專利名稱：高效厭氧生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高效厭氧生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下，利用徽生物的代謝作用，把有機(jī)污染 物轉(zhuǎn)化成沼氣，從而使污水達(dá)到凈化的過程。與好氧生物處理相比，厭氧生物 處理具有耗能小，污泥產(chǎn)量低，且能回收清潔能源(沼氣)的特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)循 環(huán)經(jīng)濟(jì)的有效手段之一，應(yīng)用前景廣闊。隨著人們對(duì)厭氧生物過程認(rèn)識(shí)的深入以及對(duì)厭氧生物處理技術(shù)應(yīng)用的普 及，厭氧生物反應(yīng)器也得到了較好的開發(fā)。迄今，厭氧生物反應(yīng)器已發(fā)展至第三代。第一代厭氧生物反應(yīng)器以普通厭氧消化池為代表，其基本特征是反應(yīng) 器呈全混合，沒有污泥循環(huán)，處理效率較低。第二代厭氧生物反應(yīng)器以升流式 厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器為代表，其基本特征是設(shè)有二相分離裝置，污泥循環(huán)利用，處理效率較高。第三代厭氧生物反應(yīng)器以厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB) 和厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)為代表，其基本特征是緩解了UASB反應(yīng)器運(yùn)行中出 現(xiàn)的短流問題，提高了反應(yīng)器的處理效率。但第三代厭氧生物反應(yīng)器也有其固 有的缺陷。例如，EGSB反應(yīng)器需要液體回流，不僅增加了動(dòng)力能耗，而且使反 應(yīng)器呈全混合，處理效能及出水水質(zhì)難以進(jìn)一步提高。IC反應(yīng)器在實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán) 前，易出現(xiàn)短流，運(yùn)行控制比較困難。針對(duì)第三代厭氧生物反應(yīng)器的上述缺陷，本實(shí)用新型試圖通過對(duì)三相分離 器的改進(jìn)，在反應(yīng)器內(nèi)持留高濃度污泥；限制反應(yīng)器上下區(qū)段的返混，強(qiáng)化反 應(yīng)器的處理效能；通過三相分離器]:室、泥氣提升管、三相分離器II室的作用， 減輕沼氣上逸所致短流的負(fù)面影響。試驗(yàn)證明，據(jù)此開發(fā)的新型厭氧生物反應(yīng) 器具有很好的厭氧處理效能，并具有很高的運(yùn)行穩(wěn)定性。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種高效厭氧生物反應(yīng)器。它具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)水管和升流式反應(yīng)室，升流 式反應(yīng)室經(jīng)漸擴(kuò)管與沉淀室外圓筒相接，沉淀室外圓筒內(nèi)設(shè)有三相分離器I室、泥氣提升管，泥氣提升管上端接有三相分離器n室，三相分離器n室底部為漸 擴(kuò)管，三相分離器i室上部為漸縮管，三相分離器i室下部為集氣罩，圓筒形 集氣罩與外圓筒漸擴(kuò)管之間設(shè)有沉淀污泥回流縫，泥氣提升管通過水平支撐板
與外圓筒相接，水平支撐板下接出水折流擋板，泥氣提升管外側(cè)設(shè)有沉淀室。所述的升流式反應(yīng)室呈圓筒狀，高徑比為7 10:1，升流式反應(yīng)室的橫截面 積S,與沉淀室最大橫截面積S2之比為1:4 6，與泥氣提升管的橫截面積S3之比 為5 7:1。沉淀室體積與反應(yīng)器總體積之比為0.5 1.0:2.4 2.7，外圓筒漸擴(kuò)管 與基準(zhǔn)水平面的夾角a成50。 70。，沉淀污泥回流縫間距為10 15mm。泥氣提 升管與三相分離器I室漸縮管之間的夾角Y為30° 50°，三相分離器II室漸擴(kuò)管 與水平支撐板之間的夾角P為40° 50°，三相分離器I室集氣罩下沿至液面的距 離a與液面至三相分離器II室下沿的距離b之比為4 6:1 2。出水折流擋板呈 圓筒形，內(nèi)徑40 70mm，高度40 50mm，出水折流擋板下沿深入液而20 30mm，在出水折流擋板上高于液面10 15mm處設(shè)置l 4個(gè)通氣孔，孔徑5 10mm，出水管穿過沉淀室外圓筒和出水折流擋板。