CN217377450U - 一种完全混合式厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种完全混合式厌氧反应器，包括：进水水泵，循环水泵，厌氧池，布水管网，循环管网，配水罐。所述厌氧池设置于所述布水管网下方，所述布水管网的配水支管上设有阀门、流量计和活接，所述布水管网连接所述配水罐，所述布水管网的配水支管插入所述厌氧池底部，所述循环管网设置于所述厌氧池中，所述循环管网的所述循环集水管与所述排泥集泥管通过所述循环水泵进水管连接所述循环水泵进水端，所述循环管网的所述循环水管与所述排泥管连接所述循环水泵出水端。本申请技术方案可减小布水管污堵风险、易于拆除配水支管方便维护、通过混合液回流稀释进水可提高系统抗冲击负荷、提高系统灵活性。

Description

一种完全混合式厌氧反应器

技术领域

本实用新型涉及废水处理领域，尤其涉及一种完全混合式厌氧反应器。

背景技术

随着我国经济和工业化的持续高速发展，水环境污染事件愈发频繁。根据《中国水环境治理产业发展研究报告 (2019)》显示，2019上半年我国废水排放总量为342.4亿m³，高浓度有机废水在其中占据很大一部分，高浓度有机废水是一种在工业、农业等生产活动中产生并排放的有机物浓度很高的一类废水，其有机物浓度高、成分复杂，处理难度较大。因此，高浓度有机废水处理技术一直是当前环境科学和工程领域的研究热点与难点，随着国民生活水平的日益提高，人们对所处的自然环境质量也提出了更高的要求，因此对高浓度有机废水污染控制技术进行研究与开发显得尤为必要。

全混式厌氧器是处理高浓度有机废水的一种装置，在全混式厌氧器中的厌氧发酵罐内安装有搅拌装置，可使发酵原料与微生物处于完全混合状态，增加原料与微生物的接触面积，提高混合效率，进而促进厌氧发酵过程使产酸和产甲烷在同一反应器内进行。目前，全混式厌氧器因其混合完全、传质性能良好、结构操作简单等优势已在高浓度有机废水处理领域广泛使用。

在采用全混式厌氧器进行污水处理的水解酸化、厌氧等工艺中，普遍采用直管进水、穿孔管大阻力布水、重力进水、脉冲进水等布水方式。虽然可实现布水但是各有缺陷。直管进水存在水力分配不均匀，易出现反应死角的问题；穿孔管大阻力布水大多置于污水设施底部，容易阻塞，较难维修；脉冲进水操作较为复杂且布水管易堵塞易带大量空气进入池内；重力进水需要电力设备较少、易操作，但是传统重力进水存在布水不均的问题。

实用新型内容

针对上述传统全混式厌氧器在进行污水处理时出现的布水方式问题，本申请提供了一种完全混合式厌氧反应器，其可解决传统全混式厌氧器污水处理工艺中出现的配水不均匀的问题，避免因管道阻塞导致的出现污泥板结问题，可有效提升污水处理效果。

一种完全混合式厌氧反应器，包括：进水水泵，循环水泵，厌氧池，布水管网，循环管网，配水罐。

其中，所述厌氧池内设有集水堰槽；所述布水管网，包括：厌氧池原水进水管，循环水管，配水干管，配水支管，阀门，流量计，活接；所述循环管网，包括：循环集水管，排泥集泥管，循环水泵进水管，排泥管。

所述进水水泵出水端通过所述厌氧池原水进水管与所述配水罐连接；所述循环水泵出水端通过所述循环水管与所述配水罐连接；所述配水罐周围连接有所述配水干管，在所述配水干管上设有所述配水支管；所述厌氧池设置于所述布水管网下方，所述配水支管上设有所述阀门、所述流量计和所述活接，所述配水支管插入所述厌氧池底部；所述循环集水管和所述排泥集泥管设置在所述厌氧池中通过所述循环水泵进水管连接所述循环水泵进水端，所述循环水泵进水管和所述排泥管设置在所述厌氧池外，所述循环水管和所述排泥管连接所述循环水泵出水端。

