CN206886797U - 一种厌氧反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于废水厌氧发酵领域，特别涉及一种厌氧反应器，其包括筒体(18)、反应器盖(24)、水浴夹层(19)、固定填料床(7)和平板膜(4)，一对水浴夹层(19)对称布置于筒体(18)内壁两侧，平板膜(4)竖直布置于筒体(18)中的所述一对水浴夹层(19)之间，平面膜(4)的两侧均设有与其平行的挡板(20)，挡板(20)分别与平板膜(4)形成空间；出水导管(13)与膜出水嘴(14)相连，出水导管(13)上设置液体泵(16)；散气管(17)设置在筒体的(18)底部，反应器盖(24)和散气管(17)之间设有曝气回路(3)，曝气回路(3)上设有气泵(1)；在筒体(18)内部、平板膜(4)的上方，设置固定填料床(7)。
Description
技术领域
本实用新型属于废水厌氧发酵领域，特别涉及一种厌氧反应器。
背景技术
随着我国水环境的恶化，对于各种废水的处理提出了更高的要求。高浓度有机废水对环境水体的污染程度大，而且处理难度较高，是目前环保研究领域的难题之一。厌氧生物处理技术作为一种有效的废水处理方式已被广泛使用，然而现有的厌氧生物工艺技术存在微生物生长缓慢而导致微生物量少的缺点，反应器负荷低和耐受性差，不利于工业生产的高效和连续稳定。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种可以延缓厌氧膜污染、降低厌氧发酵能耗、控制反应物泡沫上涨、实现高浓度有机废弃物高效厌氧发酵、短流程化的厌氧反应器。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种厌氧反应器，包括筒体18、反应器盖24，筒体18为长方体结构，反应器盖24设置在筒体18的顶部，该反应器还包括水浴夹层19、固定填料床7和平板膜4，其中，
一对水浴夹层19对称布置于筒体18内壁两侧，水浴夹层19的上部和下部分别设有水浴出水口12和水浴进水口2；
平板膜4具有膜出水嘴14，平板膜4竖直布置于筒体18中的所述一对水浴夹层19之间，平板膜4与水浴夹层19平行，平面膜4的两侧均设有与其平行的挡板20，挡板20下部与筒体18底部固接，平板膜4两侧的挡板20分别与平板膜4形成空间；
出水导管13与膜出水嘴14相连，出水导管13上设置液体泵16；
反应器盖24上设有出气口8和进料口10，储气袋9与出气口8的上端连接；
散气管17设置在筒体的18底部，与挡板20平行并位于两个挡板20之间；
反应器盖24和散气管17之间设有曝气回路3，曝气回路3上设有气泵1；
在筒体18内部、平板膜4的上方，设置固定填料床7。
所述固定填料床7包括填料床支撑架22和填料23，筒体18内部固定有挡条6，填料床支撑架22设置在挡条6上进而固定安装在筒体18内，固定填料床7与筒体18过盈配合；
填料床支撑架22为多孔型封闭方形结构，填料23为多孔软性材质、块状结构，填料23以串状置于填料床支撑架22中。
所述水浴夹层19的上部还设有水压平衡口11，所述水压平衡口11位于水浴出水口12的上方。
所述两个挡板20的内侧上部设有固定块21，平板膜4的上端与固定块21可拆卸地连接。
所述平板膜4的膜片的过滤孔径为微滤孔径，过滤孔径为0.2μm。
平板膜4采用负压抽液方式，最大负压为-0.1MPa。
所述出水导管13上还设置膜压计15。
该反应器还包括排放口5，排放口5布置在筒体18的侧壁上、平板膜4和固定填料床7之间。
本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型的厌氧反应器设有可过滤掉悬浮颗粒的微滤平板膜，经过平板膜的过滤作用，厌氧反应器出水不含悬浮物；
