CN207792809U - 一种高效率uasb反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效率UASB反应器，包括从下到上依次设置在反应器内的布水器、污泥反应区及三相分离器，所述布水器包括储水箱、设置于储水箱上端的污水进管及碱液进管、实现储水箱污水混合的混合机构及与储水箱相连的若干污水排管，所述储水箱内设置有PH感应器，所述污水进管、碱液进管及污水排管均设置有电磁阀，所述电磁阀、混合机构、PH感应器均与一过程控制器电连接。本实用新型提供的方案可以对污水的PH值进行调节，避免挥发性脂肪酸对甲烷菌的活性产生抑制，从而提高污水处理效率。

Description

一种高效率UASB反应器

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种高效率UASB反应器。

背景技术

近些年来由于石油炼制、化工、食品等行业的迅猛发展，导致每年产生大量的含硫含氮的有机废水。这类废水有机物浓度高、毒性大，不但危害人体健康，而且严重破坏自然生态平衡。反硝化脱硫工艺能够在一些自养、异养菌的协同作用下，以废水中硝酸盐为电子受体，硫化物、有机物为电子供体，最终生成N₂、CO₂、S0等，从而实现废水中碳氮硫的同步去除，该工艺运行成本低，无二次污染，且可回收单质硫，具有较大的技术优势和良好的应用前景。

目前厌氧反应器已经广泛应用于污水反硝化同步脱硫处理系统中，主要由污泥反应区、三相分离器和集气室三部分组成，其在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层，要处理的污水从底部的进水管流入与污泥层中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，将其转化成沼气，沼气以微小气泡的形式不断放出，微小气泡在上升的过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥层上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的泥水混合物，掺杂有沼气气泡的泥水混合物一起上升进入三相分离器，沼气由三相分离器的集气罩收集后进入集气室，集气室上方设置有导管，通过导管将集气室内的沼气排出，泥水混合物则通过集气罩和阻气板之间的缝隙进入沉淀区，进行泥水分离，上清液从顶部的出水管排出，沉淀污泥则在重力的作用下返回反应区。

在厌氧反应器中，有机污水中含有的挥发性脂肪酸对厌氧污泥中甲烷菌的毒性受系统pH值的影响，如果厌氧反应器中的pH值较低，则甲烷菌将不能生长，系统内的挥发性脂肪酸不能转化为沼气而是继续积累；相反在pH值为7或略高于7时，挥发性脂肪酸是相对无毒的，而现有的厌氧反应器并没有对污水的PH值进行调节，容易使得甲烷菌的活性受到抑制，从而使得厌氧反应器无法对挥发性脂肪酸进行分解处理。

同时，在厌氧生物降解反应中，温度是影响微生物生命活动的重要因素之一，温度过低，会使得厌氧污泥中微生物的活性受到抑制，从而降低污水净化的效率，甚至使得微生物处于休眠状态，污水净化无法进行；然而现有的厌氧反应器并未对污水的温度进行控制，使得在污水温度较低时，厌氧污泥中的微生物活性受到抑制，从而导致污水处理效率低、质量差。

另外，由于污泥层具有良好的凝聚性能，在池内长期静置容易产生板结，使得后期处理污水时，与污水不能充分接触，进而不能有效分解污水中的有机物，导致反应器的有机载荷能力差，净化效果无法达到要求，同时人工对板结后的污泥进行清掏极为麻烦，清掏周期长，工作强度大，会对污水处理进程产生较大影响。

发明内容

本实用新型提供了一种高效率UASB反应器，以解决现有的厌氧反应器中污水PH值较低，从而导致甲烷菌活性受到抑制的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案概述如下：

一种高效率UASB反应器，包括从下到上依次设置在反应器内的布水器、污泥反应区及三相分离器，所述布水器包括储水箱、设置于储水箱上端的污水进管及碱液进管、实现储水箱污水混合的混合机构及与储水箱相连的若干污水排管，所述储水箱内设置有PH感应器，所述污水进管、碱液进管及污水排管均设置有电磁阀，所述电磁阀、混合机构、PH感应器均与一过程控制器电连接。

