一種高效兩相一體化厭氧反應器的製作方法

2023-04-25 20:24:41 4

專利名稱：一種高效兩相一體化厭氧反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種汙水處理設備，尤其涉及一種高效兩相一體化汙水厭氧處理反應器。
背景技術：
汙水好養生物處理技術，雖然汙染物去除率高，但基建及運行費用高，剩餘汙泥量大；而厭氧生物處理技術由於其無需曝氣供養、有機負荷高、汙泥產量少且易於處理而具有低能耗，由於在厭氧過程產生的沼氣能作為清潔能源加以回收利用，因此這也成為了國內外普遍關注的技術。有機底物的厭氧降解在宏觀上和工程上可以簡化分為產酸和產甲烷階段，因此如何在一個反應器中創造水解酸化菌及產甲烷菌各自最佳的環境條件，培養兩類不同的微生物成為了研究的熱點。同時厭氧生物反應器內微生物的活性和數量直接影響著反應器的處理效果，而溫度的高低又直接影響著反應器內微生物的活性和數量。因此提高反應器內溫度並減少熱損失使其保持在最佳範圍內將會有較高的反應淨化效率。現有技術中，採用單一厭氧反應器進行汙水處理，但此種反應器難以實現產酸和產甲烷階段分離。當進水負荷大幅度變化時，單相反應器容易發生「酸化」現象，從而使產甲烷菌活性降低、處理水質惡化；而通過兩個反應器可以實現分離，但這樣的缺點是，反應器個數增多，散熱量大，處理成本高。

實用新型內容本實用新型的目的在於解決上述的技術問題，提供一種高效兩相一體化厭氧反應器。本實用新型的目的通過以下技術方案來實現—種高效兩相一體化厭氧反應器，包括一圓柱形的罐體，所述罐體內設置有一圓柱形內隔板將罐體分成兩個同心的圓柱體，所述內隔板以內形成為厭氧反應一區，所述內隔板外與罐體內表面形成為厭氧反應二區，所述罐體上設置有三相分離器和集氣管，所述三相分離器通過集氣管收集氣體；所述厭氧反應一區下部的一側面設置有進水管，另一側設置有排泥管，所述厭氧反應二區下部一側設置有排水管，另一側設置有第二排泥管，所述厭氧反應一區的下方還設有布水器，厭氧反應一區內設置有通過支撐杆固定的螺旋攪拌器和加熱器，所述內隔板上部設置有溢流堰。進一步地，以上所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其中所述罐體的頂部開
有一檢修口。進一步地，以上所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其中所述加熱器繞螺旋攪拌器的外圈設置。進一步地，以上所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其中所述排水管和排水管平行設置在罐體的同一側，所述排泥管和第二排泥管平行設置在罐體的另一側。[0011]進一步地，以上所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其中所述進水管和排泥管不在同一軸線上，所述排水管和第二排泥管也不在同一軸線上。本實用新型的有益效果主要體現在該兩相一體化厭氧生物反應器，在一個裝置中實現產酸和產甲烷的兩相分離，同時在內部厭氧反應一區加熱，通過底物和熱傳遞使外區厭氧反應二區加熱，提高各自反應區微生物的活性，加快厭氧水解酸化和產甲烷過程，提高系統的處理效果。

