CN207891123U - 气水双循环厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气水双循环厌氧反应器，解决了现有技术中的内循环IC反应器循环效果局限、三项分离器对絮状污泥容易跑泥。EGSB外循环反应器外循环能耗大、单层三项分离器分离效果较差，容积负荷较低等局限性的问题。本实用新型结合了内循环厌氧反应器产生的内循环动力、三项分离于一体的高效式设计，另外巧妙地利用系统自身产生的沼气进行循环，达到泥水混合的目的，同时利用循环沼气强化气提效果，增加内循环回流比，进一步增强反应器内部泥水混合程度，以较小的沼气循环量达到高效的泥水混合。气水双循环反应器沼气循环运行操作灵活，效能稳定有保障，非常适合于处理高浓度，水质波动大的工业废水。

Description

气水双循环厌氧反应器

技术领域

本实用新型属于工业废水厌氧处理系统领域，尤其涉及一种气水双循环厌氧反应器。

背景技术

工业废水处理污染浓度高，处理难度大一直以来是环保领域的重点关注对象，而对于工业废水处理方法中，厌氧处理则以运行成本低，处理效果好以及可以产生可利用能源沼气等优势成为工业废水处理的重点关注对象。

厌氧废水处理是一种低成本的废水处理技术，它又是把废水的处理和能源的回收利用相结合的一种技术，是能源生产和环境保护体系的一个核心部分，其产物可以被积极利用而产生经济价值。

目前应用比较多的主要为内循环IC厌氧反应器，膨胀颗粒污泥床EGSB反应器以及上升式污泥流化床UASB反应器等。对于高容积负荷IC和EGSB反应器，其除了内置三项分离器的不同外，主要还有循环系统的不同，IC采用内循环，而EGSB属于外循环，其目的是为了稀释进水，增大上升流速，产生水力搅拌使得泥水充分混合接触。但对于各自在运行中产生的循环效果以及运行的控制上都有控制难点。

IC内循环系统内循环效果与污泥活性和沼气产生量有密切联系，内循环效果由运行条件及运行控制效果决定，启动初期沼气产量低，内循环量小，而要提高混合效果只能通过提高进水流量。且对于硬度比较高的废水来说，循环部位主要为下层分离器位置，碱度及COD浓度较高，比较容易引起钙化。另外，其内部采用两层三项分离器，由于三项分离器集气、固、液三项分离于一体，分离时间短，在上升流速较高，以及采用絮状污泥的情况下，絮状污泥相对颗粒污泥沉降速度较慢，会发生跑泥的现象。

而EGSB采用外置循环泵进行外循环，可以通过外循环控制上升流速，但相比内循环能耗高。另外EGSB只有一层脱气沉淀装置设置在上部，沼气通过脱气模块分离后从上部储气空间排出，但相比IC两层三项分离器的设置，容积负荷较低。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种气水双循环厌氧反应器，用以解决现有反应器中的内循环IC反应器循环效果局限、三项分离器对絮状污泥容易跑泥、EGSB外循环反应器外循环能耗大、单层三项分离器分离效果较差，容积负荷较低等局限性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种气水双循环厌氧反应器，该反应器包括反应罐，在所述反应罐的底部设有布水系统，所述布水系统包括设置在反应罐底部的进水管，所述进水管一端设有进水泵，所述进水管的另一端伸入反应罐内，在进水管位于反应罐内部的管路上设有布水喷头，在布水喷头上方分布有污泥顶，

在所述反应罐的中部设有下层三相分离器，在所述反应罐的上部设有上层脱气沉淀模块，所述上层脱气沉淀模块上设有排水管，在所述反应罐的顶部设有脱气罐和沼气排气管，反应罐和脱气罐之间通过沼气连通管相连通，在脱气罐的底部设有水下降管，所述脱气罐上设有沼气上升管，所述沼气上升管的下端与下层三相分离器的气体收集口相连，所述沼气上升管与水下降管之间组成内水循环，

在反应罐底部设有布气管，所述布气管上设有布气孔，所述布气管位于进水管的下方，所述布气管的进气端与沼气循环管的下端相连通，所述沼气循环管的上端与反应罐顶层储气空间相连通，在所述沼气循环管上设有沼气压缩机，所述沼气连通管、沼气循环管和沼气压缩机组成沼气循环系统。