所述配水干管，包括：连接配水干管与环形配水干管，所述配水罐周围均匀分布第一预设数量的所述连接配水干管，所述环形配水干管包围连接配水干管，所述环形配水干管通过所述连接配水干管与所述配水罐连接，组成所述布水管网。所述环形配水干管围成的面积小于所述厌氧池面积。

设置第二预设数量的所述配水支管均匀分布在所述环形配水干管上，所述配水支管在所述环形配水干管的两侧对称设置。

所述循环集水管设置于所述厌氧池的中上部，所述排泥集泥管设置于所述厌氧池的底部，所述配水支管插入所述厌氧池底部不与所述循环集水管和所述排泥集泥管连接。

所述循环集水管与所述排泥集泥管在连接所述循环水泵进水管前相互连接，所述循环水管与排泥管相互连接。

本申请具有下列有益效果：

一、进水及循环水采用水泵压力进水，可在一定程度上防止布水管道堵塞问题，保持布水系统的通畅。

二、原水及循环水通过进水泵和循环水泵泵入同一配水罐，可实现如下技术效果：

1、循环水与原水快速、充分的混合，可以保证进水污染物浓度维持在一个相对较低的水平，可有效避免因水质波动对系统的冲击，提高系统的反应效率。

2、通过污泥回流或排放可根据实际情况调节污泥浓度，提高系统的灵活性和抗冲击负荷的能力。

3、通过内循环可以控制反应器的上升流速，稀释进水浓度，提高抗冲击负荷的能力。

4、可通过循环水泵实现水力搅拌，避免污泥沉积等问题。

三、在进水泵及循环泵的压力下，通过均匀分布的布水管网及配水管进行配水，配水更加均匀，不易造成死区，减少出现污泥板结的情况。

四、每根配水支管均设置阀门及流量计，并且每根配水支管采用活接方式与配水干管连接，配水支管深入池底，可以通过配水支管上流量计测得的流量精准监控布水管是否畅通，如遇管道不通畅、杂物堵塞、管道破裂等问题，可单独关闭有问题管道的阀门，拆下活接，将布水管取出清理、维修或更换，无需放空检修，减少维护成本。

五、常规厌氧反应器内采用三相分离器对反应区上升的气、固、液混合物进行分离，而本申请采用完全密封式设计，泥水分离通过集水堰槽的三角过水堰实现，厌氧反应产生的沼气可通过外置的沼气管道进行收集，本申请提出的完全混合式厌氧反应器内部无需三相分离器，内部构造更简单。

六、此厌氧反应器内厌氧池的污水溶液通过采用水利循环的方式进行混合、搅拌，相比于机械搅拌能耗更低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种完全混合式厌氧反应器的顶部平面图；

图2为一种完全混合式厌氧反应器的侧面剖面图；

图3为一种完全混合式厌氧反应器应用于双厌氧池的侧面剖面图；

其中，1，进水水泵；2，循环水泵；3，厌氧池；4，布水管网；5，循环管网；6，配水罐；31，集水堰槽；41，厌氧池原水进水管；42，循环水管；43，配水干管；44，配水支管；45，阀门；46，流量计；47，活接；51，循环集水管；52，排泥集泥管；53，循环水泵进水管；54，排泥管。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

在一些实施例中，一种完全混合式厌氧反应器，如图1一种完全混合式厌氧反应器的顶部平面图和图2一种完全混合式厌氧反应器的侧面剖面图所示，包括：进水水泵1，循环水泵2，厌氧池3，布水管网4，循环管网5，配水罐6。

具体的，所述厌氧池3设有集水堰槽31；所述布水管网4，包括：厌氧池原水进水管41，循环水管42，配水干管43，配水支管44，阀门45，流量计46，活接47；所述循环管网5，包括：循环集水管51，排泥集泥管52，循环水泵进水管53，排泥管54。

