分离器分成前后两段。
2.根据权利要求1所述的一种3米以上大径内循环厌氧反应器,其特征在于一、二级三相分离装置下方均设置有侧挡气板、环形挡气板以及中部三角形挡气板,侧挡气板位于三相分离器支架下方,一、二级三相分离装置的最外侧,并倾斜向外设置,环形挡气板位于侧挡气板下方沿反应器筒体筒壁设置,中部三角形挡气板位于侧挡气板中间,中部三角形挡气板通过纵向连接板与三相分离器下口连接置于三相分离器支架的下方。
3.根据权利要求1所述的一种3米以上大径内循环厌氧反应器,其特征在于进水混合区内的旋流布水器包括锥形密封壳体,与锥形密封壳体切向连接的进水管,锥形密封壳体上设置有若干个旋流布水口。
4.根据权利要求3所述的一种3米以上大径内循环厌氧反应器,其特征在于进水混合区周围设置对称的锥斗状板与旋流布水器的锥形密封壳体构成环形泥斗,环形泥斗内设置有环形穿孔排泥管。
5.根据权利要求1所述的一种3米以上大径内循环厌氧反应器,其特征在于气液分离室包括壳体,壳体底部为锥斗状,壳体顶端设置有沼气排放口、近底端设置有排渣口,壳体侧壁上设置有液位观察管,壳体内设置有搅拌装置,搅拌装置包括减速电机、搅拌轴以及与搅拌轴洽接的多杆阻旋流棒,搅拌轴上设置有十字型搅拌支架,十字型搅拌支架上朝下设置有多杆搅拌棒。
6.根据权利要求5所述的一种3米以上大径内循环厌氧反应器,其特征在于多杆阻旋流棒包括水平十字型支架、设置于水平十字型支架上的若干根角钢阻流棒,水平十字型支架四端固定在气液分离室斗壁上。
7.根据权利要求1所述的一种3米以上大径内循环厌氧反应器,其特征在于筒体近顶端设置有环形溢流出水堰,环形溢流出水堰通过溢流管道连接筒体外的旋流器,旋流器底端出水口通过回流管道连接设置于第二级低负荷反应区底端的回流布水口。
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