[0013]
以下結合附圖對本實用新型技術方案作進--步說明[0014]圖1 本實用新型的高效兩相一體化厭氧反應器結構示意圖。[0015]圖2 圖1厭氧反應器的俯視圖。[0016]其中[0017]1、罐體2、內隔板3、厭氧反應一區[0018]4、厭氧反應二區5、三相分離器6、集氣管[0019]7、進水管8、排水管9、排泥管[0020]10、第二排泥管11、布水器12、螺旋攪拌器[0021]13、加熱器14、支撐杆15、溢流堰[0022]16、檢修口
具體實施方式
一種高效兩相一體化厭氧反應器，包括一圓柱形的罐體1，如圖1、圖2所示，所述罐體1內通過上部設置有有溢流堰15的圓柱形內隔板2將罐體1由內向外分成厭氧反應一區3和厭氧反應二區4，所述罐體1上設置有通過集氣管6收集氣體的三相分離器5 ；厭氧反應一區3下部的一側面設置有進水管7，另一側設置有排泥管9，厭氧反應二區4下部與進水管7的同一側設置有排水管8，排泥管9的同一側與之平行設置有第二排泥管10，所述厭氧反應一區3的下方還設有布水器11，厭氧反應一區3內設置有通過支撐杆14固定的螺旋攪拌器12和加熱器13。加熱器13繞螺旋攪拌器12的周圍設置，為了平時裝置的維修檢測，在罐體1的頂部開有一檢修口 16。該裝置處理的汙水通過裝置內部的厭氧反應區底部的進水管7經過均勻布水器 11的布水系統進入厭氧反應一區3，為上升流，經過與本區的微生物反應降解，混合液經過三相分離器5，水經過隔板上部的溢流堰15進入厭氧反應二區4，此時為下降流，出水從厭氧反應二區4底部的排水管8排出。厭氧反應二區4通過水和氣體反向流動促進水和汙泥 (微生物)混合。沼氣經過裝置上方的三相分離器5從氣體排出管排出並收集，汙泥從裝置底部的排泥管9和第二排泥管10排出。在厭氧反應一區通過控制螺旋攪拌器對底物進行攪拌以加強在反應區底物和汙泥(微生物)的充分混合，使之快速成長成顆粒汙泥，同時利用加熱器創造水解產酸菌最適合的生境，加強處理效果。經過厭氧反應一區的底物通過溢流堰進入厭氧反應二區後主要進行產甲烷反應， 通過水和氣體反向流動促進水和汙泥(微生物)混合。並通過底物的餘熱和厭氧反應一區的散熱來維持所有需的溫度，培養產甲烷菌。本實用新型所述的裝置中螺旋攪拌器和加熱器可以設計自動控制系統；布水器採用防堵噴頭並起到均勻布水作用。下面具體結合實施例說明下本實用新型的反應器實際應用本實用新型應用於高濃度的有機廢水——馬鈴薯澱粉工業廢水，其COD濃度 13500 17000mg/L，濁度為100 350NTU，PH在6. 5左右，溶解性總固體質量濃度為 5000 6500mg/L，SS質量濃度為5000 9000mg/L，廢水水質變化波動較大。高濃度有機廢水經泵加壓後進入進水管7，經均勻布水系統即布水器11進入厭氧反應一區3的混合反應區與顆粒汙泥充分混合進行產酸反應，水力停留時間為4h，溫度維持在30°C 士 1，混合液經三相分離器5，處理水通過鋸形溢流堰進入厭氧反應二區4反應，水力停留時間為10h，處理後的水經排水管8排出；汙泥經三相分離器5的沉澱區截流，定期通過排泥管排出剩餘汙泥；沼氣通過三相分離器5進入集氣管6排出收集，沼氣容積產氣率達到 12m3/(m3 · d)。在進水COD濃度13500 17000mg/L時，最後出水的COD在3000mg/L以下，反應器沒有出現「酸化」現象，裝置表現出良好的耐衝擊負荷的能力。本實用新型與現有技術相比具有以下優點(1)本實用新型在一個裝置中成功地實現了汙水厭氧水解產酸和產甲烷兩個過程的有效分離，培養出各自合時的微生物菌群，提高了反應速率，使反應器達到最佳的運行效果，代替了傳統兩相厭氧反應系統中多個反應裝置，使整個反應裝置更為簡化。(2)本裝置抗負荷衝擊的能力提高，厭氧反應一區有一定的緩衝能力，有效地防止了 「酸化」現象產生。(3)反應負荷率高，整個反應器容積小，厭氧反應一區產酸單元反應進程快，水力停留時間短，COD濃度可去除20% 30%左右，大大減輕了厭氧反應二區產甲烷單元的負荷。(4)通過在反應器內側厭氧反應一區所加熱的熱量傳遞至反應器外側厭氧反應二區，充分利用熱量，減少熱損失。本實用新型尚有多種具體的實施方式，凡採用等同替換或者等效變換而形成的所有技術方案，均落在本實用新型要求保護的範圍之內。
權利要求1.一種高效兩相一體化厭氧反應器，其特徵在於包括一圓柱形的罐體(1)，所述罐體 (1)內設置有一圓柱形內隔板(2)將罐體(1)分成兩個同心的圓柱體，所述內隔板O)以內形成為厭氧反應一區(3)，所述內隔板(2)外與罐體(1)內表面形成為厭氧反應二區G)， 所述罐體(1)上設置有三相分離器( 和集氣管(6)，所述三相分離器( 通過集氣管(6) 收集氣體；所述厭氧反應一區( 下部的一側面設置有進水管(7)，另一側設置有排泥管 (9)，所述厭氧反應二區(4)下部一側設置有排水管(8)，另一側設置有第二排泥管(10)， 所述厭氧反應一區(3)的下方還設有布水器(11)，厭氧反應一區(3)內設置有通過支撐杆 (14)固定的螺旋攪拌器(1 和加熱器(13)，所述內隔板( 上部設置有溢流堰(15)。
2.根據權利要求1所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其特徵在於所述罐體(1) 的頂部開有一檢修口(16)。
3.根據權利要求2所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其特徵在於所述加熱器 (13)繞螺旋攪拌器(12)的外圈設置。
4.根據權利要求3所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其特徵在於所述進水管 (7)和排水管(8)平行設置在罐體(1)的同一側，所述排泥管(9)和第二排泥管(10)平行設置在罐體(1)的另一側。
5.根據權利要求4所述的一種高效兩相一體化厭氧反應器，其特徵在於所述進水管 (7)和排泥管(9)不在同一軸線上，所述排水管(8)和第二排泥管(10)也不在同一軸線上。
專利摘要本實用新型提供了一種高效兩相一體化厭氧反應器，包括一圓柱形罐體，罐體內通過上方設置有溢流堰的圓柱形內隔板將罐體分成厭氧反應一區與厭氧反應二區，罐體上設有通過集氣管收集氣體的三相分離器；厭氧反應一區下部的設置有進水管和排泥管，厭氧反應二區下部設置有排水管和第二排泥管，厭氧反應一區的下方還設有布水器，厭氧反應一區內設置有通過支撐杆固定的螺旋攪拌器和加熱器。在一個裝置中實現產酸和產甲烷的兩相分離，同時在厭氧反應一區加熱，通過底物和熱傳遞使厭氧反應二區加熱，提高各自反應區微生物的活性，加快厭氧水解酸化和產甲烷過程，提高系統的處理效果。
文檔編號C02F3/28GK201962120SQ20112008117
公開日2011年9月7日 申請日期2011年3月24日 優先權日2011年3月24日
發明者餘亞琴 申請人:鹽城工學院