CN213294855U

CN213294855U - 一种内循环厌氧反应器

Info

Publication number: CN213294855U
Application number: CN202022206800.2U
Authority: CN
Inventors: 芦根龙
Original assignee: Jiangsu Juan Environmental Engineering Co ltd
Current assignee: Jiangsu Juan Environmental Engineering Co ltd
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2021-05-28
Anticipated expiration: 2030-09-30

Abstract

本实用新型公开了一种内循环厌氧反应器，包括壳体，所述壳体为封闭结构；在壳体的下部设有进水口，上部设有绕壳体筒壁一周的集水槽，在壳体的上部对应集水槽的位置设有出水口，该出水口与集水槽相连通；在壳体内还设有上下两端开放的内筒，在内筒的下方设有旋流布水器，该旋流布水器位于内筒内侧并与进水口相连；在内筒上方设有三相分离器，三相分离器的边缘与壳体的内壁间隙配合，且该三相分离器位于集水槽下方；在内筒内填充有污泥颗粒；所述内筒与三相分离器和旋流布水器之间具有间隙。本实用新型能够确保污泥颗粒和废水的充分混合，并且提高废水处理效果，并且有效缓解壳体内污泥颗粒阻塞三相分离器，防止污泥颗粒流失。

Description

一种内循环厌氧反应器

技术领域

本实用新型涉及有机废水处理技术领域，具体涉及一种内循环厌氧反应器。

背景技术

内循环厌氧反应器是一种用于处理高浓度有机废水的厌氧反应器。所谓的厌氧生物处理指有机物在缺氧或无氧的条件下，借助厌氧微生物的作用，将大部分有机物转化为简单小分子有机物与无机物，从而达到污染物去除的目的。厌氧生物处理具有有机物去除率高、污泥量少、运行费用低等优点。

目前，处理有机废水有多种厌氧反应器，大部分具有结构简单、运行稳定、效果优良，占地面积少，抗冲击负荷能力强等优点，但是在实际运行中还存在着一些问题。厌氧折流反应器(ABR)的流速很难控制且传质性能较差。升流式厌氧污泥床(UASB)可以维持较高的污泥浓度但传质性能不好。内循环厌氧反应器(IC)可以维持较高的污泥浓度，但其主要靠产生气体的提升作用来增加传质，只适合于高浓度易降解废水。膨胀颗粒污泥床(EGSB)需要较高的能耗，同时需要添加载体且载体再生难度大。

考虑到上述实际问题，现有的厌氧反应设备都存在气固、液固在一个反应区内完成，气固、液固反应二者相互干扰，泥水接触不充分导致废水处理效率较低，还存在三相分离效果差的问题，无法满足废水处理的要求。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于解决现有厌氧反应设备存在气固、液固在一个反应区内完成，二者相互干扰，使得泥水的接触不充分，导致废水处理效率较低的技术问题，提供一种内循环厌氧反应器，能够确保污泥颗粒和废水的充分混合，并且提高废水处理效果，并且有效缓解壳体内污泥颗粒阻塞三相分离器，防止污泥颗粒流失。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种内循环厌氧反应器，包括壳体，所述壳体为封闭结构；在壳体的下部设有进水口，上部设有绕壳体筒壁一周的集水槽，在壳体的上部对应集水槽的位置设有出水口，该出水口与集水槽相连通；在壳体内还设有上下两端开放的内筒，在内筒的下方设有旋流布水器，该旋流布水器位于内筒内侧并与所述进水口相连；在内筒上方设有三相分离器，所述三相分离器的边缘与壳体的内壁间隙配合，且该三相分离器位于集水槽下方，使三相分离器和集水槽之间形成沉淀区；在内筒内填充有污泥颗粒；所述内筒与三相分离器和旋流布水器之间具有间隙。

通过在在壳体内设有上下两端开放的内筒，在内筒的下方设有旋流布水器，在内筒上方设有三相分离器，所述三相分离器的边缘与壳体的内壁间隙配合，且该三相分离器位于集水槽下方，这样，旋流布水器将废水趋于均匀的布在内筒内，并具有一定的污泥颗粒搅拌作用，使污泥颗粒和废水能够充分接触，反应器内的污泥颗粒能够最大限度的被完全利用。在内筒内充分反应的泥水混合物进入三相分离器中被分离，部分泥水混合物从内筒与三相分离器的间隙排出后进入内筒与外壳之间，再从内筒和旋流布水器之间的间隙重新进入内筒，并与原水一起经旋流布水器均匀布水在内筒内，使进水浓度被有效稀释，可避免过高浓度有机物造成厌氧处理系统酸化。实现了污泥颗粒与废水的充分接触和反应，提高了废水处理的传质效率，减少了能耗，确保厌氧颗粒污泥颗粒稳定运行。由于污泥颗粒与废水混合物在内筒与外壳之间形成旋流，使水体处于旋流状态细颗粒物受离心力作用集中于旋流中间，有效缓解壳体内污泥颗粒阻塞三相分离器的同时防止污泥颗粒流失，起到强化传质作用，可用于处理高浓度有机污水，解决污泥颗粒、水及气三相分离效果差的问题，获得良好的出水水质。

