CN209143819U - 一种复合式厌氧折流板反应器 - Google Patents
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Abstract
一种复合式厌氧折流板反应器，主要包括反应器本体，所述反应器本体内包括多个隔舱，每个隔舱由布水折板分隔成配水室和上流室，所述布水折板底部断开并向水流方向折弯，所述上流室底部设有排泥口、中部设有填料层，上部设有出水堰槽，顶部设有出气口；所述第一隔舱配水室顶部设有回流进液口，侧壁设有进水口；所述末端隔舱上流室内还设有三相分离器，所述三相分离器位于填料层和出水堰槽之间，本反应器结构设计科学，回收沼气纯净度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种复合式厌氧折流板反应器。
背景技术
厌氧折流板反应器（Anaerobic BaffLted Reactor简称ABR），特别适用于高浓度有机废水的处理，ABR工艺首先由美国stanford大学的McCarty等于1981年在总结了各种第二代厌氧反应器处理工艺特点性能的基础上开发和研制的一种高效新型的厌氧污水生物技术。有机物厌氧消化过程是一个非常复杂的由多种微生物共同作用的生化过程。常规的厌氧反应分为三个阶段，即：第一阶段为水解发酵阶段。在该阶段，复杂的有机物在厌氧菌孢外酶的作用下，首先被分解成简单的有机物，如纤维素经水解转化成较简单的糖类；蛋白质转化成较简单的氨基酸；脂类转化成脂肪酸和甘油等。参与这个阶段的水解发酵菌主要是厌氧菌和兼性厌氧菌。第二阶段为产氢产乙酸阶段。在该阶段，产氢产乙酸菌把除乙酸、甲酸、甲醇以为的第一阶段产生的中间产物，如丙酸、丁酸等脂肪酸和醇类等转化成乙酸和兼性厌氧菌。
第三阶段为产甲烷阶段。在该阶段中，产甲烷菌把第一阶段和第二阶段产生的乙酸、H2、和CO2等转化为甲烷。
ABR反应器主要构造是在该反应器内设置若干竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统，废水进入反应器后沿导流板上下折流前进，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的有机基质通过与微生物充分的接触而得到去除。借助于废水流动和沼气上升的作用，反应室中的污泥上下运动，但是由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能，污泥在水平方向的流速极其缓慢，从而大量的厌氧污泥被截留在反应室中，防止污泥流失，以维持反应器中较高的污泥浓度，实现高效处理效果。
传统的ABR反应器也存在的一些不足。如果流速过低，导致反应器底部污泥不能充分悬浮搅动，增大污泥死区，反应器的处理效率受到影响；流速过高，容易造成沟流现象，同时造成各隔舱的污泥流失，而污泥流失会破坏各隔舱本应固定的菌群和环境，造成反应器处理效率的降低，严重时甚至会造成反应器内部菌群失活。
ABR反应器在运行的过程中，会产生大量的沼气，特别是反应器末端。由于水流和产气两个同一方向上的力存在于上流室中，大量的沼气如不能及时有效分离，会带动反应器内污泥激烈搅动上升，使各反应器上部污泥来不及沉降，致使污泥大量流失；由于厌氧反应作用，ABR反应器内温度较高，在沼气收集过程中发现，产生的沼气会携带大量的蒸汽及其他杂质，严重影响其回收利用价值。中国专利CN102557251，公开了一种适用于染整废水处理的厌氧折流板反应器，该装置通过单独设置沉淀室，增加占地及设备投资；废水回流泵为常规定量回流泵，无法实现回流量的控制，从而无法调节反应器上流室的上升流速；反应器产生的沼气直接通过顶部开孔排出，沼气中携带的水蒸气及其他杂质无法实现高效回收利用。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构设计科学，回收沼气纯净度高的一种复合式厌氧折流板反应器。
