CN212450821U - Ic厌氧反应器分阶段反应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了IC厌氧反应器分阶段反应系统，包括罐体和气液分离器，罐体内上部设有气收集装置，气收集装置连接气液分离器，罐体内通过分隔板分隔为上反应区和下反应区，气收集装置位于上反应区上方，穿过分隔板设有下酸化液上升管，下酸化液上升管上端封堵，上反应区内位于下酸化液上升管外周设有上布水器，下反应区内位于罐体底部设有连接进水装置的下布水器，下酸化液上升管通过上布水管连接上布水器；穿过气收集装置设有回流管，回流管上端连接气液分离器，回流管分别连通上布水器和下布水器。本实用新型使IC厌氧反应器中的产酸厌氧微生物和产甲烷厌氧微生物得到分类培养，且反应器容积负荷高，设备体积小、运行费用低。

Description

IC厌氧反应器分阶段反应系统

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理技术，尤其涉及一种IC厌氧反应器分阶段反应系统。

背景技术

IC厌氧反应器是一种高效多级内循环反应器，是第三代厌氧反应器的代表类型，该反应器由于存在着强大的内循环，传质效果好，生物量大，其容积负荷远比普通的UASB厌氧反应器高，一般可高出3倍左右，是目前废水处理中比较理想的厌氧废水处理设备，已经在啤酒、白酒、酒精、葡萄酒、柠檬酸、造纸、淀粉、化工，垃圾渗透液等行业废水处理中得到了广泛的应用。

IC厌氧反应器是目前废水处理中较为理想的厌氧处理设备，厌氧生物处理又称为厌氧消化、厌氧发酵，是指在厌氧条件下由多种厌氧或兼性厌氧微生物的共同作用下，使有机物分解并产生CH4和CO2的过程。整个厌氧消化过程分为三个阶段，即：1、水解发酵阶段，2、产氢产乙酸阶段，3、产甲烷阶段,当前的IC厌氧反应器使用时上述各阶段的产酸厌氧微生物和产甲烷厌氧微生物在同一反应区进行培养繁殖，导致废水中各微生物相互干扰，微生物与有机物接触不匀，影响其生长繁殖，这样就影响了废水的处理，当前IC厌氧反应器均未解决上述现象。并且由于布水是IC厌氧反应器的核心技术，布水的均匀程度直接关系到IC厌氧反应器的处理效果，特别是罐体直径较大的IC厌氧反应器的布水更是难以保证布水的均匀，容易产生布水死区，随着时间的延长，污泥会产生堆积现象，使污泥钙化和硬化，影响有机物质与微生物的充分接触，最终影响处理效果，当前IC厌氧反应器的布水多采用较大直径的IC反应器和多个气液分离器，比如4个气液分离器，每个气液分离器设一根回流管的回流系统，内循环回流水通过各回流管回流到反应器底部，与废水原水一起加大水力负荷，使有机物与微生物起到充分接触，提高微生物对有机物的降解效果，这样却使得IC厌氧反应器的结构过于复杂，体积庞大，设备投资大，不便于生产、运输和安装维修，不利于工厂化和产业化生产，所以随着生产的不断发展，IC厌氧反应器的一系列技术还有待于研究和改进。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可使IC厌氧反应器中的产酸厌氧微生物和产甲烷厌氧微生物得到了分类培养，且反应器容积负荷高，设备体积小、运行费用低和便于运输的IC厌氧反应器分阶段反应系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：IC厌氧反应器分阶段反应系统，包括罐体和气液分离器，所述罐体内的上部设置有气收集装置，所述气收集装置通过提升管道连接所述气液分离器，所述罐体内通过分隔板分隔为上反应区和下反应区，所述气收集装置位于所述上反应区上方，穿过所述分隔板中部设置有下酸化液上升管，所述下酸化液上升管的上端封堵，所述上反应区内位于所述下酸化液上升管的外周设置有上布水器，所述下反应区内位于所述罐体底部设有连接进水装置的下布水器，所述下酸化液上升管通过上布水管连接所述上布水器；穿过所述气收集装置设置有回流管，所述回流管上端连接所述气液分离器，所述回流管分别连通所述上布水器和下布水器。