进一步，所述三相分离器的上侧设有用于与集气室相连的气体出口，该三相分离器具有若干反射板。这样，废水和污泥颗粒形成的混合物从反射板进入该三相分离器中，实现了混合物中的气体、液体和固体的分离，设计合理。

进一步，所述反射板为平行设置的多层，且每层反射板错开分布；其中，所述反射板具有两支板，两支板的上侧固定在一起，下侧张开呈一定角度，且该反射板的开放侧朝向旋流布水器。这样，气泡与三相分离器中近下部的反射板相碰撞后，聚集并通过输气管输至向集气室，最终被有效地分离排出。与气泡分离后的颗粒污泥在重力作用下一部分落回内筒继续反应，另一部分随混合物沿三相分离器内反射板之间的狭道上升，进入三相分离器与集水槽之间的沉淀区内沉淀，澄清液溢出至集水槽，并经出水口排出。污泥在沉淀区絮凝、沉降和浓缩，然后落入内外筒间，与废水混合，循环流入内筒。从而实现泥水混合物的三相分离。

进一步，所述三相分离器的高度为0.5～1.0m，所述反射板的两支板之间的夹角为45°～60°，这样三相分离器的分离效率高，分离效果好。

进一步，还包括锥形挡板，所述锥形挡板与所述内筒的上端固定连接，在锥形挡板的中部开有通孔。这样，泥水混合物从内筒的通孔内溢出进入三相分离器内，部分从通孔内溢出后从锥形挡板与三相分离器的间隙进入内筒与外壳之间，设计合理。

进一步，所述壳体为圆柱体结构；所述内筒与壳体的直径比为0.4～0.8：1，高度比为0.6～0.7：1。这样便于建造，且能够实现废水处理的最佳效果。

进一步，所述壳体总高度为14～26m，高径比为3～8，设计合理。

进一步，在进水口处设有水泵和混药器，这样，水泵能够将废水入外壳内，混药器能够将废水和药物混合均匀，有利于废水在壳体内的充分反应。

进一步，所述内筒通过支架安装在壳体内，这样，便于安装内筒，且安装牢固，增加整个反应器的可靠性。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1、通过在在壳体内设有上下两端开放的内筒，在内筒的下方设有旋流布水器，在内筒上方设有三相分离器，所述三相分离器的边缘与壳体的内壁间隙配合，且该三相分离器位于集水槽下方，这样，旋流布水器将废水趋于均匀的布在内筒内，并具有一定的污泥颗粒搅拌作用，使污泥颗粒和废水能够充分接触，反应器内的污泥颗粒能够最大限度的被完全利用。在内筒内充分反应的泥水混合物进入三相分离器中被分离，部分泥水混合物从内筒与三相分离器的间隙排出后进入内筒与外壳之间，再从内筒和旋流布水器之间的间隙重新进入内筒，并与原水一起经旋流布水器均匀布水在内筒内，使进水浓度被有效稀释，可避免过高浓度有机物造成厌氧处理系统酸化。实现了污泥颗粒与废水的充分接触和反应，提高了废水处理的传质效率，减少了能耗，确保厌氧颗粒污泥颗粒稳定运行。

2、由于污泥颗粒与废水混合物在内筒与外壳之间形成旋流，使水体处于旋流状态细颗粒物受离心力作用集中于旋流中间，有效缓解壳体内污泥颗粒阻塞三相分离器的同时防止污泥颗粒流失，起到强化传质作用，可用于处理高浓度有机污水，解决污泥颗粒、水及气三相分离效果差的问题，获得良好的出水水质。

附图说明

图1为本实用新型一种内循环厌氧反应器示意图。

图中：壳体1、进水口2、集水槽3、出水口4、内筒5、旋流布水器6、三相分离器7、反射板8、集气室9、锥形挡板10、水泵11、混药器12。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例：

参见图1，一种内循环厌氧反应器，包括壳体1，所述壳体1为封闭结构；在壳体1的下部设有进水口2，上部设有绕壳体1筒壁一周的集水槽3，在壳体1的上部对应集水槽3的位置设有出水口4，该出水口4与集水槽3相连通；在壳体1内还设有上下两端开放的内筒5，在内筒5的下方设有旋流布水器6，该旋流布水器6位于内筒5内侧并与所述进水口2相连；在内筒5上方设有三相分离器7，所述三相分离器7的边缘与壳体1的内壁间隙配合，且该三相分离器7位于集水槽3下方，使三相分离器7和集水槽3之间形成沉淀区；在内筒5内填充有污泥颗粒；所述内筒5与三相分离器7和旋流布水器6之间具有间隙。

