兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器的製作方法
2023-07-05 14:22:11 1
專利名稱：兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機廢水、廢物、汙泥處理設備，特別是一種兩相一體化多層次內循環厭氧
生物反應器
背景技術：
隨著工業生產的迅速發展，有機廢物特別是廢水的處理技術引起了人們廣泛的關注，目 前的各類有機廢物的生物處理方法有厭氧和好氧兩大類。厭氧處理是廢物無害化處理的一種 重要技術，相對於好氧生物處理法，厭氧生物處理法具備更多的優點，包括低汙泥產率、低 能耗、能源回收等。
目前，在厭氧生物處理方法中，常規的有機廢物、廢水厭氧處理設備包括UASB厭氧 反應器、厭氧生物濾池等。上述的各種設備存在著明顯的不足之處佔地面積大，容積負荷 不穩定，濾料容易堵塞和老化，副產品可用性小，霈要外加回流。相對較好的厭氧內循環反 應器(IC系列)結構複雜，設計施工要求，單位體積造價高，同時反應器離徑比大， 一方面 增加了進水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中細微 顆粒物比UASB多，加重了後續處理的負擔-作為目前較為先迸的高濃度有機廢水處理系統 的兩相厭氧生物處理工藝具有處理效率高，運行穩定等顯著特點。但該工藝所需的設備多， 對於中小型廢水處理工程來說，由於設備種類多、操作管理比較複雜、設備熱損失相對較大， 導致處理效率降低，工程造價偏高。
發明內容
本發明的目的就是為了彌補上述的不足，提供一種結合上述的反應器的優點、具有多層 循環處理、局部完全混合，到達高負荷、高效率、耐衝擊負荷、操作簡單、工程造價低、穩 定良好出水水質的目的的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器包括-
I、 II兩極反應器、沉澱區和外殼體、上內殼伴、中內殼體、下內殼體、一級氣液分離 反射板、二級氣液分離反射板、 一級隔氣導流板、二級隔氣導流板、上攪拌提升器、下攪拌 提升器、布液器、氣封、固液分離器的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器；所說的固 液分離器設置在外殼體和上內殼體之間，其上面設有氣相區，上內殼體的空腔為氣液分離區， 中內殼體空腔為H反應區，下內殼體空腔為l反應區；所說的二級氣液分離反射板設置在氣 液分離區和I1反應區之間；所說的一級氣液分離皮射板設置在II反應區和I反應區之間，外 殼體和中內殼體之間為II回流區，外殼體命下內殼體為I回流區'，H回流區與I回流區相連 通，II反應區的底端與II回流區的底端相遂通，I.反應區的底端與I回流區的庫端相連通； 所說的二級隔氣導流板設置在上內殼體和中內殼體之間，所說的一級隔氣導流板設置在下內 殼體的上部；所說的上攪拌提升器設置在中內殼體的下部和所說的下攪拌提升器設置在1反 應區的下部；所說的布液器設置在I回流區的中部，出液口設置在外殼體的上部。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，所述的固液分離器的下部為緩衝沉澱 區，所述的畫液分離器的上部為清液區，設有溢流堰和浮渣擋板。
本發明兩相一體化多虔次內循環厭氧生物反應器，所述的清夜區的上面設有蓋板，蓋板 上設有排氣管。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，在所述的外殼體內側的所逑氣封設置 在所述外殼體上，所雄氣封在一級隔氣導流板外測的下面，
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，所述的下撥拌提升器與一級氣液分離 反射板之間的空腔為漩流膨脹的I反應區。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，所述的上攪拌提升器與二級氣液分離 反射板之間的空腔為漩流的II反應區。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氣生物反應器，所述的下內殼體可以不設置， 本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，由所述的反應器、回流區、沉澱區構
成，形成一個兩相、高有機負荷的兩相一體化內循環厭氧生物處理系統。在整個反應系統中， 兩個反應區之間的水力流態為推流流態，兩個反應區之間維持一定的底物濃度梯度，利用厭 氧生化反應產生的沼氣和攬拌提升器的作用，提升反應區汙泥顆粒和底物，造成各反應區內 部的水力循環，形成完全混流的水力流態，形成膨脹床或流化床的狀態，具有高強度的循環 流量，達到高處理效率，良好穩定的出水水腐。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器具有a)在攪拌提升器的作用下，反應區 內具有良好的水力流態，形成膨脹床或流化床的狀態，各反應區的完全混合流態使生物汙泥
