用於汙水生物處理的厭氧反應器的製作方法

2023-04-30 18:32:21

專利名稱：用於汙水生物處理的厭氧反應器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種應用在汙水生物處理過程中的設備，特別涉及在垃圾滲濾液處理行業和高濃度有機廢水行業中應用的厭氧生物反應器。
背景技術：
厭氧生物反應器是ー種利用厭氧微生物處理汙水中有機汙染物的主要設備之一。其特點是可處理高濃度有機廢水、可回收利用沼氣、設備佔地面積小、處理費用低等。厭氧反應器經過100多年的發展，已由完全混合式低負荷第一代反應器，發展為以厭氧接觸氧化反應器(AF)エ藝和上流式厭氧汙泥床反應器(UASB)為代表的第二代反應器，為進一歩增強厭氧微生物與廢水的混合與接觸，提高負荷及處理效率，現已在其基礎上研究和開發了第三代厭氧反應器，代表反應器主要有內循環厭氧反應器(IC)和厭氧膨脹床和流化床(EGSB)0由厭氧反應器的發展歷程來看，其處理效率不斷提高。但在垃圾滲濾液處理行業， 鑑於滲濾液水質特點，應用最多的還是第二代反應器中的UASBエ藝。UASB可以將固體停留時間和水力停留時間分離、保持大量的活性汙泥和足夠長的汙泥齡、並可培養出顆粒汙泥，提高反應器的容積負荷。但大量的實踐應用表明，UASB在實際運行中容易出現底部進水短流，泥水接觸不充分，底部汙泥區出現死角，進水布水管網及排泥管堵塞等問題，嚴重影響反應器對有機汙染物的去除效率，乃至影響反應器正常運行。因此，需要一種特別針對垃圾滲濾液進行處理的具有更高處理效率的厭氧反應器，以提高有機汙染物的去除效率。特別是，這種高效的厭氧反應器可以根據滲濾液水質的特點，改進現有的UASB反應器，使反應器底部進水布水更加均勻，使反應器底部排泥均勻，以克服現有技術存在的不足。

實用新型內容在實用新型內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式
部分中進ー步詳細說明。本實用新型的實用新型內容部分並不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特徵和必要技術特徵，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護範圍。本實用新型一方面提供了ー種用於汙水生物處理的厭氧反應器，所述厭氧反應器包括設置在反應器底部的汙泥鬥，在反應器底部的中心位置設置的柱形布水器，以及與所述柱形布水器的頂部連接的進水總管和內循環集水總管，其中在所述柱形布水器的圓周方向上設有布水支管。優選地，所述汙泥鬥為圓臺體形狀，由汙泥鬥直邊、汙泥鬥斜邊與反應器底部焊接圍成。優選地，所述汙泥鬥斜邊與反應器底部成15 55度角，更優選地，成30度角。優選地，在所述汙泥鬥直邊上均勻開設多個孔，所述多個開孔按圓周間隔15 60度均勻分布，更優選地，所述多個開孔按圓周間隔45度均勻分布。[0009]優選地，在反應器底部接近中心位置處設置排泥管，所述排泥管的直徑不小於150mmo優選地，沿柱形布水器的圓周方向上下設有I 3層布水支管，每ー層的所述布水支管在垂直於所述柱形布水器的平面上彼此沿圓周方向間隔30-90度排列，更優選地，每一層的所述布水支管在垂直於所述柱形布水器的平面上彼此沿圓周方向間隔90度排列。優選地，所述布水支管的末端連接錐形反射器。根據本實用新型的厭氧生物反應器特別適合用於垃圾滲濾液的處理，相比現有技術中的厭氧反應器具有更高的處理效率。特別是，這種高效的厭氧反應器可以根據滲濾液水質的特點，改進現有的UASB反應器，使反應器底部進水布水更加均勻，使反應器底部排泥均勻，克服了現有技術存在的不足。

本實用新型的下列附圖在此作為本實用新型的一部分用於理解本實用新型。附圖中示出了本實用新型的實施例及其描述，用來解釋本實用新型的原理。在附圖中，圖I示出了根據本實用新型的厭氧反應器的結構圖。圖2a是根據本實用新型的厭氧反應器底部的布水器的放大立面圖，圖2b是反應器底部布水器的放大俯視圖。圖3為根據本實用新型的厭氧反應器頂部透視圖。
具體實施方式
