CN208166666U - 一种涡流自循环厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

涡流自循环厌氧反应器，该反应器的一级三相分离器安装在罐体中，二级三相分离器安装在罐体中一级三相分离器的上方，一级三相分离器下方为一级反应区，一级反应区到罐体底部的空间为布水混合区，一级三相分离器与二级三相分离器之间的距离为二级反应区，二级三相分离器到罐体顶部的空间为沉淀出水区。本实用新型实现了多种运行模式的涡流自循环传质，增强了系统反应区浓度梯度，循环流速快且量大，可以用絮状污泥启动，反应器对PH和温度耐受区间宽，系统抗负荷冲击能力强，进水可以连续进水也可脉冲式进水，反应器在进水与间歇时，均能结合工况与水质特点。

Description

一种涡流自循环厌氧反应器

技术领域

本实用新型涉及一种用于高、中、低浓度污水厌氧处理的反应装置，属于厌氧反应技术领域，具体是一种涡流自循环厌氧反应器(Vortex self circulation anaerobicreactor，V-SC反应器)。

背景技术

针对高、中、低浓度污水处理的生物厌氧反应器，目前发展形成了厌氧滤池(AF)、厌氧流化床和膨胀床反应器(AFBR)、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)、膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)、上流式污泥床过滤器(UBF)、上流厌氧复合反应器(UAMR)、上流式多级厌氧反应器(UMAR)等等多种形式的反应器。其中AF、AFBR、UASB、ABR、UBF这类反应器存在上升流速低，混合、传质效率低，抗负荷冲击能力差，进水PH控制严格等诸多问题，另外的EGSB、IC、UAMR、UMAR这类反应器，虽然上升流速快，但都属于上升沉流式的反应器，需要颗粒污泥启动才能发挥其效率，然而又受制于对PH、温度的严格控制，否则颗粒污泥容易解体，造成跑泥严重，系统抗负荷冲击能力差。

实用新型内容

本实用新型针对现有污水厌氧处理反应器的不足，提供一种涡流自循环厌氧反应器，该反应器实现了多种运行模式的涡流自循环传质，增强了系统反应区浓度梯度，循环流速快且量大，可以用絮状污泥启动，反应器对PH和温度耐受区间宽，系统抗负荷冲击能力强，进水可以连续进水也可脉冲式进水，反应器在进水与间歇时，均能结合工况与水质特点，采用内部涡流自循环运行模式或外部动力辅助涡流自循环运行模式或外部动力辅助增强涡流自循环运行模式的任一种或两种或三种的交替运行模式，特别适合高、中、低浓度污水的厌氧高效处理或应用于二级厌氧工艺。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

涡流自循环厌氧反应器，该反应器为柱状的罐体结构，罐体、外循环泵、内气水分离器、顶气水分离器、一级三相分离器、二级三相分离器、管道射流器、内导流板、中导流板、外循环喷头、内循环喷头、进水喷头、气提上升管、收气管、回流管、进水管、进水阀、外循环进水管、外循环出水管、沼气管、控制系统；管道射流器进水阀、管道射流器出水阀和外循环进水阀；

一级三相分离器安装在罐体中，二级三相分离器安装在罐体中一级三相分离器的上方，一级三相分离器下方为一级反应区，一级反应区到罐体底部的空间为布水混合区，一级三相分离器与二级三相分离器之间的距离为二级反应区，二级三相分离器到罐体顶部的空间为沉淀出水区；

内气水分离器安装在一级三相分离器上方，一级三相分离器的顶部通过管道与内气水分离器连通；外循环出水管一端连接在内气水分离器上，外循环出水管另一端与外循环泵的进口连接，外循环泵的出口通过三通管一路经过外循环进水阀连接至外循环进水管，另一路经过管道射流器进水阀与管道射流器的进口连接，管道射流器的出口经过管道射流器出水阀连接至设置于布水混合区的外循环进水管，外循环进水管上安装有多个外循环喷头；

顶气水分离器安装在罐体顶端，气提上升管一端连接在内气水分离器顶部，气提上升管另一端通过水平管连入顶气水分离器的中部，回流管一端连接在顶气水分离器底部，回流管另一端连接至位于二级反应区的内循环喷头；