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)l)所置三相分離器由I室和II室兩部分組成，構(gòu)成兩級(jí) (I級(jí)、II級(jí))三相分離系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)泥、水、氣的有效分離，I室設(shè)有集氣罩， 能有效覆蓋整個(gè)反應(yīng)室橫截面并有--定深度，可很好地收集由反應(yīng)室上逸的沼 氣，避免氣流尾液中的污泥和基質(zhì)直接流出反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)能持留高污泥濃 度，隨出水流失的污泥較少，使反應(yīng)器具有很高的效能和優(yōu)質(zhì)的出水；2)三相分離器i室以泥氣提升管與三相分離器n室相連，經(jīng)過泥、水、氣分離，被帶至 三相分離器n室的泥和水可借助高位差返回反應(yīng)室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)污泥循環(huán)并強(qiáng)化基質(zhì)降解，緩解短流所致的負(fù)面影響，從而保證反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行；3)充分利用 泥氣提升管橫截面小的特點(diǎn)，使沉淀區(qū)的橫截面積最大化，有效降低其中的表 面水力負(fù)荷，同時(shí)在沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)置出水折流擋板，避免污水中析出的氣體將污 泥帶出反應(yīng)器，強(qiáng)化沉淀區(qū)的污泥沉淀效果；4)污水旁流至沉淀區(qū)，不受升流式 反應(yīng)室上逸沼氣的直接干擾，沉淀區(qū)處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，可實(shí)現(xiàn)泥、水的有效 分離；5)采用較大的反應(yīng)器高徑比，使其流態(tài)趨向平推流；6)該反應(yīng)器具有很 好的厭氧生物處理性能，能承受高進(jìn)水有機(jī)物濃度，具有高容積轉(zhuǎn)化效率和高 容積產(chǎn)氣效率。

附圖是高效厭氧生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖進(jìn)水管l、升流式反應(yīng)室2、三 相分離器I室3、泥氣提升管4、三相分離器II室5、污泥回流縫6、出水折流 擋板7、通氣孔8、出水管9、取樣口 10、沉淀室11、沼氣收集管12、集氣罩 13、水平支撐板14。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，厭氧生物反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)水管1和升流式反應(yīng)室2，升流式反應(yīng)室2經(jīng)漸擴(kuò)管與沉淀室11外圓筒相接， 沉淀室11外圓筒內(nèi)設(shè)有三相分離器I室3、泥氣提升管4，泥氣提升管4上端 接有三相分離器II室5，三相分離器II室5底部為漸擴(kuò)管，三相分離器I室3上 部為漸縮管，三相分離器I室3下部為集氣罩13,圓筒形集氣罩與外圓筒漸擴(kuò) 管之間設(shè)有沉淀污泥回流縫6，泥氣提升管4通過水平支撐板14與外圓筒相接， 水平支撐板14下接出水折流擋板7，泥氣提升管4外側(cè)設(shè)有沉淀室U 。升流式反應(yīng)室2呈圓筒狀，高徑比為7 10:1，升流式反應(yīng)室2的橫截面積 S,與沉淀室11最大橫截面積S2之比為1:4 6，與泥氣提升管4的橫截面積S3 之比為5 7:1。沉淀室11體積與反應(yīng)器總體積之比為0.5 1.0:2.4 2.7，外圓 筒漸擴(kuò)管與基準(zhǔn)水平面的夾角a成50° 70°,沉淀污泥回流縫6間距為10 15mm。泥氣提升管4與三相分離器I室3漸縮管之間的夾角Y為30。 50。，三 相分離器II室5漸擴(kuò)管與水平支撐板之間的夾角P為40。 50。，三相分離器I室 3集氣罩下沿至液面的距離a與液面至三相分離器II室5下沿的距離b之比為 4 6:1 2。出水折流擋板7呈圓筒形，內(nèi)徑40 70mm，高度40 50mm，出水 折流擋板7下沿深入液面20 30mm,在出水折流擋板7上高于液面10 15mm 處設(shè)置1 4個(gè)通氣孔8，孔徑5 10mm,出水管9穿過沉淀室11外圓筒和出 水折流擋板7。高效厭氧生物反應(yīng)器可有機(jī)玻璃和鋼板構(gòu)建，沉淀室位于升流式反應(yīng)室的 上方；三相分離器由I室、II室組成，I室位于沉淀室的之中，II室位于沉淀 室之上，I室與II室通過沼氣提升管連接而形成一個(gè)統(tǒng)一體。接種污泥可通過 三相分離器II室加至升流式反應(yīng)室中。