为实现本实用新型提供以下技术方案：一种复合式厌氧折流板反应器，主要包括反应器本体，所述反应器本体内包括多个隔舱，每个隔舱由布水折板分隔成配水室和上流室，所述布水折板底部断开并向水流方向折弯，所述上流室底部设有排泥口、中部设有填料层，上部设有出水堰槽，顶部设有出气口；所述第一隔舱配水室顶部设有回流进液口，侧壁设有进水口；所述末端隔舱上流室内还设有三相分离器，所述三相分离器位于填料层和出水堰槽之间，所述末端隔舱上流室内的出水堰槽处还设有出水口，所述末端隔舱上流室侧壁底部设有回流出液口，所述回流出液口与第一隔舱配水室顶部的回流进液口连接，所述末端隔舱上流室上方还设有气液分离罐，所述气液分离罐内设有水封液，气液分离罐由罐体支腿固定在末端隔舱上流室的上方，气液分离罐底部设有沼气进气管，所述沼气进气管上端伸出水封液液面，沼气进气管上端罩有倒“U”形进气套管，所述进气套管与沼气进气管上端之间留有缝隙，所述进气套管开口伸入水封液液面，所述气液分离罐顶部设有沼气出口，侧壁底部设有冷凝液回流口，所述冷凝液回流口与第一隔舱配水室顶部设有回流进液口连接，所述隔舱上流室顶部的出气口均与气液分离罐底部的沼气进气管连接。
作为优选，所述回流出液口和回流进液口之间还设有回流泵，所述回流泵上设有变频器，便于回流量控制，回流量控制在处理水量的0~50%。
作为优选，所述反应器本体为长方体或圆柱体，所述反应器本体内隔舱的数量至少为3个。
作为优选，所述填料层占上流室体积的15~30%，填料层内填充活性炭，所述活性炭目数为1~6目。
作为优选，所述三相分离器为“人”字形多层结构，所述三相分离器至少有两层，考虑经济适用优选布置在末端隔舱中，亦可根据实际需要布置在反应器的各个隔舱内。
作为优选，所述冷凝液回流口开口位置在气液分离罐侧壁高度的1/4~1/3处，冷凝液回流口位置在水封液液面上方。
作为优选，所述出水堰槽为波浪锯齿形，出水堰槽高度按水流梯度布置，逐渐降低，保证水流顺畅。
本实用新型的有益之处：第一，各隔舱顶部收集的沼气经出气口收集汇入气液分离罐，气液分离罐利用温度差冷凝液化原理，将沼气中的水蒸气变成水滴分离出来；气液分离罐内有水封液，水封可将气液冷凝分离不充分的沼气进一步分离，减少沼气含水量，同时可吸收沼气内的其他杂质，提高沼气的回收质量，随着罐底冷凝废液的不断增加，当液位达到冷凝回流口高度时，冷凝废液从该管口溢流至回流进液口，进行循环处理，不造成二次环境污染；第二，回流泵上设置变频器，回流泵流量调节根据废水进水量变化及ABR反应器内污泥颗粒的密度变化，保证合适的上升流速，使污泥颗粒处于完全悬浮状态，亦不会由于流速过高，导致污泥流失，确保污泥处于高活性状态。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为气液分离罐结构示意图。
图中：1是反应器本体、2是隔舱、2.1是布水折板、2.2是配水室、2.2.1是回流进液口、2.2.2是进水口、2.3是上流室、2.3.1是排泥口、2.3.2是填料层、2.3.3是出水堰槽、2.3.4是出气口、2.3.5是回流出液口、2.3.6是出水口、3是三相分离器、4是气液分离罐、4.1是水封液、4.2是罐体支腿、4.3是沼气进气管、4.4是进气套管、4.5是沼气出口、4.6是冷凝液回流口、5是回流泵。
具体实施方式
一种复合式厌氧折流板反应器，主要包括反应器本体1，所述反应器本体1内包括多个隔舱2，每个隔舱2由布水折板2.1分隔成配水室2.2和上流室2.3，所述布水折板2.1底部断开并向水流方向折弯，所述上流室2.3底部设有排泥口2.3.1、中部设有填料层2.3.2，上部设有出水堰槽2.3.3，顶部设有出气口2.3.4；所述第一隔舱2配水室2.2顶部设有回流进液口2.2.1，侧壁设有进水口2.2.2；所述末端隔舱2上流室2.3内还设有三相分离器3，所述三相分离器3位于填料层2.3.2和出水堰槽2.3.3之间，所述末端隔舱2上流室2.3内的出水堰槽2.3.3处还设有出水口2.3.6，所述末端隔舱2上流室2.3侧壁底部设有回流出液口2.3.5，所述回流出液口2.3.5与第一隔舱2配水室2.2顶部的回流进液口2.