二级三相分离器由多块倒V形板上下错层布置而成，最上层各个倒V形板顶端分别通过管道与收气管下端连通，收气管上端通过水平管连入顶气水分离器的中部，

沼气管一端连接在顶气水分离器顶部，沼气管另一端通过三通管一路连接至管道射流器的进气口，另一路为排沼气口；

进水管设置于布水混合区，进水管上安装有进水阀和进水喷头；

所述内导流板和中导流板均为与罐体同圆心的圆弧型，内导流板和中导流板将布水混合区从罐体中心向外依次划分内旋混区、中旋混区和外旋混区。

进一步的，所述内导流板直接固定在罐底，中导流板通过支撑脚固定在罐底，内导流板和中导流板的数量均≥2片，每片所述内导流板和中导流板的弧长均≤1/4圆周，各个内导流板均匀分布在圆周上，各个中导流板也均匀分布在圆周上，内导流板和中导流板交错布置。

进一步的，还包括控制系统，控制系统与外循环泵、进水阀、排泥阀、管道射流器进水阀、管道射流器出水阀、外循环进水阀连接以实现自动控制。

进一步的，还包括锥形挡流环，所述一级三相分离器为大径端在下小径端在上的锥形，一级三相分离器大径端与管壁之间为环形通道；锥形挡流环设置在环形通道下方，锥形挡流环大径端在上小径端在下，锥形挡流环大径端固定在管壁上；

进一步的，内气水分离器中与一级三相分离器顶端连接的管道出口高于外循环出水管与内气水分离器连接一端的管口。

进一步的，外循环喷头的射流方向、内循环喷头的射流方向、进水喷头的射流方向均相同且均沿罐体横截面的割线方向；所述气提上升管上端的水平管管口射流方向沿顶气水分离器横截面的割线方向。

进一步的，所述外循环进水管为十字形，外循环喷头安装在十字形外循环进水管的各个管臂上；所述进水管为十字形，进水喷头安装在十字形进水管的各个管臂上，十字形外循环进水管和十字形进水管交叉布置。

进一步的，还包括环形出水堰，环形出水堰设置在罐体上端管壁上，罐体为上端敞口或密闭，出水管一端连接在环形出水堰，另一端连接至罐体外。

所述的涡流自循环厌氧反应器的工作方法，

运行时，进水由进水阀的启闭控制，通过进水管连接的进水喷头进入布水混合区，进水可以连续进水也可脉冲式进水，反应器在进水与间歇时，均能结合工况与水质特点，采用内部涡流自循环运行模式或外部动力辅助涡流自循环运行模式或外部动力辅助增强涡流自循环运行模式的任一种或两种或三种的交替运行模式；

反应器按内部涡流自循环运行模式工作时，控制进水阀开启，原水通过进水管和进水喷头进入布水混合区并在一级反应区产生沼气，一级反应区内的气、液、固混合水经过内气水分离器由气提上升管气提上升到顶气水分离器，固、液混合水通过回流管从内循环喷头射出进入二级反应区推动混合液形成涡流旋转下沉，再从环形通道下沉回流至一级反应区，与布水混合区新进水混合后产生沼气，再次被气提形成反应器的一级反应区与二级反应区无限次周而复始的内部涡流自循环工作，一级反应区与二级反应区产生的沼气通过沼气管排走，与进水量等量的被处理水经过二级三相分离器分离进入沉淀出水区，污泥沉淀回流至二级反应区，清液从出水堰排出进入下一系统；

反应器按外部动力辅助涡流自循环运行模式工作时，外循环泵启动，外循环进水阀开启，管道射流器进水阀、管道射流器出水阀关闭，内气水分离器内的固、液混合水通过外循环出水管，先后经外循环泵、外循环进水阀，由外循环进水管直接接入布水混合区从外循环喷头喷射出，再次与布水混合区新进水混合后产生沼气，且推动混合水形成涡流旋转上升，形成反应器的一级反应区的外部动力辅助涡流自循环工作；同时，一级反应区产生的沼气形成气提作用，把一级反应区气、液、固混合水经内气水分离器由气提上升管气提上升到顶气水分离器，固、液混合水通过回流管从内循环喷头射出进入二级反应区推动混合液形成涡流旋转下沉，再从环形通道下沉回流至一级反应区，同步形成反应器的一级反应区与二级反应区无限次周而复始的内部涡流自循环工作，顶气水分离器多余的沼气通过沼气管排走，与进水量等量的被处理水经过二级三相分离器分离进入沉淀出水区；污泥沉淀回流至二级反应区，清液从出水堰排出进入下一系统；