所述进水水泵1出水端通过所述厌氧池原水进水管41与所述配水罐6连接；所述循环水泵2出水端通过所述循环水管42与所述配水罐6连接；所述配水罐6周围连接有所述配水干管43，在所述配水干管43上设有所述配水支管44；所述厌氧池3设置于所述布水管网4下方，所述配水支管44上设有所述阀门45、所述流量计46和所述活接47，所述配水支管44插入所述厌氧池3底部；所述循环集水管51和所述排泥集泥管52设置在所述厌氧池3中通过所述循环水泵进水管53连接所述循环水泵2进水端，所述循环水泵进水管53和所述排泥管54设置在所述厌氧池3外，所述循环水管42和所述排泥管 54连接所述循环水泵2出水端。

在实际应用中，本申请具有如下效果：

所述进水水泵1通过原水进水管连接外部调节池，可将调节池内的原水通过所述进水水泵1及所述厌氧池原水进水管41输送进所述配水罐6。

所述循环水泵2将所述厌氧池中上部的循环水通过所述循环水管42输送进所述配水罐6。原水与循环水在所述配水罐6中充分混合，进入所述配水干管43，通过所述配水干管43分流，流入所述厌氧池3上不同位置的所述配水支管44中。

所述配水支管44上的所述阀门45可控制各所述配水支管44的开关，通过所述流量计46可监控各所述配水支管44的污水流量，所述活接47可使各所述配水支管44灵活拆卸。

所述配水支管44插入所述厌氧池3的底部，循环水和原水的混合水在所述厌氧池3底部从所述配水支管44的端口流出，可使所述厌氧池3内形成上升翻滚水流，冲刷所述厌氧池3底部沉积污泥。

所述循环水泵2既可以使所述厌氧池3中上部的循环水通过所述循环集水管51抽离输送至所述配水罐6，也可以使所述厌氧池3底部的污泥通过所述排泥集泥管52抽离并由所述排泥管54排出。

所述循环集水管51、所述排泥集泥管52、所述循环水管42和所述排泥管54上均设有流向调节阀门，当技术人员需要抽取循环水进行污水处理时，可打开所述循环集水管 51和所述循环水管42的所述流向调节阀门，关闭所述排泥集泥管52和所述排泥管54 的所述流向调节阀门，使所述循环水泵2通过所述循环集水管51抽取所述厌氧池3中上部的循环水；当技术人员需要排出所述厌氧池3底部的污泥时，可关闭所述循环集水管 51和所述循环水管42的所述流向调节阀门，打开所述排泥集泥管52和所述排泥管54 的所述流向调节阀门，使所述循环水泵2通过所述排泥集泥管52抽取所述厌氧池3底部的污泥并从所述排泥管54排出。

所述厌氧池3上部处理后的水可经所述集水堰槽31收集后排出所述厌氧池3进入下一工艺段。

进一步的，所述配水干管43，包括：连接配水干管431与环形配水干管432，所述配水罐6周围均匀分布第一预设数量的所述连接配水干管431，所述环形配水干管432 包围连接配水干管431，所述环形配水干管432通过连接所述配水干管431与所述配水罐6连接，组成所述布水管网4。所述第一预设数量为使所述配水支管44均匀覆盖在所述厌氧池3上设置的支管数量，所述连接配水干管431连接在所述配水罐6周围与所述环形配水干管432之间，起到布水及支撑所述环形配水干管432的作用；所述环形配水干管432使各所述配水支管44相互连通，起到均匀布水的作用；所述环形配水干管432 可根据所述厌氧池3的情况设置成四边形或圆形。

进一步的，所述环形配水干管432围成的面积小于所述厌氧池3面积。由于所述环形配水干管432下连接所述配水支管44，为使所述配水支管44插入所述厌氧池3中，所述环形配水干管432围成的面积要稍小于但不过小于所述厌氧池3面积，保证所述配水支管44可在所述厌氧池3中均匀分布。