作为优选的技术方案，所述回流管包括上内循环回流管，所述上内循环回流管的外侧套装有下内循环回流管，所述上内循环回流管的上端伸出所述下内循环回流管上端并连接所述气液分离器的底部，所述上内循环回流管的下端封堵，穿过所述下内循环回流管设置有若干上回流布水管，所述上回流布水管内端连通所述上内循环回流管的下端而外端连通所述上布水器。

作为优选的技术方案，所述下内循环回流管上端与所述上内循环回流管外壁之间密封连接，所述下内循环回流管上端通过下内回流支管连接所述气液分离器，所述下内循环回流管下端穿过所述下酸化液上升管连通所述下布水器。

作为优选的技术方案，所述上布水器包括上内布水器，所述上内布水器的外周侧设有上外布水器，所述上布水管包括若干上内布水管和上外布水管，所述上内布水管内端连接所述下酸化液上升管而外端连接所述上内布水器，所述上外布水管内端连接所述下酸化液上升管而外端连接所述上外布水器，所述上回流布水管外端管口位于所述上内布水器和上外布水器之间。

作为优选的技术方案，所述上回流布水管、上内布水管和上外布水管分别沿周向均匀分布，所述上回流布水管外端管口分别设有上回流布水喷头，所述上内布水管外端管口分别设有上内布水喷头，所述上外布水管外端管口分别设有上外布水喷头，所述上回流布水喷头、上内布水喷头和上外布水喷头的出口朝向分别按切线方向布置，且所述上回流布水喷头、上内布水喷头和上外布水喷头的出口朝向相同，所述上回流布水喷头、上内布水喷头和上外布水喷头分别沿周向均匀分布。

作为优选的技术方案，所述下布水器包括与下内循环回流管连通的下内回流分水筒，所述下内回流分水筒的下方设有污泥回流筒，所述污泥回流筒外周侧设有下内布水器，所述下内布水器外周侧设有下外布水器，所述下内回流分水筒的周侧连接有若干下内回流布水管，所述下内回流布水管外端管口位于所述下内布水器和下外布水器之间；所述污泥回流筒上部筒壁上沿周向设有若干进液孔，所述污泥回流筒下部筒壁上沿周向设有若干出液孔。

作为优选的技术方案，所述下内回流支管的上端管口连接所述气液分离器，且所述下内回流支管的上端管口高于所述上内循环回流管的上端管口，所述下内回流支管的上端管口伸入所述气液分离器内并连接有浮渣挡管，所述浮渣挡管的内径大于所述下内回流支管上端管口的口径，所述浮渣挡管的上端管口高于所述下内回流支管的上端管口而所述浮渣挡管的下端管口低于所述下内回流支管的下端管口。

作为优选的技术方案，所述下内循环回流管的上端外周侧设置有环状的上套体，所述上套体内设有连通所述下内循环回流管管腔的上套体腔，所述下内回流支管下端管口连通所述上套体腔；所述下内循环回流管上位于所述上内循环回流管下端的外周侧处设置有环状的下套体，所述下套体内设有连通所述下内循环回流管管腔的下套体腔，所述上回流布水管穿过所述下套体腔。

作为优选的技术方案，所述上内循环回流管的上端伸出所述下内循环回流管的部分设置有控制阀；所述下酸化液上升管的上端连接有防气阻管，所述防气阻管连通所述气液分离器。

作为优选的技术方案，所述气收集装置包括所述上反应区的上方依次设置的集气器和三相分离器，所述提升管道包括一级提升管和二级提升管，所述集气器通过一级提升管连接所述气液分离器，所述三相分离器通过二级提升管连接所述气液分离器。

