一種內循環水解反應器的製作方法

2023-06-04 22:35:01 3

專利名稱：一種內循環水解反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於汙水處理領域，具體涉及一種內循環水解反應器。
背景技術：
我國城鎮汙水具有無機懸浮固體含量高和碳氮比偏低的水質特點，據統計美國城鎮汙水的ss/bod5比值約為1. 1，而我國城鎮汙水SS/B0D5比值高於1.1的汙水處理廠數量卻高達78%。此外美國的城鎮汙水B0D5/TN的比值一般在5. O以上，而我國城鎮汙水BOD5/TN比值小於3. O的汙水處理廠所佔比例高達40%，這就導致汙水在後續的脫氮過程中缺少足夠的碳源，總氮的去除率較低，通常在50-80%之間，出水總氮很難穩定達標。在這種情況下，如何開發出可有效分離無機懸浮固體和促進汙水內部碳源利用的新型汙水處理技術成為了當前城鎮汙水處理領域亟待解決的關鍵問題。現有技術中，中國專利文獻CN101982430A公開了一種新型同心圓折流水解反應器，如圖1所示，該水解反應器包括同心圓池體、圓形穿孔管布水器、導流板、高效厭氧生物填料、進水口、出水口、上清液回流泵、攪拌裝置等。該水解反應器在使用時，廢水泵入穿孔管布水器後再進入預反應區，同時與上清液回流液混合，在預反應區設置有用於強化布水並且增強泥水混合效果的低速攪拌裝置；預反應區的出水自流通過折流板後直接進入反應區，再通過導流板布水後形成上流與反應區的汙泥混合，在反應區的中部設置有高效厭氧生物填料，反應區的汙泥回流至預反應區並定時外排，同時反應區的上清液通過收集和回流泵再回流至預反應區。該同心圓式水解反應器通過設置內圈為上流布水的預反應區，中圈和外圈為折流板布水的反應區，並設置攪拌裝置、上清液收集和回流裝置，有效提高了汙泥的水解酸化效率，提高了對汙水內部碳源的利用。城鎮汙水中除了有機汙泥，還含有無機泥砂，汙水中的有機物會附著在無機泥砂的表面，由於無機泥砂本身無益於後續的處理工藝，因此應噹噹將其與有機汙泥、以及其表面的有機物分離後再儘可能地除去，而分離出的有機物則可以進入後續的水解酸化反應，釋放出碳源。但上述現有技術中的水解酸化反應器難以實現無機泥砂和有機物質的高效分離，原因在於無機泥砂和附著在其表面的有機物之間的結合力較強，雖然在預反應區中設置有低速攪拌裝置，但是在低速攪拌的狀態下無法有效剝離無機泥砂和附著在其表面的有機物，而提高攪拌速又會增大進水的擾流，同時提高汙水的升流速度，進而導致汙水與回流汙泥無法充分混合，所以現有技術中的水解酸化裝置的碳源利用率仍舊較低。此外，上述現有技術中的水解酸化反應還存在的缺陷在於，由於汙水是以自流的方式通過預反應區後再進入反應區，這就導致汙水在反應區的流動較為平緩，汙水中的有機物在反應區內升流的過程中容易沉降至反應區的底部，進而降低了反應區的水解酸化效率。
發明內容本實用新型解決的技術問題是現有技術中的水解酸化反應器難以實現無機泥砂和有機物質的高效分離，碳源利用率仍舊較低，並且汙水中的有機物在反應區內升流的過程中容易沉降至反應區的底部，進而降低了反應區的水解酸化效率，汙泥減量率較低。為此，本實用新型提供了一種內循環水解反應器。本實用新型所述的內循環水解反應器及其水解工藝的技術方案為一種內循環水解反應器，包括反應器外筒，所述反應器外筒的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側壁上設置有出水口 ；在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設置有外圓臺形筒，所述外圓臺形筒與所述圓筒同軸設置且沿軸向方向由上向下逐漸向內收縮，在所述外圓臺形筒的側壁上設置有排泥口和進水口 ；在所述外圓臺形筒的底面上設置有排砂管；中心筒，所述中心筒設置在所述反應器外筒內，所述中心筒由同軸設置的上中心筒、下中心筒和內圓臺形筒組成，所述上中心筒和下中心筒為圓柱形筒體，所述下中心筒的直徑大於所述上中心筒，所述上中心筒和下中心筒通過所述內圓臺形筒連接，所述內圓臺形筒的上邊緣與所述上中心筒的下邊緣連接，所述內圓臺形筒的下邊緣與所述下中心筒的上邊緣連接，所述下中心筒的下邊緣與所述外圓臺形筒的內壁之間設置有回流縫隙；導流筒，設置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設置，所述導流筒的上邊緣高於所述中心筒的上邊緣，所述導流筒的內壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導流筒的外壁和所述反應器外筒之間由下向上依次形成汙泥水解區和固液分離區；低速攪拌器，所述低速攪拌器設置在所述下中心筒的進水口處；在所述中心筒的內部還設置有高速推進器，所述高速推進器設置在所述上中心筒與內圓臺形筒的交界處。所述高速推進器為葉輪式推進器，所述葉輪式推進器的葉輪與所述中心筒同軸設置，所述葉輪位於所述上中心筒與所述內圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上中心筒的內徑的比值為O. 7~0· 8 ；所述葉輪的葉片數為3-8 ；所述葉輪的轉速為90 120轉/min。所述導流筒的下邊緣與所述上中心筒的下邊緣以及所述反應器外筒的上部圓筒的下邊緣位於同一水平面上。與所述導流筒的下邊緣連接設置有圓臺形的引流筒，所述引流筒與所述導流筒之間的夾角和所述中心筒與所述內圓臺形筒之間的夾角相同；所述引流筒的底面直徑與所述反應器外筒的上部筒體的直徑之比為1:2-1:3 ;所述導流筒與所述引流筒的垂直高度之比為5. 5-6. 5。所述反應器外筒的上部圓筒與所述外圓臺形筒垂直高度之比為1. 5-2. O ；所述反應器外筒的上部圓筒與所述上中心筒的直徑之比為5-6 ；所述導流筒與所述上中心筒的直徑之比為1. 2-1. 5。所述上中心筒與所述內圓臺形筒的垂直高度之比為4. 5-5. 5，所述上中心筒與所述內圓臺形筒的夾角為135-150°。本實用新型所述的內循環水解反應器的優點在於(I)本實用新型所述的內循環水解反應器，在設置反應器外筒、中心筒、導流筒、低速攪拌器的基礎上，在所述中心筒的內部還設置有高速推進器，所述高速推進器設置在所述上中心筒與內圓臺形筒的交界處。進入所述水解反應器的汙水首先進入直徑相對較大的下筒體和內圓臺形筒，汙水在下筒體和內圓臺形筒中的上升流速相對較慢，在低速攪拌器的作用下與回流汙泥均勻混合，然後進入所述中心筒，此時汙水中的泥砂在高速推進器的旋流作用下，表面附著的有機物質被剝離下來並隨流水進入到後續的汙泥水解區進行水解反應，從而提高了碳源利用率。此外，本實用新型通過設置所述高速推流器，提高了進入中心筒的汙水的上升流速，所述汙水在高速推流器的抬升作用下進入到汙泥水解區，對所述汙泥水解區的汙泥起到了提升的作用，從而能夠有效防止汙水中的有機物在升流的過程中發生沉降，保證了有機物質在汙泥水解區的停留時間，提高了汙泥的水解酸化效率。(2)本實用新型所述的內循環水解反應器，設置所述高速推進器為葉輪式推進器，所述葉輪式推進器的葉輪與所述中心筒同軸設置，所述葉輪位於所述上中心筒與所述內圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內徑的比值為O. 7 O. 8 ;所述葉輪的葉片數為3-8 ;所述葉輪的轉速為90-120轉/分。汙水中的無機泥砂在葉輪式推進器的葉輪剪切作用下，其表面附著的有機物質更容易被剝落下來，本實用新型設置所述葉輪的外徑與所述上筒體內徑的比值為O. 7~0· 8 ;使得進入上中心筒內的泥砂能夠與葉輪發生有效碰撞，從而高效剝離無機泥砂表面的有機物質，同時還使得所述葉輪與上中心筒內壁之間留有適宜於泥砂沉降的通道，避免無機泥砂與其表面的有機物分離後，在下落的過程中會由於葉輪的攪動作用而難以沉降的問題。本實用新型限定所述葉輪的葉片數為3-8，所述葉輪的轉速為90-120轉/分，原因在於這種設置方式能夠儘可能增加葉輪與泥砂的碰撞機率。