能夠和進液基質充分的混合接觸，提高傳質效能，保持微生物具備充分的活性。(2)整個系統 的水力內部回流，避免產酸問題並且不需要另外加水稀釋。(3)固液分離器具有高效的分離效 果，使截留微生物效果好，系統保持微生物暈是保證厭氧反應器處理離效率的基礎。(4)在不
同內循環層面、不同菌落的活性汚泥接觸、吸附、消化，使汙染物處理得更徹底，更迅速。
(5)具有結構緊湊塊化架構的厭氧處理器，方便設備化的組合及擴充。 本發明的反應器是這樣運行的
需要處理的有機廢物經布液器進入反應器，與循環液在據拌提升器的作用下均勻混合， 進入漩流膨脹的I反應區,部分COD被降解產生沼氣,通過一級氣液分離反射板反射和分離，
有一部分的液體通過一級隔氣導流板進入i回流區與從n回流區回流的液體混合，再回流到. 外殼體的底部又與需要處理的有機廢物混合進入反應器，再次處理，被分離的氣體上升，氣 體上升的同時，另一部分的液體和汙泥做向上運動，進入漩流的n反應區，在攪拌提升器的
作用下與回流液混合，部分COD被降解產生沼氣，通過二級氣液分離反射板分離，沼氣離開
氣液分離區上升到氣相區，而液體通過二級隔氣導流板進入II回流區和沉澱區。沉澱區的液
體在固液分離器的作用下，清夜上升到清液區，清夜通過出液口離開反應器，汙泥沉到H回
流區，再次處理。
進入的液體在整個系統將會做內部循環，使液體循環並且會形成兩相的多層循環，故此 稱這個反應器為兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器。
由於兩相的多層循環技術的應用，其處理效果與傳統厭氧反應器相比，有以下優點佔
地面積小；高負荷率，抗衝擊負荷強，處理效率髙，運行處理效果穩定，操作簡單、方便， 運行費用低；反應器為全封閉系統，無異味排放；啟動快，建設周期短；可任意設定有機廢 物在處理系統的停留時間。
圖1是本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器的示意圖 圏2是不設置下內殼體的本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器的示意圖
具體實施例方式
本發明兩相一體^多層次內循環厭氧生物反應器如圖l所示。該反應器包括-I、 II兩極反應器l沉澱區和外殼體8、上內殼體20、中內殼體ll、下內殼體7、 一級 氣液分離反射板4、 二級氣液分離反射板12、 一級隔氣導流板W、 二級隔氣導流板13、上攪 拌提升器9、下攪拌提升器2、布液器l、氣封5、固液分離器18的兩相一體化多層次內循環 厭氧生物反應器；所說的固液分離器18設置在外殼體8和上內殼體20之間，其上面設有氣 相區24,上內殼體20的空腔為氣液分離區16,中內殼體ll空腔為II反應區lO,下內殼體7 空腔為I反應區3:所說的二級氣液分離反射板12設置在氣液分禽區16和II反應區10之間 所說的一級氣液分離反射板4設置在II反應區10和I反應區3之間，外殼體8和中內殼體 11之間為H回流區15，外殼體8和下內殼體7為I回流區6, II回流區15與I回流區6相 連通，II反應區10的底端與II回流區1S的底端相連通，I反應區3的底端與I回流區6的 底端相連通；所說的二級隔氣導流板13設置在上內殼體20和中內殼體11之間，所說的一級 隔氣導流板14設置在下內殼體7的上部；所說的上攪拌提升器9設置在中內殼體11的下部 和所說的下攪拌提升器2設置在I反應區3的下部;所說的布液器1設置I回流區6的中部， 出液口設置在外殼體8的上部-
所述的固液分離器18的下部為緩衝沉澱區17,所述的固液分離器18的上部為清液區19, 設有溢流堰21和浮渣擋板22。
所述的清夜區19的上面設有蓋板25,蓋板上設有排氣管23。
在所述的外殼體8內側的所述氣封5設置在所述外殼體8上，所述氣封5在一級隔氣導 流板14外測的下面。
所述的下攪拌提升器2與一級氣液分離反射板4之間的空腔為漩流膨脹的！反應區3, 所述的上攪拌提升器9與二級氣液分離反射板12之間的空腔為漩流的n反應區10。 所述的布液器1在所述的下攪拌提升器2的下面。 所述的下內殼體7可以不設置。
不設置下內殼體7的本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器如圖2所示。 兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，由所述的反應器、回流區、沉澱區構成'，形 成一個兩相、高有機負荷的兩相一體化內循環厭敏生物處理系統。在整個反應系統中，兩個 反應區之間的水力流態為推流流態，兩個反應區之間維持一定的底物濃度梯度，利用厭氧生 化反應產生的沼氣和攪拌提升器的作用，提升反應區汙泥顆粒和底物，造成各反應區內鬱的 水力循環，形成完全混流的水力流態，形成膨脹床或流化床的狀態，具有高強度的循環流量，