由于采用了上述技术方案IC厌氧反应器分阶段反应系统，IC厌氧反应器分阶段反应系统，包括罐体和气液分离器，所述罐体内的上部设置有气收集装置，所述气收集装置通过提升管道连接所述气液分离器，所述罐体内通过分隔板分隔为上反应区和下反应区，所述气收集装置位于所述上反应区上方，穿过所述分隔板中部设置有下酸化液上升管，所述下酸化液上升管的上端封堵，所述上反应区内位于所述下酸化液上升管的外周设置有上布水器，所述下反应区内位于所述罐体底部设有连接进水装置的下布水器，所述下酸化液上升管通过上布水管连接所述上布水器；穿过所述气收集装置设置有回流管，所述回流管上端连接所述气液分离器，所述回流管分别连通所述上布水器和下布水器。本实用新型通过分隔板将IC厌氧反应器的上流式污泥反应部分为上下两部分，下部分为下反应区，上部分为上反应区，且每部分均设置有布水器，实现了双层污泥床结构，每部分的布水器均设置有内循环回流水回流系统，其中下反应区为水解酸化阶段，包括水解发酵阶段和产氢产乙酸阶段，上反应区为产甲烷阶段，通过下酸化液上升管下反应区反应完毕的酸化液上升通过上布水器布水进入上反应区，使产酸厌氧微生物和产甲烷厌氧微生物得到了分类培养，酸化菌和产甲烷菌能在各自最适应的条件下生长繁殖。本实用新型下反应区水解酸化阶段的功能是：水解和酸化固态有机物为有机酸，缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并截留难降解的固体物质；上反应区产甲烷阶段的功能是：保持严格的厌氧条件和PH值，以利于甲烷菌的生长，降解、稳定有机物，产生含甲烷消化气，并截留悬固体物，以保证良好的出水水质。本实用新型针对分隔板将IC厌氧反应器的上流式污泥反应部分为上下部分，内循环回流系统的回流液分两路，并通过回流管来实现，一部分回流到下段下反应区的水解酸化阶段，另一部分进入上段上反应区的产甲烷阶段，增加布水的水力负荷，使上下各段的有机物与微生物充分的接触，提高处理效果。本实用新型容积负荷高，设备体积小、占地面积少、运行费用低、便于运输、适应工厂化和规模化生产。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型图1中A-A向示意图；

图3是本实用新型图1中B-B向示意图。

图中：1-罐体；2-下内布水管；3-下外布水管；4-下外布水器；5-下内回流布水管；51-下内回流布水喷头；6-下内布水器；7-污泥回流筒；8-出液孔；9-下内循环回流管；10-进液孔；11-下内回流分水筒；12-分隔板；13-上外布水器；14-上外布水管；141-上外布水喷头；15-上内布水器；16-上内布水管；161-上内布水喷头；17-下酸化液上升管；18-上回流布水管；181-上回流布水喷头；19-下套体；20-集气器；21-下内布水喷头；22-一级提升管；23-三相分离器；24-溢流槽；25-上套体；26-二级提升管；27-分水包；28-上内循环回流管；29-控制阀；30-下内回流支管；31-浮渣挡管；311-下外布水喷头；32-气液分离器；33-沼气出口；34-人孔；35-出水管；36-防气阻管。

具体实施方式

下面参照附图详细描述根据本实用新型的示例性实施例。这里，需要注意的是，在附图中，将相同的附图标记赋予结构以及功能基本相同的组成部分，并且为了使说明书更加简明，省略了关于基本上相同的组成部分的冗余描述。