所述下层三相分离器和上层脱气沉淀模块均由PP材料制作。

所述布水喷头在进水管上均匀布设，用以均匀布水，产生均匀水力循环。

所述布气孔在布气管上均匀布设，利用循环沼气强化气提效果。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型气水双循环厌氧反应器解决了现有技术中的内循环IC反应器循环效果局限、三项分离器对絮状污泥容易跑泥。EGSB外循环反应器外循环能耗大、单层三项分离器分离效果较差，容积负荷较低等局限性的问题。本实用新型公开的技术结合了内循环厌氧反应器产生的内循环动力、三项分离于一体的高效式设计，另外巧妙地利用系统自身产生的沼气进行循环，达到泥水混合的目的，同时利用循环沼气强化气提效果，增加内循环回流比，进一步增强反应器内部泥水混合程度，以较小的沼气循环量达到高效的泥水混合。气/水双循环反应器沼气循环运行操作灵活，效能稳定有保障，非常适合于处理高浓度，水质波动大的工业废水。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例气水双循环厌氧反应器，该反应器包括反应罐1，在所述反应罐1的底部设有布水系统，所述布水系统包括设置在反应罐1底部的进水管2，所述进水管一端设有进水泵3，所述进水管2的另一端伸入反应罐1内，在进水管2位于反应罐内部的管路上设有布水喷头4，在布水喷头4上方分布有污泥顶5，

在所述反应罐1的中部设有下层三相分离器6，在所述反应罐1的上部设有上层脱气沉淀模块7，所述上层脱气沉淀模块7上设有排水管8，在所述反应罐1的顶部设有脱气罐9和沼气排气管10，反应罐1和脱气罐9之间通过沼气连通管11相连通，在脱气罐9的底部设有水下降管12，所述脱气罐9上设有沼气上升管13，所述沼气上升管13的下端与下层三相分离器6的气体收集口相连，所述沼气上升管13与水下降管12之间组成内水循环，

在反应罐1底部设有布气管14，所述布气管14上设有布气孔，所述布气管14位于进水管2的下方，所述布气管14的进气端与沼气循环管15的下端相连通，所述沼气循环管15的上端与反应罐1顶层储气空间16相连通，在所述沼气循环管15上设有沼气压缩机17，所述沼气连通管11、沼气循环管15和沼气压缩机17组成沼气循环系统，布气管设置在布水管下方，反应罐顶层储气空间的沼气经过沼气压缩机与布气管连接，为反应罐内部提供混合动力。

作为优选，本实施例下层三相分离器6和上层脱气沉淀模块7均由PP材料制作。

作为进一步优选，本实施例布水喷头4在进水管2上均匀布设。

作为更进一步优选，本实施例布气孔在布气管14上均匀布设。

本实施例的工作原理为：

需要处理的废水使用高效的配水系统由反应罐底部的进水泵进入反应罐，经由配水系统配水后，由污泥顶均匀布水，与反应罐内的厌氧污泥均匀混合。向上通过污泥床层与厌氧细菌发生生物反应后，经过下层三相分离器进行气、固、液三项分离，大部分沼气在这里经过沼气上升管提升到罐顶设置的脱气罐中，进行沼气的进一步分离，而脱下的水再通过水下降管流至污泥顶布水系统，与进水又一次循环混合，实现废水的内循环。

之后经过下层三项分离器后的废水进入污泥悬浮层。这个区域属于上部的精处理区，废水被进一步处理，污泥床层未来得及降解的有机物在这里被进一步降解。这里生成的沼气量相对较少，被上部设置的独特的沉淀模块固液分离、上层脱气沉淀模块去除沼气后，流至出水管路出水。反应罐顶部有一个较大的储气空间，保证沼气较稳定地进入后续沼气利用系统。另外为了达到充分的混合效果及抗负荷冲击，设置有沼气压缩机，部分沼气从反应器顶部的储气空间经沼气压缩机将沼气压至布气管，对反应器底部的泥水进行气体扰动混合，循环沼气与反应器内产生的沼气通过下层三相分离器收集后经沼气上升管排入反应器顶部的脱气罐，同时脱下的水再通过下降管流至污泥顶布水系统，与进水又一次循环混合，实现废水的内循环。循环沼气均匀进入反应器，以调节反应器的泥水混合程度。内部循环水及循环沼气不通过上层脱气沉淀模块，能够保证反应器内部泥水充分混合的情况下而不影响脱气沉淀模块的分离效果。