更进一步地，所述污水排管上均布有若干出水小孔，在将污水送入污泥反应区时，污水在水压作用下从出水小孔喷入污泥反应区，能对污泥反应区的厌氧污泥产生一定的冲击作用，减少污泥板结，使得污水与厌氧污泥接触更为充分，提高污水净化效率。

更进一步地，所述储水箱底部设置有一动力室，所述混合机构设置于动力室内，混合机构包括水泵及与水泵出水口相连通的输水管，所述水泵的进水管与储水箱相连通，所述输水管连接有若干设置于储水箱底部的喷头，当向储水箱中的污水加入碱液后，控制水泵开启，不断将储水箱底部的污水从水泵的进水管送入输水管中，再由喷头喷入储水箱，对水进行搅动，使得污水与碱液混合均匀，对污水的PH进行较为均衡的调节。

更进一步地，所述储水箱底部设置有电加热丝，储水箱内设置有温度感应器，所述电加热丝、温度感应器均与过程控制器电连接，由于温度对微生物的活性影响极大，如果温度能控制在微生物的较佳反应温度范围，会使微生物的分解能力成倍提升，使得污水处理效率大大提高，因此利用温度感应器对污水的温度进行检测，当发现污水的温度在范围内时，控制电加热丝为污水加热，同时喷头一直喷水，使得储水箱中的水一种处于流动状态，加快提升污水处理进度。

更进一步地，所述三相分离器上方设置有回水管，所述回水管端部与储水箱顶部相连通，可将经处理后的水送入储水箱中与未反应污水混合，对未反应污水进行稀释，既能使污水处理更为彻底，也能减少厌氧污泥中微生物的负荷，使得污水处理效果更好。

更进一步地，所述回水管的出水口下方设置有若干斜挡板，所述斜挡板上方设置有净化水出口，使未被三相分离器截留的固相污泥难以通过，而反应后的污水可以轻易通过，从而达到进一步泥水分离、回收反应器中的厌氧污泥，保证反应器正常稳定运行的效果。

更进一步地，所述储水箱设置有保温隔热层，将电加热丝提供的温度隔绝在储水腔中，既能避免热量外泄，使污水加热进程减慢，也能避免对厌氧污泥中的微生物造成影响。

更进一步地，所述污泥反应区下端设置有污泥排管，所述污泥排管连接有污泥泵，所述污泥泵连接有污泥处理池，由于污水内会存在泥沙等杂质，随着反应的进行，污泥反应区的高度会越来越高，此时可以利用污泥泵将多余的厌氧污泥从污泥排管抽入污泥处理池中，保证反应器能正常运行，而如果不将多余厌氧污泥排出，则污泥反应区会逐渐将三相分离器覆盖，从而使得泥水无法正常分离，导致反应器瘫痪。

更进一步地，所述储水箱内设置有水位感应器，所述水位感应器与过程控制器电连接，可以利用水位感应器对储水箱内的水量进行准确测量，使得计算碱液的添加量时更为方便科学。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

将需处理的污水从污水进管送入储水箱中，由PH感应器对污水的PH值进行测定，并将结果传送到过程控制器，当PH较低时，过程控制器控制碱液进管的电磁阀打开，送入碱液对污水的PH值进行调节，直至PH值大于或等于7，同时过程控制器混合机构开启，使碱液与污水混合均匀，从而使得污水不会对厌氧污泥中甲烷菌的活性造成不利影响，使得挥发性脂肪酸分解迅速，提高了厌氧反应器的工作效率，当储水箱中的污水达到一定量时，过程控制器控制污水进管的电磁阀门关闭，并控制污水排管的电磁阀门开启，将中和后的污水送入污泥反应区中进行反应，而污水排管设置有若干个，能均匀进水，即水在污泥反应区内均衡上升，使污水与厌氧污泥接触更为充分，加快污水处理的速度。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型布水器结构示意图；