如图1所示，IC厌氧反应器分阶段反应系统，包括罐体1和气液分离器32，气液分离器32设置在罐体1上侧，所述罐体1内上部设置有气收集装置，所述气收集装置通过提升管道连接所述气液分离器32，所述罐体内通过分隔板12分隔为上反应区和下反应区，所述气收集装置位于所述上反应区上方，穿过所述分隔板12中部设置有下酸化液上升管17，所述下酸化液上升管17的上端封堵，所述上反应区内位于所述下酸化液上升管17的外周设置有上布水器，所述下反应区内位于所述罐体1底部设有连接进水装置的下布水器，所述下酸化液上升管17通过上布水管连接所述上布水器；穿过所述气收集装置设置有回流管，所述回流管上端连接所述气液分离器32，所述回流管分别连通所述上布水器和下布水器。本实用新型通过分隔板12将IC厌氧反应器的上流式污泥反应部分为上下部分，下部分为下反应区，上部分为上反应区，且每部分均设置有布水器，实现了双层污泥床结构，每部分的布水器均设置有内循环回流水回流系统，其中下反应区为水解酸化阶段，包括水解发酵阶段和产氢产乙酸阶段，上反应区为产甲烷阶段，通过下酸化液上升管17下反应区反应完毕的酸化液上升通过上布水器进入上反应区，使产酸厌氧微生物和产甲烷厌氧微生物得到了分类培养，酸化菌和产甲烷菌能在各自最适应的条件下生长繁殖。这样通过分隔板12将下反应区和上反应区上下隔离开，使其能够独立运行，保持两个反应区内各自的反应条件，有利于微生物在最适应自己的环境条件下生长和繁殖。其中下部分水解酸化阶段的功能是：水解和酸化固态有机物为有机酸，缓冲和稀释负荷冲击与有害物质，并截留难降解的固体物质；上部分产甲烷阶段的功能是：保持严格的厌氧条件和PH值，以利于甲烷菌的生长，降解、稳定有机物，产生含甲烷的消化气，并截留悬固体物，以保证良好的出水水质。所述气液分离器32顶部设置有沼气出口33和人孔34，沼气通过沼气出口33进入下道工序进行处理和利用，人孔34用于检修等；罐体1顶部设有溢流槽24，反应处理后的废水通过堰进入溢流槽24内，经出水管35排出进入下道工序，溢流槽24的作用是让IC厌氧反应器内的出水分布均匀，防止短流和跑泥现象，使反应器内部空间得到充分的利用，提高容积负荷和处理效果。所述下酸化液上升管的上端连接有防气阻管36，所述防气阻管36连通所述气液分离器32，防止产生气阻。

如图1和图3所示，所述回流管包括上内循环回流管28，所述上内循环回流管28的外侧套装有下内循环回流管9，所述上内循环回流管28的上端伸出所述下内循环回流管9上端并连接所述气液分离器32的底部，所述上内循环回流管28的下端封堵，穿过所述下内循环回流管9设置有若干上回流布水管18，所述上回流布水管18内端连通所述上内循环回流管28的下端而外端连通所述上布水器。经气液分离器32分离出的水和污泥通过上内循环回流管28回流到上反应区与上布水器配合，以此增加水力负荷，使搅拌更均匀，有机物与微生物传质效果更好。所述下内循环回流管9上端与所述上内循环回流管28外壁之间密封连接，所述下内循环回流管9上端通过下内回流支管30连接所述气液分离器32，所述下内循环回流管9下端穿过所述下酸化液上升管17连通所述下布水器。所述上布水器包括上内布水器15，所述上内布水器15的外周侧设有上外布水器13，所述上布水管包括若干上内布水管16和上外布水管14，所述上内布水管16内端连接所述下酸化液上升管17而外端连接所述上内布水器15，所述上外布水管14内端连接所述下酸化液上升管17而外端连接所述上外布水器13，所述上回流布水管18外端管口位于所述上内布水器15和上外布水器13之间，这样内循环回流水与来自下反应区水解酸化阶段的酸化液混合增加了水力负荷，使搅拌更均匀，提高有机物与微生物的接触，传质效果好，防止污泥沉积。所述上回流布水管18、上内布水管16和上外布水管14分别沿周向均匀分布，可以根据实际生产作业要求，所述上回流布水管18、上内布水管16和上外布水管14数量分别采用3、4、5、6、7、8支或其他数量，本实用新型优选的所述上回流布水管18为6支，所述上内布水管16为4支，所述上外布水管14为6支，所述上回流布水管18外端管口分别设有上回流布水喷头181，所述上内布水管16外端管口分别设有上内布水喷头161，所述上外布水管14外端管口分别设有上外布水喷头141，所述上回流布水喷头181、上内布水喷头161和上外布水喷头141的出口朝向分别按切线方向布置，且所述上回流布水喷头181、上内布水喷头161和上外布水喷头141的出口朝向相同，所述上回流布水喷头181、上内布水喷头161和上外布水喷头141分别沿周向均匀分布。这样上外布水器13和上外布水管14将周围的混合液搅动旋转起来，防止污泥沉淀、樶积和钙化，提高有机物与微生物的传质效果；上内布水器15和上内布水管16将中心的混合液搅动旋转起来，防止污泥在中心处沉淀和钙化，提高有机物与微生物的传质效果。