进一步的，设置第二预设数量的所述配水支管44均匀分布在所述环形配水干管432 上，所述配水支管44在所述环形配水干管432的两侧对称设置。所述第二预设数量可根据实际情况设置，可保证所述配水支管44中流出的水覆盖整个所述厌氧池3即可；所述配水支管44在所述环形配水干管432的两侧对称设置可使所述配水支管44对所述厌氧池3的布水覆盖性更好。

进一步的，所述循环集水管51设置于所述厌氧池3的中上部，所述排泥集泥管52设置于所述厌氧池3的底部，所述配水支管44插入所述厌氧池3底部不与所述循环集水管51和所述排泥集泥管52连接。因所述配水支管44在所述厌氧池3底部排水会引起上升水流，上升水流对所述厌氧池3底部进行搅拌，在所述厌氧池3中上部出现因水流翻滚出的沉淀絮状物，此部分污水因污泥菌群与污水接触面积大，厌氧反应最为活跃，为了收集此部分污水，所述循环集水管51设置于所述厌氧池3的中上部。而所述厌氧池3 底部污泥沉淀较多，为了收集含污泥沉淀较多的污水，所述排泥集泥管52设置于所述厌氧池3的底部。

进一步的，所述循环集水管51与所述排泥集泥管52在连接所述循环水泵进水管53前相互连接，所述循环水管53与排泥管54相互连接。所述循环集水管51与所述排泥集泥管52在连接所述循环水泵进水管53前汇合，这样可使循环水冲刷所述循环水泵进水管53，保证液体的流动性降低污泥的浓度，避免阻塞管壁及水泵。

本申请的具有如下有益效果：

进水采用所述配水罐6、所述布水管网4布水，配水更加均匀，原水与循环水汇入同一配水罐中，通过水的流动搅拌能够充分的混合，确保污染物浓度始终保持相对较低状态，减小污水高浓度污染物对系统的冲击，确保反应效率。

原水、循环水均采用压力进水，可在一定程度上防止布水管道堵塞问题。保持布水系统的通畅。

原水及循环水通过进水水泵和循环水泵吸入同一配水罐，可实现如下技术效果：

循环水与原水快速、充分的混合，可以保证进水污染物浓度维持在一个相对较低的水平，可有效避免因水质波动对系统的冲击，提高系统的反应效率。

通过污泥回流或排放可根据实际情况调节污泥浓度，提高系统的灵活性和抗冲击负荷的能力。

通过内循环可以控制反应器的上升流速，稀释进水浓度，提高抗冲击负荷的能力。

可通过循环水泵实现水力搅拌，避免污泥沉积等问题。

布水管网4置于池顶，每根所述配水支管44均配套所述阀门45、所述流量计46，采用所述活接47与所述配水干管43连接，伸入池底；可通过所述流量计46流量精准监控所述配水支管44是否通畅；如遇堵塞等问题，可关闭所述阀门45，拆下所述活接47，在池顶将所述配水支管44取出清理，无需放空检修。

本申请配水系统涉及的厌氧反应器采用完全密封式，泥水分离通过所述集水堰槽31 实现，所述厌氧池3内因厌氧反应产生的沼气通过外设的沼气管道进行收集，厌氧反应器内部无需三相分离器。

在其他一些实施例中，如图3一种完全混合式厌氧反应器应用于双厌氧池的侧面剖面图所示，本申请提出的一种完全混合式厌氧反应器可应用于双厌氧池同时进行污水处理，应用于双厌氧池的配水系统与原配水系统结构稍有不同。其设置所述双配水罐6同时对两个所述厌氧池3同时均匀布水，在两个所示厌氧池3上部均设置所述集水堰槽31 收集处理后的污水，所述布水管网4的所述配水干管43覆盖两个所述厌氧池3上部使所述配水支管44均匀插入两个所述厌氧池3底部。所述循环管网5的所述循环集水管51 和所述排泥集泥管52同时设置在两个所述厌氧池3的中上部及底部，并且两个所述厌氧池3的所述循环集水管51和所述排泥集泥管52连接同一所述循环水泵2处理双所述厌氧池3的污水，污泥从所述排泥管54排出，循环水流入所述循环水管42回用。