在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本實用新型更為徹底的理解。然而，對於本領域技術人員來說顯而易見的是，本實用新型可以無需ー個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本實用新型發生混淆，對於本領域公知的ー些技術特徵未進行描述。下面通過實施例並結合附圖，對本實用新型的技術方案作具體說明。在本實用新型的反應器中，通過在反應器底部的中間位置設置柱形布水器，在柱形布水器的上下兩層分別連接布水支管，布水支管按圓周均勻分布，布水支管末端連接反射椎體，將進水均勻布設在反應器底部。另外，在反應器中上部還設置有內循環集水管，將經厭氧處理後的滲濾液收集後通過內循環水泵與反應器進水管相連，與進水一起均勻分布在反應器底部，維持反應器的上升流速。此外，通過將反應器底部設計成汙泥鬥形式，便於汙泥的收集及汙泥均勻排出，避免局部出現沉積。反應器底部設置成汙泥鬥形式後，避免反應器底部受カ不均，在汙泥鬥的直邊均勻開孔，使泥水混合物進入汙泥鬥兩邊的空容，採用水力承重法解決反應器底部受カ不均問題。圖I示出了根據本實用新型的厭氧反應器的結構圖。圖2a和圖2b是反應器底部布水器的局部放大視圖。圖3為根據本實用新型的厭氧反應器頂部透視圖。如圖I和圖3所示，根據本實用新型的厭氧反應器100由反應器底部I、汙泥鬥直邊2、汙泥鬥斜邊3、反應器直壁4、保溫層5、三相分離器6、沼氣支管7、沼氣總管8、沼氣水封9、出水堰10、內循環集水管支管11、內循環集水箱12、內循環集水管總管13、進水總管14、柱形布水器15、布水支管16、錐形反射器17、排泥管18和汙泥鬥19組成。如圖2a所示，在反應器底部I的中心位置設置柱形布水器15，柱形布水器15與反應器底部I焊接連接，柱形布水器15頂部與反應器的進水總管14和內循環集水總管13連接。柱形布水器15上連接有布水支管16。圖2a示出了布水支管16的一種示例性的布置方式，其中沿柱形布水器15的圓周方向上下設有I 3層布水支管16。圖2a示出了一種優選的實施方式，即設置2層布水支管16。姆ー層的布水支管16在垂直於柱形布水器15的平面上彼此沿圓周方向間隔90度排列。即每層設置四根布水支管16。可選地，布水支管16按圓周方向間隔30度 90度的範圍均勻分布。如圖2a所示，布水支管16的末端連接錐形反射器17，錐形反射器17四周由支腿支撐在反應器底部I。為了便於汙泥的收集及汙泥均勻排出，避免局部出現沉積，根據本實用新型的反應器底部設計成汙泥鬥的形式，如圖I所示，汙泥鬥為下窄上寬圓臺體，由汙泥鬥直邊2、汙泥鬥斜邊3與反應器底部I焊接圍成。汙泥鬥的斜邊與反應器底部I成15 55度角，優選地，汙泥鬥的斜邊與反應器底部I成30度角。 圖3為圖I所示的厭氧反應器100的頂部透視圖。圖3與圖中相同的器件均用相同的附圖標記加以示出。為保證反應器底部I的受カ均勻，在汙泥鬥直邊2均勻開設多個孔20，開孔按圓周15 60度間隔均勻分布，優選為45度，從而使泥水混合物進入汙泥鬥兩側空容處，使反應器底部均勻承重。在反應器底部I接近中心位置設計排泥管18，考慮排泥暢通及排泥管堵塞問題，排泥管18的直徑視實際處理量而定，但最小不小於150_。內循環集水管支管11與固定在反應器直壁4內側的角鋼焊接固定。如圖3所示，內循環集水管支管11按圓周45 90度均布，優選地，此處按90度均布，4個內循環集水管支管11匯集處設置內循環集水箱12，內循環集水箱12由型鋼與反應器底部I及反應器直壁4固定。內循環集水管總管13與集水箱12焊接，內循環集水總管13與循環泵連接，循環泵出ロ連接反應器進水總管14。本實用新型工作的原理如下內循環水通過反應器中上部的集水管匯集後由內循環水泵輸送至反應器的進水總管14，與進水混合一起進入反應器底部I的柱形布水器15，廢水進入柱形布水器15後，由於布水器內水位上升，廢水先後進入分布在布水器的上下兩層布水支管16，兩層布水支管均按圓周90度布置，廢水通過布水支管進入錐形反射器17，與反應器底部的汙泥充分接觸、混合，汙泥中的微生物降解廢水中的有機汙染物產生沼氣，氣、水、泥的混合液上升至三相分離器內，氣體進入集氣室排出，汙泥和水進入沉澱室在重力作用下泥、水分離，汙泥沿斜壁返回反應區，上清液從沉澱區上部排走，實現水力停留時間和汙泥停留時間分離，維持了反應器內較高的汙泥濃度和較長的汙泥齡。