反应器按外部动力辅助增强涡流自循环运行模式工作时，外循环泵启动，外循环进水阀关闭，管道射流器进水阀、管道射流器出水阀开启，内气水分离器内的固、液混合水通过外循环出水管，先后经外循环泵、管道射流器进水阀、管道射流器，与管道射流器吸入的沼气混合后，再经管道射流器出水阀由外循环进水管直接接入布水混合区从外循环喷头喷射出，再次与布水混合区新进水混合后产生沼气，且推动混合水形成涡流旋转上升，同时由于管道射流器吸入顶气水分离器的沼气，造成顶气水分离器形成低负压，不仅提高了一级反应区内混合水的密度差，也增强了一级反应区气、液、固混合水的提升量，形成反应器的一级反应区的外部动力辅助增强涡流自循环工作；同时，吸入沼气与新产生的沼气形成气提作用，把气、液、固混合水经内气水分离器由气提上升管气提上升到顶气水分离器，固、液混合水通过回流管从内循环喷头射出进入二级反应区推动混合液形成涡流旋转下沉，再从环形通道下沉回流至一级反应区，形成反应器的一级反应区与二级反应区无限次周而复始的内部增强涡流自循环运行模式工况，顶气水分离器多余的沼气通过沼气管排走，与进水量等量的被处理水经过二级三相分离器分离进入沉淀出水区，污泥沉淀回流至二级反应区，清液从出水堰排出进入下一系统。

与现有技术相比较，本实用新型具备的有益效果：

(1)多种运行模式的多级涡流自循环传质，增强了系统反应区浓度梯度，实现快速混合，传质效果优越，抗负荷冲击能力强，容积负荷高。

(2)内部自循环功能设计巧妙，利用沼气产生密度差使污泥形成涡流内部自循环，能耗低。外部动力辅助循环，增强反应区的气液密度差，快速增强系统循环、混合、搅拌功能。

(3)反应区混合液形成下沉式涡流旋转，系统水力剪切力大，更容易培养出厌氧颗粒污泥。

(4)可以絮状污泥启动，对PH和温度耐受区间宽。

(5)可实现内部涡流自循环运行模式或外部动力辅助涡流自循环运行模式或外部动力辅助增强涡流自循环运行模式的任一种或两种或三种的交替运行模式工作，特别适合高、中、低浓度污水的的高效处理或应用于二级厌氧工艺。

附图说明

图1：涡流自循环厌氧反应器结构示意图。

图2：布水混合区结构示意图。

图3：锥形挡流环、一级三相分离器、二级三相分离器、罐体与收气管的装配示意图。

图中：1-罐体、2-布水混合区、3-一级反应区、4-二级反应区、5-沉淀出水区、6-外循环泵、7-内气水分离器、8-顶气水分离器、9-一级三相分离器、10-二级三相分离器、11-外循环喷头、12-内循环喷头、13-进水喷头、14-气提上升管、15-收气管、16-回流管、17-管道射流器、18-内旋混区、19-中旋混区、20-外旋混区、21-内导流板、22-中导流板、23-出水堰、24-进水管、25-进水阀、26-排泥管、27-排泥阀、28-外循环进水管、29-管道射流器进水阀、30-管道射流器出水阀、31-外循环进水阀、32-外循环出水管、33-沼气管、34-控制系统。

具体实施方式

下面结合实例、附图对本实用新型座进一步说明，本实用新型的实施不限于下列实施例。

实施例1

涡流自循环厌氧反应器，该反应器为柱状的罐体结构，罐体1、外循环泵6、内气水分离器7、顶气水分离器8、一级三相分离器9、二级三相分离器10、管道射流器17、内导流板21、中导流板22、外循环喷头11、内循环喷头12、进水喷头13、气提上升管14、收气管15、回流管16、进水管24、进水阀25、外循环进水管28、外循环出水管32、沼气管33、控制系统34；管道射流器进水阀29、管道射流器出水阀30和外循环进水阀31；