图中标记为：1-布水器，2-污泥反应区，3-三相分离器，4-净化水出口，5-回水管，6-污泥排管，7-污泥泵，8-污泥处理池，9-斜挡板，101-污水进管，102-碱液进管，103-水泵，104-喷头，105-进水管，106-PH感应器，107-污水排管，108-出水小孔，109-输水管，110-电加热丝，111-保温隔热层，112-温度感应器，113-储水箱。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例1

如图1、图2所示，一种高效率UASB反应器，包括从下到上依次设置在反应器内的布水器1、污泥反应区2及三相分离器3，所述布水器1包括储水箱113、设置于储水箱113上端的污水进管101及碱液进管102、实现储水箱113污水混合的混合机构及与储水箱113相连的若干污水排管107，所述储水箱113内设置有PH感应器106，所述PH感应器106设置有多个，且均远离碱液进管102，所述污水进管101、碱液进管102及污水排管107均设置有电磁阀，所述电磁阀、混合机构、PH感应器106均与一过程控制器电连接。

工作原理：将需处理的污水从污水进管101送入储水箱113中，由PH感应器106对污水的PH值进行测定，并将结果传送到过程控制器，由控制器计算多个PH感应器106所测得的PH值的平均PH，当平均PH较低时，过程控制器控制碱液进管102的电磁阀打开，送入碱液对污水的PH值进行调节，直至平均PH值大于或等于7，同时过程控制器控制混合机构开启，使碱液与污水混合均匀，从而使得污水不会对厌氧污泥中甲烷菌的活性造成不利影响，当储水箱113中的污水达到一定量时，过程控制器控制污水进管101的电磁阀门关闭，并控制污水排管107的电磁阀门开启，将中和后的污水送入污泥反应区2中进行反应，而污水排管107设置有若干个，使得污水能均匀进入污泥反应区内，使污水与厌氧污泥接触更为充分，净化后的污水经三相分离器3进行分离后，将气体及净化后的水进行排放，污泥重新沉淀至污泥反应区2。

本实施例提供的方案使污水的PH始终保持在7或者7以上，使得污水中挥发性脂肪酸不会对甲烷菌的活性造成不利影响，加快了有机物的分解速度，极大提高了厌氧反应器的工作效率。

进一步地，所述污水排管107上均布有若干出水小孔108，在将污水送入污泥反应区2时，污水在水压作用下从出水小孔108喷入污泥反应区2，能对污泥反应区2的厌氧污泥产生一定的冲击作用，减少污泥板结，使得污水与厌氧污泥接触更为充分，提高污水净化效率。

进一步地，所述储水箱113底部设置有一动力室，所述混合机构设置于动力室内，混合机构包括水泵103及与水泵103出水口相连通的输水管109，所述水泵103的进水管105与储水箱113相连通，所述输水管109连接有若干设置于储水箱113底部的喷头104，当向储水箱113中的污水加入碱液后，控制水泵103开启，不断将储水箱113底部的污水从水泵103的进水管105送入输水管109中，再由喷头104喷入储水箱113，对水进行搅动，使得污水与碱液混合均匀，对污水的PH进行较为均衡的调节。

进一步地，所述储水箱113内设置有水位感应器，所述水位感应器与过程控制器电连接，可以利用水位感应器对储水箱113内的水量进行准确测量，使得计算碱液的添加量时更为方便科学。

实施例2

在实施例1所述的一种高效率UASB反应器的基础上进一步优化，所述储水箱113底部设置有电加热丝110，储水箱113内设置有温度感应器112，所述电加热丝110、温度感应器112均与过程控制器电连接，由于温度对微生物的活性影响极大，如果温度能控制在微生物的较佳反应温度范围，会使微生物的分解能力成倍提升，使得污水处理效率大大提高，因此利用温度感应器112对污水的温度进行检测，当发现污水的温度在范围内时，控制电加热丝110为污水加热，同时喷头104一直喷水，使得储水箱113中的水一种处于流动状态，加快提升污水处理进度。