如图1和图2所示，所述下布水器包括与下内循环回流管9连通的下内回流分水筒11，所述下内回流分水筒11的下方设有污泥回流孔筒7，所述污泥回流筒7外周侧设有下内布水器6，所述下内布水器6外周侧设有下外布水器4，所述下内回流分水筒11的周侧连接有若干下内回流布水管5，所述下内回流布水管5外端管口位于所述下内布水器6和下外布水器4之间；所述污泥回流筒7上部筒壁上沿周向设有若干进液孔10，所述污泥回流筒7下部筒壁上沿周向设有若干出液孔8。下内回流分水筒11和污泥回流筒7可为一体设置，筒内可通过隔离板隔开，结构简单实用。所述进水装置可以采用包括所述罐体1两侧分别设有的分水包27，各所述分水包27分别连通若干下内布水管2和下外布水管3；所述下内布水管2内端穿过所述罐体1的侧壁连接所述下内布水器6，所述下外布水管3内端穿过所述罐体1的侧壁连接所述下外布水器4；下外布水器4和下外布水管3使下布水器周侧混合液搅动旋转起来，有效防止污泥在罐体1底部周围沉积；下内布水器6和下内布水管2将中心的混合液搅动旋转起来，有效防止污泥在罐体1底部中心沉积。下内回流分水筒11将下内循环回流管9回流的内循环回流水通过下内回流布水管5接至下内布水器6和下外布水器4之间，与分水包27通过下外布水管3和下内布水管2输入的进水混合起到了降低废水原水进水浓度和增加水力负荷的作用，提高有机物与微生物的接触，防止污泥沉积。分水包27通过下内布水管2输入的进水在下内布水器6处会产生离心作用，在所述污泥回流筒7周围形成漩涡，污泥回流筒7内的混合液受重力作用形成循环，这样就使有机物和微生物在下部已经混合的混合液由进液孔10进入污泥回流筒7，由出液孔8排出再到底部进一步混合，使两者的接触更加充分，能有效的提高处理效果。出液孔8和进液孔10可以设置4个，当然可以根据实际生产作业要求设置为3、5、6、7等数量。生产时，废水原水与IC厌氧反应器外循环回流水充分混合后，分2路分别进入2个分水包27，且可以根据实际生产进水量作业要求，所述下内回流布水管5、下内布水管2和下外布水管3数量分别采用3、4、5、6、7、8支或其他数量，本实用新型优选的所述下内回流布水管5为6支，所述下内布水管2为4支，所述下外布水管3为6支，各所述分水包27分别连通2支下内布水管2和3支下外布水管3，避免了布水死区。所述下内回流布水管5外端管口分别设有下内回流布水喷头，所述下内布水管2内端管口分别设有下内布水喷头21，所述下外布水管3内端管口分别设有下外布水喷头311，所述下内回流布水喷头、下内布水喷头21和下外布水喷头311出口朝向分别按切线方向布置，且所述下内回流布水喷头、下内布水喷头21和下外布水喷头311出口朝向相同；所述下内回流布水管5、下内布水管2和下外布水管3分别沿周向均匀分布，所述下回流布水喷头、下内布水喷头21和下外布水喷头311分别沿周向均匀分布。

如图1所示，所述下内回流支管30的上端管口连接所述气液分离器32，且所述下内回流支管30的上端管口高于所述上内循环回流管28的上端管口，所述下内回流支管30的上端管口伸入所述气液分离器32内并连接有浮渣挡管31，所述浮渣挡管31的内径大于所述下内回流支管30上端管口的口径，所述浮渣挡管31的上端管口高于所述下内回流支管30的上端管口而所述浮渣挡管31的下端管口低于所述下内回流支管30的下端管口。下内回流支管30的上端管口高于上内循环回流管28的上端管口，同时连接有浮渣挡管31，这样就防止了污泥的进入下内回流支管30，防止产甲烷污泥回流到下反应区的水解酸化阶段。因下反应区和上反应区回流的需要，同时回流管采用上内循环回流管28套装在下内循环回流管9内的内外双层方式，为了适应生产需要，可将气液分离器32的底部设置成倒置的锥筒状，上内循环回流管28连接在气液分离器32倒置锥筒的锥底处，且其管顶与锥底相平，下内回流支管30上端管口高于气液分离器32倒置锥筒的锥顶，如可采用下内回流支管30上端管口高于气液分离器32倒置锥筒的锥顶500-800mm,浮渣挡管31下端管口低于所述下内回流支管30的下端管口300mm，浮渣挡管31上端管口高于所述下内回流支管30的上端管口200mm，防止污泥进入回流到水解酸化阶段。