2.固定填料床，一部分微生物生长在悬浮填料上，从而使污泥中的固体浓度降低、大幅度改善平板膜的污染程度、延长平板膜的使用时间；
3.本实用新型的厌氧反应器较常规的膜生物反应器截留了更多的厌氧微生物，能够更加高效地处理污水，获得更好的出水水质，并产生更多的沼气；
4.本实用新型的厌氧反应器所设置的固定填料床，能够有效地防止膜生物反应区产生的气泡进入沼气管路，反应器能够长期稳定地运行；
5.平板膜的分离在厌氧发酵的体系内原位进行，采用产生的沼气进行内循环清洗平板膜，降低了能耗。
本实用新型提出了一种在厌氧反应器内同时设置平板膜和固定填料床的技术方案，截留厌氧系统的微生物、提高反应器内总的生物量、大幅度缩短废水处理的停留时间；同时厌氧微生物部分的选择性生长在固定床的填料上，降低了厌氧反应区的待处理废水浓度，减少了膜污染的形成，有利于延长膜的使用时间和缩短膜的周期，提高了经济性。
附图说明
图1是本实用新型的厌氧反应器的结构示意图，未显示挡板20和水浴夹层19；
图2是图1的左侧结构示意图；
图3是本实用新型的固定填料床的俯视结构示意图；
图4是本实用新型的固定填料床的主视结构细节图。
附图标记：
1气泵 2水浴进水口 3曝气回路
4平板膜 5排放口 6挡条
7固定填料床 8出气口 9储气袋
10进料口 11水压平衡口 12水浴出水口
13出水导管 14膜出水嘴 15膜压计
16液体泵 17散气管 18筒体
19水浴夹层 20挡板 21固定块
22填料床支撑架 23填料 24反应器盖
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1、图2所示，本实用新型的厌氧反应器包括筒体18、反应器盖24、水浴夹层19、固定填料床7和平板膜4。其中，
筒体18为长方体结构。
反应器盖24设置在筒体18的顶部。
一对水浴夹层19对称布置于筒体18内壁两侧，水浴夹层19的上部和下部分别设有水浴出水口12和水浴进水口2。经外部设备水浴锅加热后的热水，从水浴进水口2进入水浴夹层19，之后从水浴出水口12流出，循环流动。水浴夹层19的作用是为反应器保温。
水浴夹层19的上部还设有水压平衡口11，所述水压平衡口11位于水浴出水口12的上方。设置水压平衡口11的目的是平衡气压，防止水浴夹层19内水的流动使得水浴夹层内部气压变小，从而导致内外气压不平衡。
平板膜4，为目前市场上常见的平板膜，其包括框体，框体两侧设置有膜片，框体两侧的膜片之间形成容腔，容腔内设有支撑结构，所述支撑结构呈网格状，用于支撑框体两侧的膜片，支撑结构上设置有过水通道，框体顶部设置有膜出水嘴14。本申请中使用的平板膜4的膜片的过滤孔径为微滤孔径，过滤孔径为0.2μm。
平板膜4竖直布置于筒体18中的所述一对水浴夹层19之间，平板膜4与水浴夹层19平行，平面膜4的两侧均设有与其平行的挡板20，挡板20下部与筒体18底部固接。平板膜4两侧的挡板20分别与平板膜4形成空间。
两个挡板20的内侧上部设有固定块21。平板膜4的上端与固定块21可拆卸地连接。在曝气时，气泡容易使平板膜4前后晃动，通过与固定块21的连接可以减少平板膜4的晃动幅度。
出水导管13与膜出水嘴14相连，出水导管13上设置膜压计15和液体泵16。平板膜4采用负压抽液方式，最大负压为-0.1MPa。
反应器盖24上设有出气口8和进料口10，储气袋9与出气口8的上端连接。
散气管17设置在筒体的18底部，与挡板20平行并位于两个挡板20之间。
反应器盖24和散气管17之间设有曝气回路3，曝气回路3上设有气泵1。
在筒体18内部、平板膜4的上方，设置固定填料床7。
如图3、图4所示，固定填料床7包括填料床支撑架22和填料23。筒体18内部固定有挡条6，填料床支撑架22设置在挡条6上进而固定安装在筒体18内。固定填料床7与筒体18过盈配合。