一级三相分离器9安装在罐体1中，二级三相分离器10安装在罐体1中一级三相分离器9的上方，一级三相分离器9下方为一级反应区3，一级反应区3到罐体1底部的空间为布水混合区2，一级三相分离器9与二级三相分离器10之间的距离为二级反应区4，二级三相分离器10到罐体1顶部的空间为沉淀出水区5；

内气水分离器7安装在一级三相分离器9上方，一级三相分离器9的顶部通过管道与内气水分离器7连通；外循环出水管32一端连接在内气水分离器7上，外循环出水管32另一端与外循环泵6的进口连接，外循环泵6的出口通过三通管一路经过外循环进水阀31连接至外循环进水管28，另一路经过管道射流器进水阀29与管道射流器17的进口连接，管道射流器17的出口经过管道射流器出水阀30连接至设置于布水混合区2的外循环进水管28，外循环进水管28上安装有多个外循环喷头11；

顶气水分离器8安装在罐体1顶端，气提上升管14一端连接在内气水分离器7顶部，气提上升管14另一端通过水平管连入顶气水分离器8的中部，回流管16一端连接在顶气水分离器8底部，回流管16另一端连接至位于二级反应区4的内循环喷头12；

二级三相分离器10由多块倒V形板上下错层布置而成，最上层各个倒V形板顶端分别通过管道与收气管15下端连通，收气管15上端通过水平管连入顶气水分离器8的中部，

沼气管33一端连接在顶气水分离器8顶部，沼气管33另一端通过三通管一路连接至管道射流器17的进气口，另一路为排沼气口；

进水管24设置于布水混合区2，进水管24上安装有进水阀25和进水喷头13；

所述内导流板和中导流板均为与罐体同圆心的圆弧型，内导流板和中导流板将布水混合区从罐体1中心向外依次划分内旋混区18、中旋混区19和外旋混区20。

进一步的，所述内导流板直接固定在罐底，中导流板通过支撑脚固定在罐底，内导流板21和中导流板22的数量均≥2片，每片所述内导流板21和中导流板22的弧长均≤1/4圆周，各个内导流板21均匀分布在圆周上，各个中导流板22也均匀分布在圆周上，内导流板21和中导流板22交错布置。

进一步的，还包括控制系统48，控制系统34与外循环泵6、进水阀25、排泥阀26、管道射流器进水阀29、管道射流器出水阀30、外循环进水阀31连接以实现自动控制。

进一步的，还包括锥形挡流环96，所述一级三相分离器9为大径端在下小径端在上的锥形，一级三相分离器9大径端与管壁之间为环形通道；锥形挡流环96设置在环形通道下方，锥形挡流环96大径端在上小径端在下，锥形挡流环96大径端固定在管壁上；

进一步的，内气水分离器7中与一级三相分离器9顶端连接的管道出口高于外循环出水管32与内气水分离器7连接一端的管口。

进一步的，外循环喷头11的射流方向、内循环喷头12的射流方向、进水喷头13的射流方向均相同且均沿罐体1横截面的割线方向；所述气提上升管14上端的水平管管口射流方向沿顶气水分离器8横截面的割线方向。

进一步的，所述外循环进水管28为十字形，外循环喷头11安装在十字形外循环进水管28的各个管臂上；所述进水管24为十字形，进水喷头13安装在十字形进水管24的各个管臂上，十字形外循环进水管28和十字形进水管24交叉布置。

进一步的，还包括环形出水堰23，环形出水堰23设置在罐体上端管壁上，罐体1为上端敞口或密闭，出水管一端连接在环形出水堰23，另一端连接至罐体外。

实施例2

所述的涡流自循环厌氧反应器的工作方法，

运行时，进水由进水阀25的启闭控制，通过进水管24连接的进水喷头12进入布水混合区2，进水可以连续进水也可脉冲式进水，反应器在进水与间歇时，均能结合工况与水质特点，采用内部涡流自循环运行模式或外部动力辅助涡流自循环运行模式或外部动力辅助增强涡流自循环运行模式的任一种或两种或三种的交替运行模式；