(3)本實用新型所述的內循環水解反應器，設置所述導流筒的下邊緣與所述上中心筒的下邊緣以及所述反應器外筒的上部筒體的下邊緣位於同一水平面上，原因在於這種設置方式能夠使得所述反應器內的所述泥砂分離區、汙泥水解區和固液分離區的分布位置合理，使得反應器筒體的內部空間得到充分利用。(4)本實用新型所述的內循環水解反應器，與所述導流筒的下邊緣連接設置有圓臺形的引流筒，所述引流筒與所述導流筒之間的夾角和所述中心筒與所述內圓臺形筒之間的夾角相同；所述引流筒的底面直徑與所述反應器外筒的上部筒體的直徑之比為1:2-1: 3。本實用新型通過設置上述引流筒並對其底面直徑進行限制，使得汙水從所述汙泥水解區和固液分離區的中心部位進入，從而進一步對其中的有機汙泥起到了提升的作用。(5)本實用新型所述的內循環水解反應器，所述反應器外筒的上部圓筒與所述外圓臺形筒垂直高度之比為1. 5-2. O ;所述導流筒與所述引流筒的垂直高度之比為5. 5-6. 5 ；所述上中心筒與所述內圓臺形筒的垂直高度之比為4. 5-5. 5 ;所述反應器外筒與所述上中心筒的直徑之比為5-6 ;所述導流筒與所述上中心筒的直徑之比為1. 2-1. 5 ;所述上中心筒與所述內圓臺形筒的夾角為135-150°。本實用新型通過對所述水解反應器的各個部件的高度與直徑進行優化，使得所述汙水在各個區域的停留時間分配合理，有利於促進汙水的水解酸化效率。(6)本實用新型所述的內循環水解反應器，還設置所述固液分離區的固液分離界面距離出水口的垂直高度為1-1. 5m，通過對所述固液分離區的固液分離界面距離出水口的垂直高度進行優化，有效防止了因為汙泥界面過高，當進水負荷發生變化時，導致汙泥隨出水外流的問題以及因為汙泥界面過低，而導致反應器微生物量減少，不利於廢水處理的問題。
為了使本實用新型中所述的技術方案更加便於理解，下面將結合附圖和具體實施方式
對本實用新型所述的內循環水解反應器及其工藝做進一步的闡述。圖1所示為本實用新型所述的內循環水解反應器的結構圖。
圖2所示為本實用新型所述的內循環水解反應器的可變換方式的結構圖。附圖標記為1-排砂管；2-進水口 ；3_出水口 ；4_出水管；5-反應器外筒；6-上中心筒；7-內圓臺形筒；8_下中心筒；9_導流筒；10_引流筒；11_低速攪拌器；12_高速推進器；13_汙泥水解區；14_固液分離區；15_排泥口 ；16_高速推進器的軸；17_外圓臺形筒；18_回流縫隙。
具體實施方式
實施例1本實施例中所述的內循環水解反應器如圖1所示，包括反應器外筒5，所述反應器外筒5的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側壁上設置有出水口 3 ;與所述出水口連接設置有出水管4 ;在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設置有外圓臺形筒17，所述外圓臺形筒17與所述圓筒同軸設置且沿軸向方向由上向下逐漸向內收縮，在所述外圓臺形筒17的側壁上設置有排泥口 15和進水口 2 ;在所述外圓臺形筒17的底面上設置有排砂管I ;中心筒，所述中心筒設置在所述反應器外筒5內，所述中心筒由同軸設置的上中心筒6、下中心筒8和內圓臺形筒7組成，所述上中心筒6和下中心筒8為圓柱形筒體，所述下中心筒8的直徑大於所述上中心筒6，所述上中心筒6和下中心筒8通過所述內圓臺形筒7連接，所述內圓臺形筒7的上邊緣與所述上中心筒6的下邊緣連接，所述內圓臺形筒7的下邊緣與所述下中心筒8的上邊緣連接，所述下中心筒8的下邊緣與所述內圓臺形筒的內壁之間設置有回流縫隙18 ；導流筒9，設置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設置，所述導流筒9的上邊緣高於所述中心筒的上邊緣，所述導流筒9的內壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導流筒9的外壁和所述反應器外筒5之間由下向上依次形成汙泥水解區13和固液分離區14 ；本實施例中所述導流筒9的下邊緣與所述上中心筒6的下邊緣以及所述反應器外筒5的上部筒體的下邊緣位於同一水平面上；本實施例中所述的內循環水解反應器，所述反應器外筒5的上部圓筒與所述外圓臺形筒17的垂直高度之比為1. 