本实施例气水双循环厌氧反应器的水循动力由生成沼气和循环沼气产生的气提作用提供，生成沼气产生的气提作用无需能耗，循环沼气产生的气提作用是对循环沼气的二次利用，可以增强气提效果，增加内循环回流比，无需额外能耗既可以达到高效的水力循环效果；经过污泥床层后的废水碱度较低，这里的水直接经沼气上升管、水下降管进行内循环可以减轻污泥钙化的风险，同时高的回流比带来高的上升/下降流速，可以减轻沼气上升管/下降管堵塞的风险。气循环采用沼气压缩机进行，水气固混合集中在下层三相分离器以下部位，可以在强化反应器内部泥水混合程度的同时而不影响上层脱气沉淀模块的分离效果。

另外，本实施例气水双循环厌氧反应器的循环沼气量可根据废水及运行情况进行调节，如果产生的沼气量能够达到良好的内循环效果，进水浓度较低，可以不进行沼气循环，节省能耗；当进水浓度较高、或者反应器启动初期及反应器活性下降造成内循环效果变差时，可以采用沼气循环，通过沼气循环控制反应器内的泥水混合程度，同时控制内循环水的回流比，进一步稀释进水COD浓度，保证反应器的有效运行。

本实施例气水双循环反应器的不同还在于上下两层分离装置的特殊设计。下层采用三项分离器，为高效气、固、液三项分离系统，设置在污泥浓度较大，沼气产量较多的下部作为第一层三项分离装置；而经过下层三项分离器后未被分离的污泥，在上下两层分离器之间进一步发挥去除有机物的作用，之后经过上层脱气沉淀模块的沉淀模块进水泥水分离。而上层脱气沉淀模块不同于下层三项分离器，其采用沉淀模块和脱气模块分开进行的方式，这样对于反应器上部部分颗粒较小或者絮状污泥有很好的分离沉淀效果，避免污泥流失的情况。

以上对本实施例的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (1)

1.一种气水双循环厌氧反应器，其特征在于，该反应器包括反应罐（1），在所述反应罐（1）的底部设有布水系统，所述布水系统包括设置在反应罐（1）底部的进水管（2），所述进水管一端设有进水泵（3），所述进水管（2）的另一端伸入反应罐（1）内，在进水管（2）位于反应罐内部的管路上设有布水喷头（4），在布水喷头（4）上方分布有污泥顶（5），

在所述反应罐（1）的中部设有下层三相分离器（6），在所述反应罐（1）的上部设有上层脱气沉淀模块（7），所述上层脱气沉淀模块（7）上设有排水管（8），在所述反应罐（1）的顶部设有脱气罐（9）和沼气排气管（10），反应罐（1）和脱气罐（9）之间通过沼气连通管（11）相连通，在脱气罐（9）的底部设有水下降管（12），所述脱气罐（9）上设有沼气上升管（13），所述沼气上升管（13）的下端与下层三相分离器（6）的气体收集口相连，所述沼气上升管（13）与水下降管（12）之间组成内水循环，

在反应罐（1）底部设有布气管（14），所述布气管（14）上设有布气孔，所述布气管（14）位于进水管（2）的下方，所述布气管（14）的进气端与沼气循环管（15）的下端相连通，所述沼气循环管（15）的上端与反应罐（1）顶层储气空间（16）相连通，在所述沼气循环管（15）上设有沼气压缩机（17），所述沼气连通管（11）、沼气循环管（15）和沼气压缩机（17）组成沼气循环系统；

所述下层三相分离器（6）和上层脱气沉淀模块（7）均由PP材料制作；所述布水喷头（4）在进水管（2）上均匀布设；所述布气孔在布气管（14）上均匀布设。