进一步地，所述储水箱113设置有保温隔热层111，将电加热丝110提供的温度隔绝在储水腔中，既能避免热量外泄，使污水加热进程减慢，也能避免对厌氧污泥中的微生物造成影响。

实施例3

在实施例1所述的一种高效率UASB反应器的基础上进一步优化，所述三相分离器3上方设置有回水管5，所述回水管5端部与储水箱113顶部相连通，可将经处理后的水送入储水箱113中与未反应污水混合，对未反应污水进行稀释，既能使污水处理更为彻底，也能减少厌氧污泥中微生物的负荷，使得污水处理效果更好。

实施例4

在实施例3所述的一种高效率UASB反应器的基础上进一步优化，所述回水管5的出水口下方设置有若干斜挡板9，所述斜挡板9上方设置有净化水出口4，使未被三相分离器3截留的固相污泥难以通过，而反应后的污水可以轻易通过，从而达到进一步泥水分离、回收反应器中的厌氧污泥，保证反应器正常稳定运行的效果。

实施例5

在实施例1所述的一种高效率UASB反应器的基础上进一步优化，所述污泥反应区2下端设置有污泥排管6，所述污泥排管6连接有污泥泵7，所述污泥泵7连接有污泥处理池8，由于污水内会存在泥沙等杂质，随着反应的进行，污泥反应区2的高度会越来越高，此时可以利用污泥泵7将多余的厌氧污泥从污泥排管6抽入污泥处理池8中，保证反应器能正常运行，而如果不将多余厌氧污泥排出，则污泥反应区2会逐渐将三相分离器3覆盖，从而使得泥水无法正常分离，导致反应器瘫痪。

如上所述即为本实用新型的实施例。本实用新型不局限于上述实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高效率UASB反应器，包括从下到上依次设置在反应器内的布水器(1)、污泥反应区(2)及三相分离器(3)，其特征在于，所述布水器(1)包括储水箱(113)、设置于储水箱(113)上端的污水进管(101)及碱液进管(102)、实现储水箱(113)污水混合的混合机构及与储水箱(113)相连的若干污水排管(107)，所述储水箱(113)内设置有PH感应器(106)，所述污水进管(101)、碱液进管(102)及污水排管(107)均设置有电磁阀，所述电磁阀、混合机构、PH感应器(106)均与一过程控制器电连接。

2.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述污水排管(107)上均布有若干出水小孔(108)。

3.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述储水箱(113)底部设置有一动力室，所述混合机构设置于动力室内，混合机构包括水泵(103)及与水泵(103)出水口相连通的输水管(109)，所述水泵(103)的进水管(105)与储水箱(113)相连通，所述输水管(109)连接有若干设置于储水箱(113)底部的喷头(104)。

4.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述储水箱(113)底部设置有电加热丝(110)，储水箱(113)内设置有温度感应器(112)，所述电加热丝(110)、温度感应器(112)均与过程控制器电连接。

5.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述三相分离器(3)上方设置有回水管(5)，所述回水管(5)端部与储水箱(113)顶部相连通。

6.如权利要求5所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述回水管(5)的出水口下方设置有若干斜挡板(9)，所述斜挡板(9)上方设置有净化水出口(4)。

7.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述储水箱(113)设置有保温隔热层(111)。

8.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述污泥反应区(2)下端设置有污泥排管(6)，所述污泥排管(6)连接有污泥泵(7)，所述污泥泵(7)连接有污泥处理池(8)。

9.如权利要求1所述的一种高效率UASB反应器，其特征在于，所述储水箱(113)内设置有水位感应器，所述水位感应器与过程控制器电连接。