5 ;所述上中心筒6與所述內圓臺形筒7的垂直高度之比為4. 5;所述上中心筒與所述內圓臺形筒的夾角α為135°。所述反應器外筒5的上部圓筒與所述上中心筒6的直徑之比為5 ;所述導流筒9與所述上中心筒6的直徑之比為1. 2 ；本實施例中所述的新型內循環水解還設置有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11設置在所述下中心筒8的進水口處；所述低速攪拌器的攪拌速度為30轉/分；在所述中心筒的內部還設置有高速推進器12，所述高速推進器12設置在所述上中心筒6與內圓臺形筒的交界處。本實用新型中所述高速推進器12和低速攪拌器11中的「高速」和「低速」是相對的，即高速推進器12對汙水的提升流速大於低速攪拌器11對汙水的提升流速。本實施例中所述高速推進器12為葉輪式推進器，所述葉輪式推進器的葉輪與所述中心筒同軸設置，所述葉輪位於所述上中心筒6與所述內圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內徑的比值為O. 7 ;所述葉輪的葉片數為3 ;所述葉輪的轉速為90轉/min。基於本實用新型中所述水解反應器的水解酸化工藝，包括以下步驟(I)汙水通過所述進水口 2進入所述中心筒，與回流汙泥在低速攪拌器11的攪動下混合均勻，並通過推進器的提升作用形成升流式流態；汙水在所述中心筒內的停留時間為lOmin，其中所述汙水在所述上中心筒6內的上升流速為20m/h，停留時間為5min ;在所述下中心筒8內的上升流速為3m/h，停留時間為Imin ;所述葉輪推進器的提升水量為所述水解反應器進水流量的2倍。(2)汙水升流通過中心筒後進入所述導流筒9的內壁和所述上筒體的外壁之間形成的液體通道；(3)液體通道的出水依次進入汙泥水解區13和固液分離區14，所述汙泥水解區13的汙泥通過回流縫隙18回流，回流汙泥量與所述水解反應器進水量體積之比為I ;所述固液分離區14分離出的清水通過所述出水口 3流出，所述固液分離區14的固液分離界面距離出水口 3的垂直高度為1. 5m。所述汙泥水解區13和固液分離區14的上升流速為O. 4m/h ；所述汙泥在所述水解反應器中的停留時間為10d，汙水的停留時間為2. 5h。實施例2本實施例中所述的內循環水解反應器如圖1所示，包括反應器外筒5，所述反應器外筒5的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側壁上設置有出水口 3 ;與所述出水口連接設置有出水管4 ;在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設置有外圓臺形筒17，所述外圓臺形筒17與所述圓筒同軸設置且沿軸向方向由上向下逐漸向內收縮，在所述外圓臺形筒17的側壁上設置有排泥口 15和進水口 2 ;在所述外圓臺形筒17的底面上設置有排砂管I ;中心筒，所述中心筒設置在所述反應器外筒5內，所述中心筒由同軸設置的上中心筒6、下中心筒8和內圓臺形筒7組成，所述上中心筒6和下中心筒8為圓柱形筒體，所述下中心筒8的直徑大於所述上中心筒6，所述上中心筒6和下中心筒8通過所述內圓臺形筒7連接，所述內圓臺形筒7的上邊緣與所述上中心筒6的下邊緣連接，所述內圓臺形筒7的下邊緣與所述下中心筒8的上邊緣連接，所述下中心筒8的下邊緣與所述內圓臺形筒的內壁之間設置有回流縫隙18 ；導流筒9，設置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設置，所述導流筒9的上邊緣高於所述中心筒的上邊緣，所述導流筒9的內壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導流筒9的外壁和所述反應器外筒5之間由下向上依次形成汙泥水解區13和固液分離區14 ；本實施例中所述導流筒9的下邊緣與所述上中心筒6的下邊緣以及所述反應器外筒5的上部筒體的下邊緣位於同一水平面上；本實施例中所述反應器外筒5的上部圓筒與所述外圓臺形筒17垂直高度之比為1.5 ;所述上中心筒6與所述內圓臺形筒的垂直高度之比為5. 