采用双厌氧池的完全混合式厌氧反应器配水系统具有以下有益效果：

厌氧池按两组并联设计，方便后期维护检修。

运行期间，污水经所述配水罐6，均匀分配至两座所述厌氧3池内，提升处理效率。

所述厌氧池3内部通过循环水系统实现水力循环及混合，能同时防止两个所述厌氧池3的污泥沉积。

循环配水通过所述配水罐6、所述配水支管44确保两座所述厌氧3的配水均匀，同时各所述配水支管44安装于池顶，采用所述活接47连接伸入池底，方便所述配水支管 44的拆卸、检修。

处理后的水经两座所述厌氧3出水堰槽收集，提升收集效率。

整个厌氧反应器采用全密封形式，两座所述厌氧3池产生的沼气更多，通过沼气收集系统收集，利用效率高。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种完全混合式厌氧反应器，其特征在于，包括：进水水泵(1)，循环水泵(2)，厌氧池(3)，布水管网(4)，循环管网(5)，配水罐(6)；

其中，所述厌氧池(3)内设有集水堰槽(31)；

所述布水管网(4)，包括：厌氧池原水进水管(41)，循环水管(42)，配水干管(43)，配水支管(44)，阀门(45)，流量计(46)，活接(47)；

所述循环管网(5)，包括：循环集水管(51)，排泥集泥管(52)，循环水泵进水管(53)，排泥管(54)；

所述进水水泵(1)出水端通过所述厌氧池原水进水管(41)与所述配水罐(6)连接；

所述循环水泵(2)出水端通过所述循环水管(42)与所述配水罐(6)连接；

所述配水罐(6)周围连接有所述配水干管(43)，在所述配水干管(43)上设有所述配水支管(44)；

所述厌氧池(3)设置于所述布水管网(4)下方，所述配水支管(44)上设有所述阀门(45)、所述流量计(46)和所述活接(47)，所述配水支管(44)插入所述厌氧池(3)底部；

所述循环集水管(51)和所述排泥集泥管(52)设置在所述厌氧池(3)中通过所述循环水泵进水管(53)连接所述循环水泵(2)进水端，所述循环水泵进水管(53)和所述排泥管(54)设置在所述厌氧池(3)外，所述循环水管(42)和所述排泥管(54)连接所述循环水泵(2)出水端。

2.根据权利要求1所述的一种完全混合式厌氧反应器，其特征在于，所述配水干管(43)，包括：连接配水干管(431)与环形配水干管(432)，所述配水罐(6)周围均匀分布第一预设数量的所述连接配水干管(431)，所述环形配水干管(432)包围所述连接配水干管(431)，所述环形配水干管(432)通过所述连接配水干管(431)与所述配水罐(6)连接，组成所述布水管网(4)。

3.根据权利要求2所述的一种完全混合式厌氧反应器，其特征在于，所述环形配水干管(432)围成的面积小于所述厌氧池(3)面积。

4.根据权利要求2所述的一种完全混合式厌氧反应器，其特征在于，设置第二预设数量的所述配水支管(44)均匀分布在所述环形配水干管(432)上，所述配水支管(44)在所述环形配水干管(432)的两侧对称设置。

5.根据权利要求1所述的一种完全混合式厌氧反应器，其特征在于，所述循环集水管(51)设置于所述厌氧池(3)的中上部，所述排泥集泥管(52)设置于所述厌氧池(3)的底部，所述配水支管(44)插入所述厌氧池(3)底部。

6.根据权利要求1所述的一种完全混合式厌氧反应器，其特征在于，所述循环集水管(51)与所述排泥集泥管(52)在连接所述循环水泵进水管(53)前相互连接，所述循环水泵进水管(53)与排泥管(54)相互连接。

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