填料床支撑架22为多孔型封闭方形结构，填料23为多孔软性材质、块状结构。填料23以串状置于填料床支撑架22中。填料23的设置是用于防止泡沫进入曝气回路3和出气口8中，另外，一部分微生物生长在填料23上，从而使污泥中的固体浓度降低，大幅度改善膜的污染程度。此外，填料23有截留微生物的作用，微生物生长在填料23上，从而不会大量的随出料流出。
排放口5布置在筒体18的侧壁上、平板膜4和固定填料床7之间，排放口5用于排出厌氧反应器中发酵之后的混合液。
工作过程：
废水从进料口10进入筒体18，与放置于厌氧反应器内的接种污泥混合，混合物的液面高于固定填料床7，该接种污泥，可以为反应提供微生物，微生物利用待处理废水中的物质进行产气，废水中的有机物被接种污泥中的厌氧微生物分解，废水在反应器中停留时间为12～72小时。
处理后的废水被液体泵16抽吸，经过平板膜4过滤后，从膜出水嘴14经过出水导管13排出厌氧反应器。出水导管13上的膜压计15显示膜内压力。厌氧反应器内产生的沼气一部分经出气口8进入储气袋9，另一部分经过曝气回路3被气泵1抽出，进入厌氧反应器底部的散气管17，从散气管17将沼气再次导入筒体18中，导入的沼气在挡板20和平板膜4形成的空间内上升并搅动混合物，使固定填料床7以下的混合物处于完全混合状态。降解废水有机物所繁殖的微生物部分生长在固定填料床7上。
热水从水浴进水口2进入水浴夹层19，从水浴出水口12排出，为厌氧反应器保温。为了维持厌氧反应器的稳定，需要不定期地从排放口5排出混合物发酵之后的混合液。
实施例1
本实施例的厌氧反应器为长方体结构，内部总容积为14L，有效容积为9L。
反应器内部温度维持在35-37℃，采用热水保温，热水从水浴进水口2进入，从水浴出水口12排出。
填料23为1.5×1.5cm的立方体块状海绵，共计160块填料23，固定填料床7位于平板膜4上方8cm处。用牛场螺旋挤压机脱水之后的液体作为待处理的废水，COD浓度25-30g/L，总固体浓度约为30g/L。
平板膜4的过滤通量为5-6L/h，透膜压差为-4.5至-5.8kPa。
废水经进料口10进入反应器，加入的废水量为1.8L，与放置于反应器内的接种污泥混合，停留时间为15小时，混合物的液面高于固定填料床7。
处理后的废水经液体泵16抽吸，经过平板膜4过滤后，经过滤后的废水经过出水导管13排出反应器。
废水处理产生的沼气量约为20L/日。
一部分沼气经过出气口8进入储气袋9，另一部分沼气经过曝气回路3被气泵1抽出，之后进入反应器底部的散气管17；从散气管17将沼气再次导入筒体18中，导入的沼气在挡板20和平板膜4形成的空间内上升并搅动混合物，使固定填料床7以下混合物处于完全混合状态。降解废水有机物所繁殖的厌氧微生物部分生长在固定填料床7上，形成生物膜。
液体泵16抽吸，每工作4分钟停止1分钟，4小时后完成1.8L废水处理，处理后的出水COD浓度约为4-10g/L。
处理过程中，不定期地从排放口5排出发酵之后的混合液。
经过此流程处理的废水的COD浓度从25-30g/L降至4-10g/L。
实施例2
本实施例的厌氧反应器为长方体结构，内部总容积为14L，有效容积为9L。
反应器内部温度维持在37-40℃，采用热水保温，热水从水浴进水口2进入，从水浴出水口12排出。
填料23为2cm的聚丙烯材料的球状载体，固定填料床7位于平板膜4上方15cm处。用养猪场废水为处理对象，COD浓度10-20g/L，总固体浓度约为20g/L。
膜的过滤通量为5-6L/h，透膜压差为-4.0-5.0kPa。
养猪场废水经进料口10进入反应器，加入废水量为1.8L，与反应器内的接种污泥混合，停留时间为24小时，混合物的液面高于固定填料床7。
处理后的废水经液体泵16抽吸，经过平板膜4过滤后，经平板膜过滤后的废水经过出水导管13排出反应器。
废水处理产生的沼气量约为7-15L/日。