5 ;所述上中心筒與所述內圓臺形筒的夾角α為150°。所述反應器外筒5的上部圓筒與所述上中心筒6的直徑之比為6 ;所述導流筒9與所述上中心筒6的直徑之比為1. 5。本實施例中所述的內循環水解器，還設置有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11設置在所述下中心筒8的進水口處；所述低速攪拌器的攪拌速度為25轉/分。在所述中心筒的內部還設置有高速推進器12，所述高速推進器12設置在所述上中心筒6與內圓臺形筒的交界處，所述高速推進器12為葉輪式推進器，所述葉輪式推進器的葉輪與所述中心筒同軸設置，所述葉輪位於所述上中心筒6與所述內圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內徑的比值為O. 7 ;所述葉輪的葉片數為3 ；所述葉輪的轉速為120轉/分。基於本實用新型中所述水解反應器的水解酸化工藝，包括以下步驟(I)汙水通過所述進水口 2進入所述中心筒，與回流汙泥在低速攪拌器11的攪動下混合均勻，並通過推進器的提升作用形成升流式流態；汙水在所述中心筒內的停留時間為8min，其中所述汙水在所述上中心筒6內的上升流速為60m/h，停留時間為5min ;汙水在所述下中心筒內的上升流速為7 m/h，停留時間為Imin ;所述葉輪推進器的提升水量為所述水解反應器進水流量的3倍；(2)汙水升流通過中心筒後進入所述導流筒9的內壁和所述上筒體的外壁之間形成的液體通道；(3)液體通道的出水依次進入汙泥水解區13和固液分離區14，所述汙泥水解區13的汙泥通過回流縫隙18回流，回流汙泥量與所述水解反應器進水量體積之比為2 ;所述固液分離區14分離出的清水 通過所述出水口 3流出，所述固液分離區14的固液分離界面距離出水口 3的垂直高度為1. 5m。汙水在所述汙泥水解區13和固液分離區14的上升流速為O. 8 m/h ；汙泥在所述水解反應器中的停留時間為35d，汙水的停留時間為5. 5h。實施例3本實施例中所述的內循環水解反應器如圖2所示，包括反應器外筒5，所述反應器外筒5的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側壁上設置有出水口 3 ;與所述出水口連接設置有出水管4 ;在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設置有外圓臺形筒17，所述外圓臺形筒17與所述圓筒同軸設置且沿軸向方向由上向下逐漸向內收縮，在所述外圓臺形筒17的側壁上設置有排泥口 15和進水口 2 ;在所述外圓臺形筒17的底面上設置有排砂管I ;中心筒，所述中心筒設置在所述反應器外筒5內，所述中心筒由同軸設置的上中心筒6、下中心筒8和內圓臺形筒7組成，所述上中心筒6和下中心筒8為圓柱形筒體，所述下中心筒8的直徑大於所述上中心筒6，所述上中心筒6和下中心筒8通過所述內圓臺形筒7連接，所述內圓臺形筒7的上邊緣與所述上中心筒6的下邊緣連接，所述內圓臺形筒7的下邊緣與所述下中心筒8的上邊緣連接，所述下中心筒8的下邊緣與所述內圓臺形筒的內壁之間設置有回流縫隙18 ；導流筒9，設置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設置，所述導流筒9的上邊緣高於所述中心筒的上邊緣，所述導流筒9的內壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導流筒9的外壁和所述反應器外筒5之間由下向上依次形成汙泥水解區13和固液分離區14 ；本實施例中所述導流筒9的下邊緣與所述上中心筒6的下邊緣以及所述反應器外筒5的上部筒體的下邊緣位於同一水平面上；與所述導流筒9的下邊緣連接設置有圓臺形的引流筒10，所述引流筒10與所述導流筒9之間的夾角β和所述上中心筒與所述內圓臺形筒之間的夾角α相同；所述導流筒與所述引流筒的垂直高度之比為5. 