如图1所示，所述下内循环回流管9的上端外周侧设置有环状的上套体25，所述上套体25内设有连通所述下内循环回流管9管腔的上套体25腔，所述下内回流支管30下端管口连通所述上套体腔；所述下内循环回流管9上位于所述上内循环回流管28下端的外周侧处设置有环状的下套体19，所述下套体19内设有连通所述下内循环回流管9管腔的下套体腔，所述上回流布水管18穿过所述下套体腔。通过上套体25和上套体腔，下内回流支管30直接连通上套体腔，加大了各下内回流支管30的进口空间，减少进水阻力，确保了下反应区的内循环回流水量能按运行需要调控；同时由于回流上反应区的上内循环回流管28是在下内循环回流管9内套装，上回流布水管18要穿过上内循环回流管28和下内循环回流管9之间的夹层，这样就会占有了回流下反应区的下内循环回流管9的回流空间，通过下套体19和下套体腔，可使下内循环回流管9位于上回流布水管18穿过区域的通水截面积不会变小，确保下反应区的内循环回流水量能按运行需要调控。

如图1所示，所述上内循环回流管28的上端伸出所述下内循环回流管的部分设置有控制阀29。控制阀29可以采用蝶阀，控制阀29会直接影响IC厌氧反应器处理效果，因为IC厌氧反应器处理高浓度有机废水，内循环回流水是废水原水进水量的几倍到二十倍不等，内循环回流水量直接影响废水原水的水力停留时间和水力负荷，如果内循环回流水量小水流负荷也小，污泥搅动不起来，废水中的有机物与微生物得不到充分的接触反应，同时内循环回流水量小废水原水的水流停留时间长，不等到产甲烷阶段就会有沼气产生，降低酸化菌的生长繁殖条件，不能使酸化菌在最适应自己的条件下生长繁殖，而内循环回流水量大水流负荷也大，废水原水的水力停留时间短，废水在下反应区水解酸化阶段没得到充分的反应就进入到上反应区产甲烷阶段，会降低产甲烷菌的生长繁殖条件，不能使产甲烷菌在最适应自己的条件下生长繁殖，所以通过控制阀29调节下反应区和上反应区的内循环回流水量，有效控制水解酸化阶段废水原水的水力停留时间和水力负荷，会提高IC厌氧反应器的处理效果。工作时，控制阀29阀门关小下反应区的内循环回流水量增大，控制阀29阀门开大下反应区的内循环回流水量减小，控制阀29全开时，下内回流支管30进水量很小甚至无水，控制阀29关小，下内回流支管30进水量就会变大，下内循环回流管9和上内循环回流管28的通水量，分别应能容纳内循环回流水量的总和，确保有足够的调节范围。因此，下反应区的废水原水停留时间和水力负荷可通过调节该控制阀29来实现，确保在下反应区内既能达到酸化效果又不会有沼气产生，为酸化菌创造适宜的生存和繁殖环境。所述下内循环回流管9位于所述上内循环回流管28下方部分的内径小于所述下内循环回流管9位于所述上内循环回流管28外周侧部分的内径，这样穿过下酸化液上升管17的下内循环回流管9部分直径就会变小，保证了下酸化液上升管17正常通水量。

如图1所示，所述气收集装置包括所述上反应区上方依次设置的集气器20和三相分离器23，所述提升管道包括一级提升管22和二级提升管26，所述集气器20通过一级提升管22连接所述气液分离器32，所述三相分离器23通过二级提升管26连接所述气液分离器32。上反应区生产的沼气被集气器20收集，通过一级提升管22将沼气混合液提到顶部气液分离器32进行气液分离，分离出的沼气经处理后作为能源进行利用，分离出的水经下内循环回流管9和上内循环回流管28回流到下反应区和上反应区增加水利负荷。起到搅拌作用，同时由于沼气在集气器20中大约只能够被收集60-90％，还有10-40％的沼气经三相分离器23二次收集，三相分离器23二次收集的沼气通过二级提升管26提到气液分离器32与集气器20收集的一起进行气液分离器32。本实用新型中的集气器20、三相分离器23以及气液分离器32均是公知的常规设备，其具体结构此处不在进行描述。