反应器按内部涡流自循环运行模式工作时，控制进水阀25开启，原水通过进水管24和进水喷头12进入布水混合区2并在一级反应区3产生沼气，一级反应区3内的气、液、固混合水经过内气水分离器7由气提上升管14气提上升到顶气水分离器8，固、液混合水通过回流管16从内循环喷头12射出进入二级反应区4推动混合液形成涡流旋转下沉，再从环形通道下沉回流至一级反应区3，与布水混合区2新进水混合后产生沼气，再次被气提形成反应器的一级反应区3与二级反应区4无限次周而复始的内部涡流自循环工作，一级反应区3与二级反应区4产生的沼气通过沼气管33排走，与进水量等量的被处理水经过二级三相分离器10分离进入沉淀出水区5，污泥沉淀回流至二级反应区4，清液从出水堰23排出进入下一系统；

反应器按外部动力辅助涡流自循环运行模式工作时，外循环泵6启动，外循环进水阀31开启，管道射流器进水阀29、管道射流器出水阀30关闭，内气水分离器7内的固、液混合水通过外循环出水管32，先后经外循环泵6、外循环进水阀31，由外循环进水管28直接接入布水混合区2从外循环喷头11喷射出，再次与布水混合区2新进水混合后产生沼气，且推动混合水形成涡流旋转上升，形成反应器的一级反应区3的外部动力辅助涡流自循环工作；同时，一级反应区3产生的沼气形成气提作用，把一级反应区3气、液、固混合水经内气水分离器由气提上升管14气提上升到顶气水分离器8，固、液混合水通过回流管16从内循环喷头12射出进入二级反应区4推动混合液形成涡流旋转下沉，再从环形通道下沉回流至一级反应区3，同步形成反应器的一级反应区3与二级反应区4无限次周而复始的内部涡流自循环工作，顶气水分离器8多余的沼气通过沼气管33排走，与进水量等量的被处理水经过二级三相分离器10分离进入沉淀出水区5；污泥沉淀回流至二级反应区4，清液从出水堰23排出进入下一系统；

反应器按外部动力辅助增强涡流自循环运行模式工作时，外循环泵6启动，外循环进水阀31关闭，管道射流器进水阀29、管道射流器出水阀30开启，内气水分离器7内的固、液混合水通过外循环出水管32，先后经外循环泵6、管道射流器进水阀29、管道射流器17，与管道射流器7吸入的沼气混合后，再经管道射流器出水阀30由外循环进水管28直接接入布水混合区2从外循环喷头11喷射出，再次与布水混合区2新进水混合后产生沼气，且推动混合水形成涡流旋转上升，同时由于管道射流器17吸入顶气水分离器8的沼气，造成顶气水分离器8形成低负压，不仅提高了一级反应区内3混合水的密度差，也增强了一级反应区3气、液、固混合水的提升量，形成反应器的一级反应区3的外部动力辅助增强涡流自循环工作；同时，吸入沼气与新产生的沼气形成气提作用，把气、液、固混合水经内气水分离器7由气提上升管14气提上升到顶气水分离器8，固、液混合水通过回流管16从内循环喷头12射出进入二级反应区4推动混合液形成涡流旋转下沉，再从环形通道下沉回流至一级反应区3，形成反应器的一级反应区3与二级反应区4无限次周而复始的内部增强涡流自循环运行模式工况，顶气水分离器8多余的沼气通过沼气管排走，与进水量等量的被处理水经过二级三相分离器10分离进入沉淀出水区5，污泥沉淀回流至二级反应区4，清液从出水堰排23出进入下一系统。

实施例3

罐体1内自下至上依次设置有布水混合区2、一级反应区3、二级反应区4、沉淀出水区5；

布水混合区2设置于一级反应区3的一级三相分离器9下部至罐体1底部，占罐体1高度的1/8-1/6，从罐体1中心向外依次设有内旋混区18、中旋混区19、外旋混区20，内旋混区18、中旋混区19分别设置内导流板21和中导流板22，内导流板21和中导流板22均为与罐体1同圆心的圆弧型，内导流板21和中导流板22数量均≥2组，内导流板21和中导流板22长均为≤1/4圆，内导流板21与中导流板22夹角≤90°布置，分别对向均匀布置，内导流板21置于罐体1底部，高度30-150厘米，中导流板22与罐体1底部间隙30-100厘米，高度30-150厘米，外循环进水管28、进水管24在内旋混区18、中旋混区19、外旋混区20分别设置外循环喷头11与进水喷头13，喷头出口均沿导流板和罐体1的切向顺时针均匀布置，布水混合区2的外循环进水管28与进水管24交叉45°布置，外循环进水管28十字状布置距离罐体1底部50-150厘米，进水管24十字状布置距离罐体1底部30-80厘米，排泥阀27与外循环进水管28和排泥管26连接。