5，作為優選的實施方式，所述導流筒與所述引流筒的垂直高度之比可以為5. 5-6. 5之間的任意比值。所述引流筒10的底面直徑與所述反應器外筒5的上部筒體的直徑之比為1:2，同樣作為優選的實施方式，所述引流筒10的底面直徑與所述反應器外筒5的上部筒體的直徑之比可以為1:2-1:3之間的任意數值。本實施例中所述反應器外筒5的上部圓筒與所述外圓臺形筒17垂直高度之比為2 ;所述上中心筒6與所述內圓臺形筒7的垂直高度之比為5. 5 ;所述上中心筒6與所述內圓臺形筒7的夾角α為140°。所述反應器外筒5的上部圓筒與所述上中心筒6的直徑之比為6 ;所述導流筒9與所述上中心筒6的直徑之比為1. 5。本實施例中的內循環水解反應器還設置有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11設置在所述下中心筒8的進水口處；在所述中心筒的內部還設置有高速推進器12，所述高速推進器12設置在所述上中心筒6與內圓臺形筒的交界處；所述高速推進器12為葉輪式推進器，所述葉輪式推進器的葉輪與所述中心筒同軸設置，所述葉輪位於所述上中心筒6與所述內圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內徑的比值為O. 8 ;所述葉輪的葉片數為8 ；所述葉輪的轉速為100轉/min。基於本實用新型中所述水解反應器的水解酸化工藝，包括以下步驟(I)汙水通過所述進水`口 2進入所述中心筒，與回流汙泥在低速攪拌器11的攪動下混合均勻，並通過推進器的提升作用形成升流式流態；汙水在所述中心筒中的停留時間為15min，其中所述汙水在所述上中心筒6內的上升流速為60m/h，停留時間為IOmin ;汙水在所述下中心筒內的上升流速為7 m/h，停留時間為2min ;所述推進器的提升水量為所述水解反應器進水流量的2. 5倍。(2)汙水升流通過中心筒後進入所述導流筒9的內壁和所述上筒體的外壁之間形成的液體通道；(3)液體通道的出水依次進入汙泥水解區13和固液分離區14，所述汙泥水解區13的汙泥通過回流縫隙18回流，回流汙泥量與所述水解反應器進水量體積之比為1. 5，所述固液分離區14分離出的清水通過所述出水口 3流出，所述固液分離區14的固液分離界面距離出水口 3的垂直高度為lm。所述汙泥水解區13和固液分離區14的上升流速為O. 6m/h ；所述汙泥在所述水解反應器中的停留時間為20d，汙水的停留時間為4h。在上述實施例中，除了所述葉輪式推進器，所述推進器還可選用其它形式的任意可實現汙水提升的設備。上述實施例中，低速攪拌器的軸可嵌套設置在所述高速推進器的軸16內；上述實施例中反應器外筒5的直徑的適宜範圍為小於20m ;所述導流筒9的上邊緣比所述中心筒的上邊緣高10-15cm。[0081]需要說明的是，本實用新型中所述的上中心筒、下中心筒、上邊緣、下邊緣等術語中的上下是指沿所述所述反應器外筒軸向方向上的「上下」位置。實驗例為了證實本實用新型的技術效果，我們在同樣的進水水質條件下對經本實用新型所述的水解反應器處理前後的水質指標進行測定，結果如下