而本实用新型的结构则是较大直径的IC厌氧反应器依然采用一个气液分离器32，设一根回流管、上布水器和下布水器两布水器，IC厌氧反应器底部的下布水器加设分水筒和污泥回流筒7，使布水更均匀，微生物与有机物接触更充分，提高了处理效果，降低了设备的投资。

本实用新型的工作原理为：

本实用新型IC厌氧反应器分阶段反应系统将厌氧生物处理的水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段在IC厌氧反应器中分为上下两个反应区，其中下部下反应区为水解酸化阶段，包括水解发酵阶段和产氢产乙酸阶段，上部上反应区为产甲烷阶段，工作时，废水原水首先进入下反应区，厌氧和兼性厌氧微生物将复杂的有机物被分解为简单的有机物，这些简单的有机物在产酸厌氧菌的作用下，经过厌氧发酵和氧化转化成挥发性脂肪酸和醇类等，并将挥发性脂肪酸和醇类等转化成乙酸、氢、CO₂等。废水原水在下反应区完成反应过程后，酸化液经下酸化液上升管17、上布水管和上布水器进入上反应区产甲烷阶段，产甲烷菌把在下反应区反应完毕的酸化液中的乙酸、氢、和CO₂等转化甲烷。为使该过程的顺利完成，增强有机负荷和有害物质的冲击，提高处理能力，本实用新型下反应区和上反应区均设有布水系统下布水器和上布水器，布水系统有两路来水，一路通过进水装置来自调节池提升泵的废水原水，另一路来自气液分离器32分理出的回流水，回流水分为两路，一路回流到下反应区水解酸化阶段，另一路回流到上反应区产甲烷阶段，回流水是沼气混合液通过提升管道进入到气液分离器32后，使水与沼气分离所产生，通常情况下，沼气产量越高，回流水量就会越大，内循环回流水量一般可达废水原水进水量的3-5倍，甚至最高可达20倍，由于较大的水力负荷，能使废水中污泥与有机物充分混合，并使污泥处于充分膨胀状态，能强化传质，大大提高了IC反应器的厌氧消化速率和容积负荷。

本实用新型可按照需要调整下反应区水解酸化阶段的回流水量，以有效控制本反应区原废水的停留时间和水力负荷，以达到最佳的处理效果。废水原水在下反应区水解酸化阶段完成反应后，经酸化液上升系统下酸化液上升管17和上反应区的布水系统上布水管和上布水器进入上反应区产甲烷阶段，上反应区产甲烷阶段水力负荷要大于下反应区水解酸化阶段的水力负荷，总水量约为下反应区水解酸化阶段的废水原水和回流水量加上上反应区产甲烷阶段的回流水量。由于上反应区产甲烷阶段的水量较大，混合液的上升速度较快，再加上产气负荷，混合液悬浮固体物会部分被提升沼气的提升管道提到顶部气液分离器32内进行分离，分离的回流水通过回流管回流，形成内循环。为了避免回流水中的产甲烷菌回流到下反应区水解酸化阶段内，降低上反应区产甲烷阶段内产甲烷菌的浓度，影响甲烷的产量，两反应区回流管道进入气液分离器32的上口高度是不一样的，用于下反应区水解酸化阶段回流的下内回流支管30上端管口要高于用于上反应区产甲烷阶段回流的上内循环回流管28的上端管口，并将上内循环回流管28的上端管口设在气液分离器32的最底部，有利于污泥的回流。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.IC厌氧反应器分阶段反应系统，包括罐体和气液分离器，所述罐体内的上部设置有气收集装置，所述气收集装置通过提升管道连接所述气液分离器，其特征在于：所述罐体内通过分隔板分隔为上反应区和下反应区，所述气收集装置位于所述上反应区上方，穿过所述分隔板中部设置有下酸化液上升管，所述下酸化液上升管的上端封堵，所述上反应区内位于所述下酸化液上升管的外周设置有上布水器，所述下反应区内位于所述罐体底部设有连接进水装置的下布水器，所述下酸化液上升管通过上布水管连接所述上布水器；穿过所述气收集装置设置有回流管，所述回流管上端连接所述气液分离器，所述回流管分别连通所述上布水器和下布水器。