廢水呈平推流由底部進(jìn)水管進(jìn)入升流式 反應(yīng)室，在升流式反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣，被沼氣攜帶至上部的泥水混 合物，由三相分離器I室的集氣罩收集，在三相分離器I室實(shí)現(xiàn)泥、水、氣三 相的第一級(jí)分離；通過泥氣提升管的收縮和擴(kuò)張效應(yīng)，在三相分離器II室實(shí)現(xiàn) 泥、水、氣三相的第二級(jí)分離，被分離的泥水混合物經(jīng)泥氣提升管返回反應(yīng)室 內(nèi)，實(shí)現(xiàn)污泥循環(huán)，保持高污泥濃度，并強(qiáng)化基質(zhì)降解，緩解短流所致的負(fù)丙 影響，從而保證反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。污水在升流式反應(yīng)室內(nèi)處理后，經(jīng)過污泥 回流縫旁流至沉淀區(qū)，通過折流擋板的阻擋作用，可減少污泥隨出水流失，沉 淀污泥依靠重力從污泥回流縫返回升流式反應(yīng)室。出水從折流擋板圍成的圓筒 內(nèi)由出水管引出。
權(quán)利要求1.一種高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于它具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)水管(1)和升流式反應(yīng)室(2)，升流式反應(yīng)室(2)經(jīng)漸擴(kuò)管與沉淀室(11)外圓筒相接，沉淀室(11)外圓筒內(nèi)設(shè)有三相分離器I室(3)、泥氣提升管(4)，泥氣提升管(4)上端接有三相分離器II室(5)，三相分離器II室(5)底部為漸擴(kuò)管，三相分離器I室(3)上部為漸縮管，三相分離器I室(3)下部為集氣罩(13)，圓筒形集氣罩與外圓筒漸擴(kuò)管之間設(shè)有沉淀污泥回流縫(6)，泥氣提升管(4)通過水平支撐板(14)與外圓筒相接，水平支撐板(14)下接出水折流擋板(7)，泥氣提升管(4)外側(cè)設(shè)有沉淀室(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的 升流式反應(yīng)室(2)呈圓筒狀，高徑比為7 10:1，升流式反應(yīng)室(2)的橫截面積S, 與沉淀室(11)最大橫截面積S2之比為1:4 6,與泥氣提升管(4)的橫截面積S3之 比為5 7:1。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的 沉淀室(ll)體積與反應(yīng)器總體積之比為0.5 1.0:2.4 2.7，外圓筒漸擴(kuò)管與基準(zhǔn) 水平面的夾角01成50° 70°，沉淀污泥回流縫(6)間距為10 15mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的 泥氣提升管(4)與三相分離器I室(3)漸縮管之間的夾角Y為30° 50°，三相分離 器II室(5)漸擴(kuò)管與水平支撐板(14)之間的夾角p為40° 50°，三相分離器I 室(3)集氣罩下沿至液面的距離a與液面至三相分離器II室(5)下沿的距離b之比 為4 6:1 2。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于所述的 出水折流擋板(7)呈圓筒形，內(nèi)徑40 70mm，高度40 50mm，出水折流擋板(7) 下沿深入液面20 30mm，在出水折流擋板(7)上高于液面10 15mm處設(shè)置l 4個(gè)通氣孔(8)，孔徑5 10mm，出水管(9)穿過沉淀室(11)外圓筒和出水折流擋 板(7)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高效厭氧生物反應(yīng)器。它具有反應(yīng)器本體，在反應(yīng)器本體下端設(shè)有進(jìn)水管和升流式反應(yīng)室，升流式反應(yīng)室經(jīng)漸擴(kuò)管與沉淀室外圓筒相接，沉淀室內(nèi)設(shè)有三相分離器I室、泥氣提升管，泥氣提升管上端接有三相分離器II室，其底部為漸擴(kuò)管，三相分離器I室上部為漸縮管，下部為集氣罩，集氣罩與外圓筒漸擴(kuò)管之間設(shè)有沉淀污泥回流縫，泥氣提升管通過水平支撐板與外圓筒相接，水平支撐板下接出水折流擋板，泥氣提升管外側(cè)設(shè)有沉淀室。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)泥、水、氣的有效分離，反應(yīng)器內(nèi)能持留高污泥濃度，隨出水流失的污泥較少，反應(yīng)器具有很高的效能和優(yōu)質(zhì)的出水；能實(shí)現(xiàn)污泥循環(huán)并強(qiáng)化基質(zhì)降解，緩解短流所致的負(fù)面影響，保證反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。
文檔編號(hào)C02F11/04GK201024124SQ20072010551
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者唐崇儉, 胡寶蘭, 平 鄭, 陳建偉 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)