具体实施时，所述三相分离器7的上侧设有用于与集气室9相连的气体出口，该三相分离器7具有若干反射板8。这样，废水和污泥颗粒形成的混合物从反射板8进入该三相分离器7中。所述反射板8为平行设置的多层，且每层反射板8错开分布。所述反射板8具有两支板，两支板的上侧固定在一起，下侧张开呈一定角度，且该反射板8的开放侧朝向旋流布水器6。处理过程中，气泡与三相分离器7中近下部的反射板8相碰撞后，聚集并通过输气管输至向集气室9，最终被有效地分离排出。与气泡分离后的颗粒污泥在重力作用下一部分落回内筒5继续反应，另一部分随混合物沿三相分离器7内反射板8之间的狭道上升，进入三相分离器7与集水槽3之间的沉淀区内沉淀，澄清液溢出至集水槽3，并经出水口4排出。污泥在沉淀区絮凝、沉降和浓缩，然后落入内外筒间，与废水混合，循环流入内筒5，从而实现泥水混合物的三相分离。优选所述三相分离器7的高度为0.5～1.0m，所述反射板8的两支板之间的夹角为45°～60°，这样三相分离器7的分离效率高，分离效果好。

实施时，还包括锥形挡板10，所述锥形挡板10与内筒5的上端固定连接，在锥形挡板10的中部开有通孔。这样，泥水混合物从内筒5的通孔内溢出进入三相分离器7内，部分从通孔内溢出后从锥形挡板10与三相分离器7的间隙进入内筒5与外壳之间，设计合理。

优选壳体1为圆柱体结构，在圆柱体的顶部设有锥形封板将壳体1的上部密封。内筒5与壳体1的直径比为0.4～0.8：1，高度比为0.6～0.7：1。进一步可优选内筒5与壳体1的中心线重合，这样内筒5与壳体1之间的旋流稳定。优选所述壳体1总高度为14～26m，高径比为3～8。这样便于建造，且能够实现废水处理的最佳效果，设计合理。

所述污泥颗粒优选为1～6mm的多孔球状惰性颗粒载体，微生物附着在载体表面生成生物膜，形成大分量的颗粒污泥。

具体实施时，在进水口2处设有水泵11和混药器12，这样，水泵11能够将废水入外壳内，混药器12能够将废水和药物混合均匀，有利于废水在壳体1内的充分反应。在壳体1内还设有上下两端开放的内筒5。所述内筒5通过支架安装在壳体1内，这样，便于安装内筒5，且安装牢固，增加整个反应器的可靠性。

工作过程：

（1）通过混药器将废水与药物溶液混合均匀后经水泵将废水从进水口泵入壳体内，并通过旋流布水器布入内筒中，与内筒内的污泥颗粒充分混合反应。为克服布水不均及布水阻力较大的缺陷，可设置旋流布水器的运转速度为0.1m/s～0.4m/s。

（2）在旋流布水器以及内筒与外壳之间的旋流的作用下，废水在内筒内与污泥颗粒充分混合反应，废水中的有机物经水解产酸阶段、厌氧发酵产气阶段、产甲烷阶段进行降解和稳定处理，被最终转化为甲烷、二氧化碳、水、硫化氢和氨等。

（3）反应后的混合物中的气泡与三相分离器中近下部的反射板相碰撞后，聚集并通过输气管输至向集气室，最终被有效地分离排出。与气泡分离后的颗粒污泥在重力作用下一部分落回内筒继续反应，另一部分随混合物沿三相分离器内反射板之间的狭道上升，进入三相分离器与集水槽之间的沉淀区内沉淀，澄清液溢出至集水槽，并经出水口排出。污泥在沉淀区絮凝、沉降和浓缩，然后落入内外筒间，与废水混合，循环流入内筒，从而实现泥水混合物的三相分离。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种内循环厌氧反应器，包括壳体，所述壳体为封闭结构；在壳体的下部设有进水口，上部设有绕壳体筒壁一周的集水槽，在壳体的上部对应集水槽的位置设有出水口，该出水口与集水槽相连通；其特征在于，在壳体内还设有上下两端开放的内筒，在内筒的下方设有旋流布水器，该旋流布水器位于内筒内侧并与所述进水口相连；在内筒上方设有三相分离器，所述三相分离器的边缘与壳体的内壁间隙配合，且该三相分离器位于集水槽下方，使三相分离器和集水槽之间形成沉淀区；在内筒内填充有污泥颗粒；所述内筒与三相分离器和旋流布水器之间具有间隙。

2.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，所述三相分离器的上侧设有用于与集气室相连的气体出口，该三相分离器具有若干反射板。

3.根据权利要求2所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，所述反射板为平行设置的多层，且每层反射板错开分布；其中，所述反射板具有两支板，两支板的上侧固定在一起，下侧张开呈一定角度，且该反射板的开放侧朝向旋流布水器。

4.根据权利要求3所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，所述三相分离器的高度为0.5～1.0m，所述反射板的两支板之间的夹角为45°～60°。

5.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，还包括锥形挡板，所述锥形挡板与所述内筒的上端固定连接，在锥形挡板的中部开有通孔。

6.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，所述壳体为圆柱体结构；所述内筒与壳体的直径比为0.4～0.8：1，高度比为0.6～0.7：1。

7.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，所述壳体总高度为14～26m，高径比为3～8。

8.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，在进水口处设有水泵和混药器。

9.根据权利要求1所述的内循环厌氧反应器，其特征在于，所述内筒通过支架安装在壳体内。