2.如权利要求1所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述回流管包括上内循环回流管，所述上内循环回流管的外侧套装有下内循环回流管，所述上内循环回流管的上端伸出所述下内循环回流管上端并连接所述气液分离器的底部，所述上内循环回流管的下端封堵，穿过所述下内循环回流管设置有若干上回流布水管，所述上回流布水管内端连通所述上内循环回流管的下端而外端连通所述上布水器。

3.如权利要求2所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述下内循环回流管上端与所述上内循环回流管外壁之间密封连接，所述下内循环回流管上端通过下内回流支管连接所述气液分离器，所述下内循环回流管下端穿过所述下酸化液上升管连通所述下布水器。

4.如权利要求2所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述上布水器包括上内布水器，所述上内布水器的外周侧设有上外布水器，所述上布水管包括若干上内布水管和上外布水管，所述上内布水管内端连接所述下酸化液上升管而外端连接所述上内布水器，所述上外布水管内端连接所述下酸化液上升管而外端连接所述上外布水器，所述上回流布水管外端管口位于所述上内布水器和上外布水器之间。

5.如权利要求4所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述上回流布水管、上内布水管和上外布水管分别沿周向均匀分布，所述上回流布水管外端管口分别设有上回流布水喷头，所述上内布水管外端管口分别设有上内布水喷头，所述上外布水管外端管口分别设有上外布喷头，所述上回流布水喷头、上内布水喷头和上外布水喷头的出口朝向分别按切线方向布置，且所述上回流布水喷头、上内布水喷头和上外布水喷头的出口朝向相同，所述上回流布水喷头、上内布水喷头和上外布水喷头分别沿周向均匀分布。

6.如权利要求3所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述下布水器包括与下内循环回流管连通的下内回流分水筒，所述下内回流分水筒的下方设有污泥回流筒，所述污泥回流筒外周侧设有下内布水器，所述下内布水器外周侧设有下外布水器，所述下内回流分水筒的周侧连接有若干下内回流布水管，所述下内回流布水管外端管口位于所述下内布水器和下外布水器之间；所述污泥回流筒上部筒壁上沿周向设有若干进液孔，所述污泥回流筒下部筒壁上沿周向设有若干出液孔。

7.如权利要求3所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述下内回流支管的上端管口连接所述气液分离器，且所述下内回流支管的上端管口高于所述上内循环回流管的上端管口，所述下内回流支管的上端管口伸入所述气液分离器内并连接有浮渣挡管，所述浮渣挡管的内径大于所述下内回流支管上端管口的口径，所述浮渣挡管的上端管口高于所述下内回流支管的上端管口而所述浮渣挡管的下端管口低于所述下内回流支管的下端管口。

8.如权利要求3所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述下内循环回流管的上端外周侧设置有环状的上套体，所述上套体内设有连通所述下内循环回流管管腔的上套体腔，所述下内回流支管下端管口连通所述上套体腔；所述下内循环回流管上位于所述上内循环回流管下端的外周侧处设置有环状的下套体，所述下套体内设有连通所述下内循环回流管管腔的下套体腔，所述上回流布水管穿过所述下套体腔。

9.如权利要求2所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述上内循环回流管的上端伸出所述下内循环回流管的部分设置有控制阀；所述下酸化液上升管的上端连接有防气阻管，所述防气阻管连通所述气液分离器。

10.如权利要求1-9中任一项所述的IC厌氧反应器分阶段反应系统，其特征在于：所述气收集装置包括所述上反应区的上方依次设置的集气器和三相分离器，所述提升管道包括一级提升管和二级提升管，所述集气器通过一级提升管连接所述气液分离器，所述三相分离器通过二级提升管连接所述气液分离器。

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