一级反应区3设置于布水混合区2上，占罐体1高度的1/4-1/3，设有一级三相分离器9、内气水分离器7，一级三相分离器9为30°-65°的锥形，锥顶有导管连接内气水分离器7底部并伸至内气水分离器7的中部，内气水分离器7为圆柱体结构，顶部为平顶或锥体结构，内气水分离器7底部有外循环进水管28与设置于罐体1外的外循环泵6连接，内气水分离器7顶部有气提上升管14从顶气水分离器8的中部筒壁切向连接进入。

二级反应区4设置于罐体1顶部的沉淀出水区5下，占罐体1高度的1/4-1/3，二级反应区4设有二级三相分离器10，二级三相分离器10为倒V形结构，上下错层布置，倒V形结构为30°-65°的角锥，上层角锥顶有收气管15从顶气水分离器8的中部筒壁切向连接进入。

沉淀出水区5位于罐体1顶至二级三相分离器10，占罐体1高度的1/8-1/6，沉淀出水区5设有出水堰23，包括沿罐体1四周均布的圆形与顶面的井字型或米字型布置。

顶气水分离器8设置于罐体1顶部，为圆柱体状，底部设有回流管16连接二级反应区4的内循环喷头12，内循环喷头12设于二级三相分离器10下，喷头出口方向沿罐体1顺时针切向均匀布置，内循环喷头12数量≥3组，顶气水分离器8的顶部设有沼气管33，并与管道射流器17连接。

所述反应器可以絮状污泥启动，其外循环可连续也可间歇工作。所述反应器运行温度区间10℃-35℃，PH值3.0-9.5，容积负荷3.0-10.0kgCOD/m³.d。

内导流板和中导流板交错布置，意味着，内导流板的圆弧中点与圆心的连线同中导流板的圆弧中点与圆心的连线不重合；最优的内导流板的圆弧中点与圆心的连线同中导流板31的圆弧中点与圆心的连线间隔均匀。

十字形外循环进水管和十字形进水管交叉布置，意味着，十字形外循环进水管和十字形进水管的中心重合，十字形外循环进水管的管臂与十字形进水管的管臂夹角不等于零，优选的，十字形外循环进水管的管臂与十字形进水管的管臂夹角为15～45°，一级外循环喷头和进水喷头在每条臂上均匀分布。

排泥管26与外循环进水管28连接，排泥管26上设有排泥阀27。

所述锥形挡流环为向罐体中心倾斜的面，锥形挡流环上方的固体下落至锥形挡流环上面时，由于重力而向罐体中心滑落。锥形挡流环从竖直方向在环形通道上的投影与环形通道重合，环形通道的内径大于上述锥形挡流环的投影的内径，因此锥形挡流环将环形通道遮挡，锥形挡流环下方的固体竖直向上运动时无法通过环形通道；使得环形通道仅能由液体和气体通过。例如，二级反应区中的固体先竖直下落至一级三相分离器上面，沿一级三相分离器的锥面向罐壁方向滑落至环形通道，再落到锥形挡流环上，沿锥形挡流环向罐体中心滑落。

Claims (8)

1.涡流自循环厌氧反应器，该反应器为柱状的罐体结构，其特征在于，罐体(1)、外循环泵(6)、内气水分离器(7)、顶气水分离器(8)、一级三相分离器(9)、二级三相分离器(10)、管道射流器(17)、内导流板(21)、中导流板(22)、外循环喷头(11)、内循环喷头(12)、进水喷头(13)、气提上升管(14)、收气管(15)、回流管(16)、进水管(24)、进水阀(25)、外循环进水管(28)、外循环出水管(32)、沼气管(33)、控制系统(34)；管道射流器进水阀(29)、管道射流器出水阀(30)和外循环进水阀(31)；