2.1连接，所述末端隔舱2上流室2.3上方还设有气液分离罐4，所述气液分离罐4内设有水封液4.1，气液分离罐4由罐体支腿4.2固定在末端隔舱2上流室2.3的上方，气液分离罐4底部设有沼气进气管4.3，所述沼气进气管4.3上端伸出水封液4.1液面，沼气进气管4.3上端罩有倒“U”形进气套管4.4，所述进气套管4.4与沼气进气管4.3上端之间留有缝隙，所述进气套管4.4开口伸入水封液4.1液面，所述气液分离罐4顶部设有沼气出口4.5，侧壁底部设有冷凝液回流口4.6，所述冷凝液回流口4.6与第一隔舱2配水室2.2顶部的回流进液口2.2.1连接，所述隔舱2上流室2.3顶部的出气口2.3.4均与气液分离罐4底部的沼气进气管4.3连接，所述回流出液口2.3.5和回流进液口2.2.1之间还设有回流泵5，所述回流泵5上设有变频器，便于回流量控制，回流量控制在处理水量的0~50%，所述反应器本体1为长方体或圆柱体，所述反应器本体1内隔舱2的数量至少为3个，所述填料层2.3.2占上流室2.3体积的15~30%，填料层2.3.2内填充活性炭，所述活性炭目数为1~6目，所述三相分离器3为“人”字形多层结构，所述三相分离器3至少有两层，考虑经济适用优选布置在末端隔舱中，亦可根据实际需要布置在反应器的各个隔舱内，所述冷凝液回流口4.6开口位置在气液分离罐4侧壁高度的1/4~1/3处，冷凝液回流口4.6位置在水封液4.1液面上方，所述出水堰槽2.3.3为波浪锯齿形，出水堰槽2.3.3高度按水流梯度布置，逐渐降低，保证水流顺畅。
本反应器工作原理：具体原理：废水经进水口流入反应器本体1第一隔舱2配水室2.2，经布水折板2.1导流作用由底部均匀进入上流室2.3，上流室2.3中部设置填料层2.3.2，填料层2.3.2附着高效处理微生物，同时对底部大颗粒污泥起到一定的截留作用，防止污泥流失。废水通过填料层2.3.2后，经出水堰槽2.3.3稳流作用稳定平衡出水，防止发生短路流。以此类推，废水经过中间各隔舱后流入到末端隔舱。末端隔舱2上流室2.3填料层2.3.2上设置三相分离器3，三相分离器3依靠气、固、液密度差不同，实现气体上升溢出液面、污泥沉淀截留、废水通过流出，上流室2.3底部设有回流出液口2.3.5，回流出液口2.3.5与可调节流量的回流泵5相连，回流泵5流量调节根据废水进水量变化及反应器本体1内污泥颗粒的密度变化，保证合适的上升流速，使污泥颗粒处于完全悬浮状态，亦不会由于流速过高，导致污泥流失，确保污泥处于高活性状态。各隔舱顶部收集的沼气经出气口2.3.4收集汇入气液分离罐4，气液分离罐4利用温度差冷凝液化原理，将沼气中的水蒸气变成水滴分离出来；气液分离罐4内有水封液4.1，水封可将气液冷凝分离不充分的沼气进一步分离，减少沼气含水量，同时可吸收沼气内的其他杂质，提高沼气的回收质量。随着罐底冷凝废液的不断增加，当液位达到冷凝回流口高度时，冷凝废液从该管口溢流至回流进液口2.2.1，进行循环处理，不造成二次环境污染。各隔舱底部的排泥口定期排泥，排出的污泥进行妥善处理。
本实用新型并不局限于上述具体实施方式所涉及的一种复合式厌氧折流板反应器，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本实用新型等同或相类似的变化都应涵盖在本实用新型权利要求的范围内。
Claims (7)
1.一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：主要包括反应器本体，所述反应器本体内包括多个隔舱，每个隔舱由布水折板分隔成配水室和上流室，所述布水折板底部断开并向水流方向折弯，所述上流室底部设有排泥口、中部设有填料层，上部设有出水堰槽，顶部设有出气口；第一隔舱配水室顶部设有回流进液口，侧壁设有进水口；末端隔舱上流室内还设有三相分离器，所述三相分离器位于填料层和出水堰槽之间，所述末端隔舱上流室内的出水堰槽处还设有出水口，所述末端隔舱上流室侧壁底部设有回流出液口，所述回流出液口与第一隔舱配水室顶部的回流进液口连接，所述末端隔舱上流室上方还设有气液分离罐，所述气液分离罐内设有水封液，气液分离罐由罐体支腿固定在末端隔舱上流室的上方，气液分离罐底部设有沼气进气管，所述沼气进气管上端伸出水封液液面，沼气进气管上端罩有倒“U”形进气套管，所述进气套管与沼气进气管上端之间留有缝隙，所述进气套管开口伸入水封液液面，所述气液分离罐顶部设有沼气出口，侧壁底部设有冷凝液回流口，所述冷凝液回流口与第一隔舱配水室顶部设有回流进液口连接，所述隔舱上流室顶部的出气口均与气液分离罐底部的沼气进气管连接。