反應器底部設置汙泥鬥，泥鬥中心部設置排泥管18，厭氧產生剩餘汙泥通過排泥泵排入汙泥濃縮池進ー步處理。本實用新型解決了反應器布水管網堵塞、布水不均、汙泥因排泥不均造成的沉積、排泥不暢等問題。UASB反應器有機負荷高，水力停留時間短，且無填料，無汙泥回流裝置，無攪拌裝置，大大降低了運行成本。且本實用新型產氣率高，沼氣綜合利用，產生更多的經濟效益。另外，根據本實用新型的厭氧反應器的進水更均勻，使進入厭氧反應器的汙水與汙泥充分接觸，大大提高厭氧反應器的COD去除率，提高厭氧的有機負荷，提高厭氧產氣率，沼氣綜合利用，產生更多的經濟效益。厭氧反應器底部設置汙泥鬥，使反應器排泥均勻、暢通，避免出現汙泥沉積區，維持反應器有效容積，避免反應器的容積負荷因汙泥沉積而逐漸降低。本反應器採用了出水內循環方式，在有效避免進水管網堵塞的同時提高了反應器的上升流速，從而縮短了反應器的水力停留時間，且反應器受進水水質及負荷影響小，其處理有機汙水負荷能力超過傳統的UASBエ藝，本反應器容積小，投資少，佔地面積小，運行穩定。本實用新型已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用於舉例和說明的目的，而非意在將本實用新型限制於所描述的實施例範圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本實用新型並不局限於上述實施例，根據本實用新型的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本實用新型所要求保護的範圍以 內。本實用新型的保護範圍由附屬的權利要求書及其等效範圍所界定。
權利要求1.ー種用於汙水生物處理的厭氧反應器，所述厭氧反應器包括設置在反應器底部的汙泥鬥，在反應器底部的中心位置設置的柱形布水器，以及與所述柱形布水器的頂部連接的進水總管和內循環集水總管，其中在所述柱形布水器的圓周方向上設有布水支管。
2.如權利要求I所述的厭氧反應器，其中所述汙泥鬥為圓臺體形狀，由汙泥鬥直邊、汙泥鬥斜邊與反應器底部焊接圍成。
3.如權利要求2所述的厭氧反應器，其中所述汙泥鬥斜邊與反應器底部成15 55度角。
4.如權利要求3所述的厭氧反應器，其中所述汙泥鬥斜邊與反應器底部成30度角。
5.如權利要求2所述的厭氧反應器，其中在所述汙泥鬥直邊上均勻開設多個孔，所述多個開孔按圓周間隔15 60度均勻分布。
6.如權利要求5所述的厭氧反應器，其中所述多個開孔按圓周間隔45度均勻分布。
7.如權利要求I所述的厭氧反應器，其中在反應器底部接近中心位置處設置排泥管，所述排泥管的直徑不小於150mm。
8.如權利要求I所述的厭氧反應器，其中沿柱形布水器的圓周方向上下設有I 3層布水支管，每ー層的所述布水支管在垂直於所述柱形布水器的平面上彼此沿圓周方向間隔30-90度排列。
9.如權利要求8所述的厭氧反應器，其中每ー層的所述布水支管在垂直於所述柱形布水器的平面上彼此沿圓周方向間隔90度排列。
10.如權利要求6或7所述的厭氧反應器，其中所述布水支管的末端連接錐形反射器。
專利摘要本實用新型提供了一種用於汙水生物處理的厭氧反應器，所述厭氧反應器包括設置在反應器底部的汙泥鬥，在反應器底部的中心位置設置的柱形布水器，以及與所述柱形布水器的頂部連接的進水總管和內循環集水總管，其中在所述柱形布水器的圓周方向上設有布水支管。根據本實用新型的厭氧生物反應器特別適合用於垃圾滲濾液的處理，相比現有技術中的厭氧反應器具有更高的處理效率。特別是，這種高效的厭氧反應器是根據滲濾液的水質特點，改進現有的UASB反應器，使反應器底部進水布水更加均勻，使反應器底部排泥均勻，克服了現有技術存在的不足。
文檔編號C02F3/28GK202658003SQ201220081068
公開日2013年1月9日 申請日期2012年3月6日 優先權日2012年3月6日
發明者任豔雙, 肖誠斌, 高用貴, 楊愛軍, 宗海峰, 高興齋 申請人:光大環保科技發展(北京)有限公司, 光大環保工程技術(深圳)有限公司