一级三相分离器(9)安装在罐体(1)中，二级三相分离器(10)安装在罐体(1)中一级三相分离器(9)的上方，一级三相分离器(9)下方为一级反应区(3)，一级反应区(3)到罐体(1)底部的空间为布水混合区(2)，一级三相分离器(9)与二级三相分离器(10)之间的距离为二级反应区(4)，二级三相分离器(10)到罐体(1)顶部的空间为沉淀出水区(5)；

内气水分离器(7)安装在一级三相分离器(9)上方，一级三相分离器(9)的顶部通过管道与内气水分离器(7)连通；外循环出水管(32)一端连接在内气水分离器(7)上，外循环出水管(32)另一端与外循环泵(6)的进口连接，外循环泵(6)的出口通过三通管一路经过外循环进水阀(31)连接至外循环进水管(28)，另一路经过管道射流器进水阀(29)与管道射流器(17)的进口连接，管道射流器(17)的出口经过管道射流器出水阀(30)连接至设置于布水混合区(2)的外循环进水管(28)，外循环进水管(28)上安装有多个外循环喷头(11)；

顶气水分离器(8)安装在罐体(1)顶端，气提上升管(14)一端连接在内气水分离器(7)顶部，气提上升管(14)另一端通过水平管连入顶气水分离器(8)的中部，回流管(16)一端连接在顶气水分离器(8)底部，回流管(16)另一端连接至位于二级反应区(4)的内循环喷头(12)；

二级三相分离器(10)由多块倒V形板上下错层布置而成，最上层各个倒V形板顶端分别通过管道与收气管(15)下端连通，收气管(15)上端通过水平管连入顶气水分离器(8)的中部，

沼气管(33)一端连接在顶气水分离器(8)顶部，沼气管(33)另一端通过三通管一路连接至管道射流器(17)的进气口，另一路为排沼气口；

进水管(24)设置于布水混合区(2)，进水管(24)上安装有进水阀(25)和进水喷头(13)；

所述内导流板和中导流板均为与罐体同圆心的圆弧型，内导流板和中导流板将布水混合区从罐体(1)中心向外依次划分内旋混区(18)、中旋混区(19)和外旋混区(20)。

2.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，所述内导流板直接固定在罐底，中导流板通过支撑脚固定在罐底，内导流板(21)和中导流板(22)的数量均≥2片，每片所述内导流板(21)和中导流板(22)的弧长均≤1/4圆周，各个内导流板(21)均匀分布在圆周上，各个中导流板(22)也均匀分布在圆周上，内导流板(21)和中导流板(22)交错布置。

3.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，还包括控制系统(34)，控制系统(34)与外循环泵(6)、进水阀(25)、排泥阀(26)、管道射流器进水阀(29)、管道射流器出水阀(30)、外循环进水阀(31)连接以实现自动控制。

4.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，还包括锥形挡流环(96)，所述一级三相分离器(9)为大径端在下小径端在上的锥形，一级三相分离器(9)大径端与管壁之间为环形通道；锥形挡流环(96)设置在环形通道下方，锥形挡流环(96)大径端在上小径端在下，锥形挡流环(96)大径端固定在管壁上；

5.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，内气水分离器(7)中与一级三相分离器(9)顶端连接的管道出口高于外循环出水管(32)与内气水分离器(7)连接一端的管口。

6.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，外循环喷头(11)的射流方向、内循环喷头(12)的射流方向、进水喷头(13)的射流方向均相同且均沿罐体(1)横截面的割线方向；所述气提上升管(14)上端的水平管管口射流方向沿顶气水分离器(8)横截面的割线方向。

7.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，所述外循环进水管(28)为十字形，外循环喷头(11)安装在十字形外循环进水管(28)的各个管臂上；所述进水管(24)为十字形，进水喷头(13)安装在十字形进水管(24)的各个管臂上，十字形外循环进水管(28)和十字形进水管(24)交叉布置。

8.如权利要求1所述的涡流自循环厌氧反应器，其特征在于，还包括环形出水堰(23)，环形出水堰(23)设置在罐体上端管壁上，罐体(1)为上端敞口或密闭，出水管一端连接在环形出水堰(23)，另一端连接至罐体外。