達到高處理效率，良好穩定的出水水質。
雖然本實施例的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器為一套，但並不跟定兩相一體
化多層次內循環厭氧生物反應器只能為一套，可以並聯使用，還有外殼體8可以共用或者部 分不用。
本發明兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器具有(i)在攪拌提升器的作用下,反應區 內具有良好的水力流態，形成膨脹床或流化床的狀態，各反應區的完全混合流態使生物汙泥 能夠和進液基質充分的混合接觸，提高傳質效能，保持微生物具備充分的活性。②整個系統 的水力內部回流，避免產酸問題並且不霱要另外加水稀釋。(3)固液分離器18具有離效的分離 效果，使截留微生物效果好，系統保持微生物量是保證厭氧反應器處理高效率的基礎。(4)在 不同內循環層面、不同菌落的活tt汙泥接觸、吸附、消化，使汙染物處理得更徹底，更迅速， (5)具有結構緊湊塊化架構的厭氧處理器，方便設備化的組合及擴充。
權利要求
1、一種兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於包括帶I、II兩極反應器(3、10)、沉澱區和外殼體8、上內殼體20、中內殼體11、下內殼體7、一級氣液分離反射板4、二級氣液分離反射板12、一級隔氣導流板14、二級隔氣導流板13、上攪拌提升器9、下攪拌提升器2、布液器1、氣封5、固液分離器18的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器；所說的固液分離器18設置在外殼體8和上內殼體20之間，其上面設有氣相區24，上內殼體20的空腔為氣液分離區16，中內殼體11空腔為II反應區10，下內殼體7空腔為I反應區3；所說的二級氣液分離反射板12設置在氣液分離區16和II反應區10之間；所說的一級氣液分離反射板4設置在II反應區10和I反應區3之間，外殼體8和中內殼體11之間為II回流區15，外殼體8和下內殼體7為I回流區6，II回流區15與I回流區6相連通，II反應區10的底端與II回流區15的底端相連通，I反應區3的底端與I回流區6的底端相連通；所說的二級隔氣導流板13設置在上內殼體20和中內殼體11之間，所說的一級隔氣導流板14設置在下內殼體7的上部；所說的上攪拌提升器9設置在中內殼體11的下部和所說的下攪拌提升器2設置在I反應區3的下部；所說的布液器1設置在I回流區6的中部，出液口設置在外殼體8的上部。
2、 如權利要求l所述的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於所述的固 液分離器18的下部為緩衝沉澱區17,所述的固液分離器18的上部為清液區19,設有溢流堰 21和浮渣擋板22。
3、 如權利要求l所述的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於所述的清 夜區19的上面設有蓋板25,蓋板上設有排氣管23。
4、 如權利要求1所述的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於在所述的 外殼體8內側的所述氣封5設置在所述外殼體8上，所述氣封5在一級隔氣導流板14外測的 下面。
5、 如權利要求1所述的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於所述的下 攪拌提升器2與一級氣液分離反射板4之間的空腔為漩流膨脹的I反應區3,
6、 如權利要求1所述的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於所述的上 攪拌提升器9與二級氣液分離反射板12之間的空腔為漩流的H反應區10。
7、 如權利要求l所述的兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，其特徵在於所述的下 內殼體7可以不設置。
全文摘要
本發明設計了一種兩相一體化多層次內循環厭氧生物反應器，包括外殼體、上內殼體、中內殼體、下內殼體、一級氣液分離反射板、二級氣液分離反射板、一級隔氣導流板、二級隔氣導流板、上攪拌提升器、下攪拌提升器、布液器、固液分離器。由於本反應器設有多層內循環技術裝置，使流體處於良好的流化狀態，其處理效果與傳統厭氧反應器相比，有以下優點佔地面積小；高負荷率，抗衝擊負荷強，處理效率高，運行處理效果穩定，操作簡單、方便，運行費用低；反應器為全封閉系統，無異味排放；啟動快，建設周期短；可任意設定有機廢物在處理系統的停留時間，非常適合大、中、小型低、中、高濃度有機廢水、廢物、汙泥處理工程的推廣和應用。
文檔編號C02F3/28GK101164915SQ20061012273
公開日2008年4月23日 申請日期2006年10月16日 優先權日2006年10月16日
發明者林仁吉 申請人:林仁吉