2.根据权利要求1所述的一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：所述回流出液口和回流进液口之间还设有回流泵，所述回流泵上设有变频器。
3.根据权利要求1所述的一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：所述反应器本体为长方体或圆柱体，所述反应器本体内隔舱的数量至少为3个。
4.根据权利要求1所述的一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：所述填料层占上流室体积的15~30%，填料层内填充活性炭，所述活性炭目数为1~6目。
5.根据权利要求1所述的一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：所述三相分离器为“人”字形多层结构，所述三相分离器至少有两层。
6.根据权利要求1所述的一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：所述冷凝液回流口开口位置在气液分离罐侧壁高度的1/4~1/3处，冷凝液回流口位置在水封液液面上方。
7.根据权利要求1所述的一种复合式厌氧折流板反应器，其特征在于：所述出水堰槽为波浪锯齿形，出水堰槽高度按水流梯度布置，逐渐降低。
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| CN111333275A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-26 | 大树(深圳)环保有限公司 | 一种高效垃圾污水处理工艺 |
| CN113104972A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 桂林理工大学 | 复合两相一体化厌氧反应系统 |
| CN114735819A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-07-12 | 苏州科技大学 | 一种abr预处理-短程反硝化厌氧氨氧化处理生活污水的方法 |
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2018
- 2018-07-04 CN CN201821052413.4U patent/CN209143819U/zh not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111333275A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-26 | 大树(深圳)环保有限公司 | 一种高效垃圾污水处理工艺 |
| CN113104972A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-07-13 | 桂林理工大学 | 复合两相一体化厌氧反应系统 |
| CN114735819A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-07-12 | 苏州科技大学 | 一种abr预处理-短程反硝化厌氧氨氧化处理生活污水的方法 |
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