權利要求1.一種內循環水解反應器，包括反應器外筒(5)，所述反應器外筒(5)的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側壁上設置有出水口(3);在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設置有外圓臺形筒(17)，所述外圓臺形筒(17)與所述圓筒同軸設置且沿軸向方向由上向下逐漸向內收縮，在所述外圓臺形筒(17)的側壁上設置有排泥口(15)和進水口(2);在所述外圓臺形筒(17)的底面上設置有排砂管(I);中心筒，所述中心筒設置在所述反應器外筒(5)內，所述中心筒由同軸設置的上中心筒(6)、下中心筒(8)和內圓臺形筒(7)組成，所述上中心筒(6)和下中心筒(8)為圓柱形筒體， 所述下中心筒(8)的直徑大於所述上中心筒(6)，所述上中心筒(6)和下中心筒(8)通過所述內圓臺形筒(7)連接，所述內圓臺形筒(7)的上邊緣與所述上中心筒(6)的下邊緣連接， 所述內圓臺形筒(7)的下邊緣與所述下中心筒(8)的上邊緣連接，所述下中心筒(8)的下邊緣與所述外圓臺形筒的內壁之間設置有回流縫隙(18)；導流筒(9)，設置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設置，所述導流筒(9)的上邊緣高於所述中心筒的上邊緣，所述導流筒(9 )的內壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導流筒(9)的外壁和所述反應器外筒(5)之間由下向上依次形成汙泥水解區 (13)和固液分尚區(14)；低速攪拌器(11)，所述低速攪拌器(11)設置在所述下中心筒(8 )的進水口處；其特徵在於，在所述中心筒的內部還設置有高速推進器(12)，所述高速推進器(12)設置在所述上中心筒(6)與內圓臺形筒的交界處。
2.根據權利要求1所述的內循環水解反應器，其特徵在於，所述高速推進器(12)為葉輪式推進器，所述葉輪式推進器的葉輪與所述中心筒同軸設置，所述葉輪位於所述上中心筒(6)與所述內圓臺形筒(7)的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上中心筒的內徑的比值為O. 7~0· 8 ；所述葉輪的葉片數為3-8 ；所述葉輪的外緣線速度為9(Γ120轉/min。
3.根據權利要求1或2所述的內循環水解反應器，其特徵在於，所述導流筒(9)的下邊緣與所述上中心筒(6)的下邊緣以及所述反應器外筒(5)的上部圓筒的下邊緣位於同一水平面上。
4.根據權利要求3所述的內循環水解反應器，其特徵在於，與所述導流筒(9)的下邊緣連接設置有圓臺形的引流筒(10)，所述引流筒(10)與所述導流筒(9)之間的夾角和所述上中心筒(6)與所述內圓臺形筒(7)之間的夾角相同；所述引流筒(10)的底面直徑與所述反應器外筒(5)的上部筒體的直徑之比為 1:2-1:3 ;所述導流筒(9)與所述引流筒(10)的垂直高度之比為5. 5-6.5。
5.根據權利要求4所述的內循環水解反應器，其特徵在於，所述反應器外筒(5)的上部圓筒與所述外圓臺形筒(17)垂直高度之比為1.5-2.0 ;所述反應器外筒(5)的上部圓筒與所述上中心筒(6)的直徑之比為5-6 ；所述導流筒(9)與所述上中心筒(6)的直徑之比為1. 2-1. 5。
6.根據權利要求5所述的內循環水解反應器，其特徵在於，所述上中心筒(6)與所述內圓臺形筒(7)的垂直高度之比為4. 5-5. 5，所述上中心筒(6)與所述內圓臺形筒(7)的夾角為135-150°。
專利摘要本實用新型公開了一種內循環水解反應器，包括由內向外排列的中心筒、導流筒和外筒，汙水從中心筒快速穿過後經導流筒進入外筒，形成升流式的流態，完成汙水、汙泥的同步水解以及固液分離過程，汙泥水解區的汙泥由回流縫進入中心筒，實現泥水均勻混合以及泥砂分離。該反應器及工藝集碳源開發、汙泥減量、除砂等功能於一體，廣泛適用於中低濃度汙水的預處理過程。
文檔編號C02F3/28GK202876799SQ201220354078
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月20日 優先權日2012年7月20日
發明者熊婭, 徐晶, 宋英豪, 朱民, 林秀軍, 梁康強 申請人:北京市環境保護科學研究院