一部分沼气经过出气口8进入储气袋9，另一部分沼气经过曝气回路3被气泵1抽出，之后进入反应器底部的散气管17；导入的沼气在挡板20和平板膜4形成的空间内上升并搅动混合物，使固定填料床7以下液体处于完全混合状态。降解污水所繁殖的厌氧微生物部分生长在固定填料床7上，形成生物膜。
液体泵16抽吸，每工作4分钟停止1分钟，4小时后完成1.8L废水处理，处理后的出水COD浓度约为1.5-8g/L。
处理过程中，不定期地从排放口5排出发酵之后的混合液。
经过此流程处理的废水的COD浓度从10-20g/L降至1.5-8g/L。
Claims (8)
1.一种厌氧反应器，包括筒体(18)、反应器盖(24)，筒体(18)为长方体结构，反应器盖(24)设置在筒体(18)的顶部，其特征在于：
该反应器还包括水浴夹层(19)、固定填料床(7)和平板膜(4)，
其中，
一对水浴夹层(19)对称布置于筒体(18)内壁两侧，水浴夹层(19)的上部和下部分别设有水浴出水口(12)和水浴进水口(2)；
平板膜(4)具有膜出水嘴(14)，平板膜(4)竖直布置于筒体(18)中的所述一对水浴夹层(19)之间，平板膜(4)与水浴夹层(19)平行，平板膜(4)的两侧均设有与其平行的挡板(20)，挡板(20)下部与筒体(18)底部固接，平板膜(4)两侧的挡板(20)分别与平板膜(4)形成空间；
出水导管(13)与膜出水嘴(14)相连，出水导管(13)上设置液体泵(16)；
反应器盖(24)上设有出气口(8)和进料口(10)，储气袋(9)与出气口(8)的上端连接；
散气管(17)设置在筒体(18)的底部，与挡板(20)平行并位于两个挡板(20)之间；
反应器盖(24)和散气管(17)之间设有曝气回路(3)，曝气回路(3)上设有气泵(1)；
在筒体(18)内部、平板膜(4)的上方，设置固定填料床(7)。
2.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
所述固定填料床(7)包括填料床支撑架(22)和填料(23)，筒体(18)内部固定有挡条(6)，填料床支撑架(22)设置在挡条(6)上进而固定安装在筒体(18)内，固定填料床(7)与筒体(18)过盈配合；
填料床支撑架(22)为多孔型封闭方形结构，填料(23)为多孔软性材质、块状结构，填料(23)以串状置于填料床支撑架(22)中。
3.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
所述水浴夹层(19)的上部还设有水压平衡口(11)，所述水压平衡口(11)位于水浴出水口(12)的上方。
4.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
所述两个挡板(20)的内侧上部设有固定块(21)，平板膜(4)的上端与固定块(21)可拆卸地连接。
5.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
所述平板膜(4)的膜片的过滤孔径为微滤孔径，过滤孔径为0.2μm。
6.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
平板膜(4)采用负压抽液方式，最大负压为-0.1MPa。
7.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
所述出水导管(13)上还设置膜压计(15)。
8.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：
该反应器还包括排放口(5)，排放口(5)布置在筒体(18)的侧壁上、平板膜(4)和固定填料床(7)之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |