專利名稱：脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理裝置，特別是涉及厭氧生化污水處理裝置。
背景技術(shù)：
污水厭氧處理工藝具有能耗低、管理簡單、污泥穩(wěn)定性好的特點，廣泛應(yīng)用于排水點分散、污水量小的生活和生產(chǎn)污水處理領(lǐng)域。為獲得較高的有機物去除率，一般須保持污水處理裝置反應(yīng)器內(nèi)存在大量的微生物和盡可能長的污泥齡，其次進水中有機物和系統(tǒng)中的厭氧微生物的充分接觸也是厭氧工藝成功的關(guān)鍵。厭氧濾池、厭氧流化床等反應(yīng)器具有固體停留時間與水力停留時間分開的特點，通常采用外回流的技術(shù)措施降低進水濃度，提高通過濾料表面的水流速度，加速載體表面老化生物膜的新陳代謝速度，保持生物的活性。由于回流量大，能耗較高，在污水量較小的鐵路站段，基本都取消外回流措施，污水直接進入?yún)捬跆幚順?gòu)筑物，通過延長水力停留時間，實現(xiàn)污染物去除效率的提高。但是，現(xiàn)有取消外回流措施的中小型厭氧生化污水處理裝置，長期運行帶來較為嚴(yán)重的濾料堵塞問題，進水中溶解性有機物與厭氧微生物的接觸受到限制，出水經(jīng)常出現(xiàn)黑色并帶有臭味，影響污水處理效果以及后續(xù)污水處理設(shè)施的運行。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的厭氧生化工藝中小型污水處理裝置存在的問題，本發(fā)明推出利用脈沖進水方式的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，通過周期性提高厭氧反應(yīng)器進水的水流速度，利用進水的上升流沖擊力，形成水流內(nèi) 循環(huán)，使生物混合床內(nèi)表面布滿生物膜的懸浮填料產(chǎn)生流化、擦洗，強化生物膜與污水之間的接觸，提高污水處理效果。本發(fā)明所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器包括脈沖布水器和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，脈沖布水器和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器通過虹吸下降管連通。脈沖布水器污水貯槽內(nèi)的污水通過虹吸下降管進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，脈沖布水器的污水貯槽的低水位高于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的高水位。脈沖布水器包括進水管、污水貯槽、虹吸罩、虹吸下降管、虹吸破壞管。污水貯槽為頂部開口的箱體結(jié)構(gòu)，進水管與污水貯槽連通，虹吸罩設(shè)置在污水貯槽內(nèi)，虹吸下降管從虹吸罩中弓I出，虹吸破壞管設(shè)置在虹吸罩外側(cè)。虹吸罩為頂部封閉的圓柱殼體，設(shè)置在污水貯槽的下部，虹吸罩底部和污水貯槽連通。虹吸下降管為垂直的管子，上部設(shè)置在虹吸罩內(nèi)，頂端低于虹吸罩頂部。虹吸下降管的下端通過橫管與內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器下部連通。虹吸破壞管是連接虹吸罩和污水貯槽的管子，在虹吸罩外側(cè)垂直設(shè)置。虹吸破壞管頂端與虹吸罩頂部連通，下端設(shè)置U形彎管，彎管出口高于虹吸罩底端口。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器上部為圓筒狀結(jié)構(gòu)，下部為倒圓臺狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的外殼上部為圓筒狀殼體，外殼下部為漏斗狀殼體。外殼上下兩端均敞口，連通脈沖布水器的虹吸下降管的橫管從漏斗狀殼體的下端開口插入。外殼的圓筒狀殼體側(cè)面設(shè)置出水孔，出水孔通過出水管與外部連通。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器內(nèi)同軸設(shè)置兩個圓筒狀分隔板，包括內(nèi)分隔板和中分隔板。中分隔板置于外殼和內(nèi)分隔板之間，分隔板形成的圓筒與外殼的圓筒狀殼體同軸。中分隔板上端與外殼上端平齊，內(nèi)分隔板上端低于中分隔板上端。內(nèi)分隔板和中分隔板分別圍成的圓筒的下端置于外殼的漏斗狀殼體內(nèi)，使圓筒下端與外殼下端的相間距離變小。內(nèi)分隔板圍成的圓筒內(nèi)設(shè)置生物混合床，生物混合床內(nèi)充體積比為50%的懸浮填料，懸浮填料置于上攔截網(wǎng)和下攔截網(wǎng)之間，上攔截網(wǎng)和下攔截網(wǎng)固定在內(nèi)分隔板上。懸浮填料為空隙率高、比表面積大、比重小于I的高分子材質(zhì)填料，懸浮填料表面包裹生物膜。中分隔板與外殼之間圓環(huán)狀空間的上部設(shè)置固液分離器。固液分離器由呈60°夾角的倒三角形隔板接合而成。固液分離器上端面與內(nèi)分隔板內(nèi)的上攔截網(wǎng)平齊，低于外殼體的圓筒狀殼體上部設(shè)置的出水孔。虹吸下降管下部橫管的末端設(shè)置配水喇叭口，配水喇叭口置于內(nèi)分隔板圍成的圓筒底部內(nèi)。配水喇叭口的喇叭口朝向內(nèi)分隔板內(nèi)的下攔截網(wǎng)。本發(fā)明所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器應(yīng)用時，污水通過脈沖布水器進水管均勻進入污水貯槽，當(dāng)污水貯槽內(nèi)水位淹沒虹吸罩立壁下緣時，虹吸罩內(nèi)形成封閉空間，隨著污水貯槽水位逐漸升高，虹吸罩內(nèi)空氣被逐步壓縮，虹吸罩內(nèi)水位同步逐漸升高，當(dāng)污水貯槽內(nèi)水位達到高水位的最大值時，虹吸罩內(nèi)水位升高到虹吸下降管管頂，污水?dāng)y帶虹吸罩內(nèi)聚集的壓縮空氣快速進入虹吸下降管，虹吸罩內(nèi)真空度逐漸增大，最后形成虹吸出水，出水通過虹吸下降管進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器。同時，污水貯槽內(nèi)的水經(jīng)虹吸罩底部進入虹吸罩。由于虹吸下降管出水量遠大于進水管的進水量，污水貯槽水位迅速下降，當(dāng)污水貯槽內(nèi)水位低于虹吸破壞管下端口時，空氣進入虹吸罩，真空被破壞，出水結(jié)束，進入下一配水周期。即，污水又通 過進水管均勻進入污水貯槽、虹吸罩內(nèi)形成封閉空間、虹吸罩內(nèi)空氣再次被逐步壓縮，虹吸罩內(nèi)水位再同步逐漸升高，直到污水貯槽內(nèi)水位達到高水位的最大值時，虹吸罩內(nèi)水位升高到虹吸下降管管頂，污水?dāng)y帶虹吸罩內(nèi)聚集的壓縮空氣快速進入虹吸下降管并形成虹吸出水通過虹吸下降管進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器。污水通過虹吸下降管、配水喇叭口間歇性進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，進入生物混合床內(nèi)的懸浮填料層。在虹吸條件下利用瞬時形成的高速上升水流，不出現(xiàn)任何充氧過程，水中有機物在無氧的條件下與懸浮填料上生物膜充分接觸，在棲息于懸浮填料表面的兼性菌及專性厭氧細菌吸附、分解作用下去除污水中的污染物。包含高速水流沖刷下脫落的老化生物膜的混合液隨上升水流通過上攔截網(wǎng)進入內(nèi)分隔板和中分隔板之間并向下流動，與進水在內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器底部混合。污水、污泥形成的混合液流沿中分隔板與外殼體之間上升，在固液分離器處，污泥被反復(fù)阻擋、壓縮后下沉，并返回內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器底部，實現(xiàn)固液分離，經(jīng)處理后的上清液由上部的出水孔排出。由于出水孔排水能力遠小于進水量，內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器內(nèi)的水位迅速漲至高水位，并不斷通過出水孔、出水管排出，在下次脈沖進水開始前被均勻排空，水位恢復(fù)到低水位，完成整個污水處理過程。本發(fā)明所涉及的污水處理裝置合理利用進水的勢能，在較短時間內(nèi)完成向動能的轉(zhuǎn)換，加速有機物從污水中向微生物細胞的傳遞過程，沒有電能消耗，滿足環(huán)保設(shè)施保護生態(tài)環(huán)境的初衷，在高濃度有機污水和中小型污水處理領(lǐng)域具有明顯節(jié)能、環(huán)保的特點。本發(fā)明的污水處理裝置的生物混合床內(nèi)充填懸浮填料，填料載體表面被生物膜覆蓋，其質(zhì)變輕，污水以一定流速從下向上流動，使填料載體處于流化狀態(tài)，廣泛而頻繁多次與生物膜相接觸，提高生物膜的活性，強化了傳質(zhì)過程，有效防止堵塞，可以實現(xiàn)更高的污泥負荷。采用水力攪拌代替好氧工藝中的空氣攪拌，形成污水的厭氧生物膜處理過程，實現(xiàn)更少的剩余污泥產(chǎn)生量和更好的污泥穩(wěn)定性。本發(fā)明裝置內(nèi)部無任何活動部件，管理簡單，布置緊湊，適宜作為生活、生產(chǎn)污水的厭氧生化處理、自然處理工藝的預(yù)處理，或?qū)Ω邼舛扔袡C廢水的處理。


圖1是脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記說明:A、脈沖布水器B、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器1、進水管2、污水貯槽3、虹吸罩 4、虹吸破壞管5、虹吸下降管6、配水喇叭口7、下攔截網(wǎng)8、生物混合床9、上攔截網(wǎng)10、內(nèi)分隔板11、中分隔板12、固液分離器13、出水孔14、出水管15、外殼
具體實施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步描述。圖1顯示了本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)。如圖所示，本發(fā)明所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器包括脈沖布水器A和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B。脈沖布水器A和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B通過虹吸下降管5連通。脈沖布水器A污水貯槽內(nèi)2的污水通過虹吸下降管5進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B，脈沖布水器A的污水貯槽2的低水位高于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B的高水位。脈沖布水器包括進水管1、污水貯槽2、虹吸罩3、虹吸破壞管4、虹吸下降管5。污水貯槽2為頂部開口的箱體結(jié)構(gòu)，進水管I與污水貯槽2連通。虹吸罩3為頂部封閉的圓柱殼體，設(shè)置在污水貯槽2的下部。虹吸罩3的頂部低于污水貯槽2上頂端，虹吸罩3底部與污水貯槽2連通。虹吸下降管5為垂直的管子，上部設(shè)置在虹吸罩3內(nèi)，頂端低于虹吸罩3頂部。虹吸下降管5的下端通過橫管與內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B的下部連通。虹吸破壞管4是連接虹吸罩3和污水貯槽2的管子，在虹吸罩3的外側(cè)垂直設(shè)置。虹吸破壞管4的頂端與虹吸罩3頂部連通，下端設(shè)置U形彎管，彎管出口高于虹吸罩3底端□。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B上部為圓筒狀結(jié)構(gòu)，下部為倒圓臺狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B外殼15的上部為圓筒狀殼體,外殼15的下部為漏斗狀殼體。外殼15的上下兩端均敞口，連通脈沖布水器A的虹吸下降管5的橫管從漏斗狀殼體的下端開口插入。外殼15的圓筒狀殼體側(cè)面設(shè)置出水孔13，出水孔13通過出水管14與外部連通。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B內(nèi)同軸設(shè)置兩個圓筒狀分隔板，包括內(nèi)分隔板10和中分隔板
11。中分隔板11置于外殼15和內(nèi)分隔板10之間，分隔板形成的圓筒與外殼15的圓筒狀殼體同軸。中分隔板11上端與外殼15上端平齊，內(nèi)分隔板10上端低于中分隔板11上端。內(nèi)分隔板10和中分隔板11分別圍成的圓筒的下端置于外殼15的漏斗狀殼體內(nèi)，使圓筒下端與外殼15下端的相間距離變小。內(nèi)分隔板10圍成的圓筒內(nèi)設(shè)置生物混合床8，生物混合床8內(nèi)充體積比為50%的懸浮填料，懸浮填料置于上攔截網(wǎng)9和下攔截網(wǎng)7之間，上攔截網(wǎng)9和下攔截網(wǎng)7固定在內(nèi)分隔板10上。懸浮填料為空隙率高、比表面積大、比重小于I的高分子材質(zhì)填料，懸浮填料表面包裹生物膜。中分隔板11與外殼15之間的圓環(huán)狀空間的上部設(shè)置固液分尚器12。固液分尚器12由呈60°夾角的倒三角形隔板接合而成。固液分離器12上端面與內(nèi)分隔板10內(nèi)的上攔截網(wǎng)9平齊，低于外殼15的圓筒狀殼體上部設(shè)置的出水孔13。虹吸下降管5下部橫管的末端設(shè)置配水喇叭口 6，配水喇叭口 6置于內(nèi)分隔板10圍成的圓筒的底部。配水喇叭口 6的喇叭口朝向內(nèi)分隔板10內(nèi)的下攔截網(wǎng)7。本發(fā)明所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器應(yīng)用時，污水通過脈沖布水器A的進水管I均勻進入污水貯槽2，在虹吸現(xiàn)象的作用下，通過虹吸下降管5進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器B，進入生物混合床8內(nèi)的懸浮填料層。水中有機物在無氧的條件下與填料上生物膜充分接觸，由棲息于填料表面的兼性菌及專 性厭氧細菌吸附、分解作用去除污水中的污染物，污水、污泥形成的混合液流上升，污泥在固液分離器12處被反復(fù)阻擋、壓縮后下沉，經(jīng)處理后的上清液由上部的出水孔13排出，完成污水處理過程。
權(quán)利要求
1.一種脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:包括脈沖布水器和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，脈沖布水器和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器通過虹吸下降管連通，脈沖布水器污水貯槽內(nèi)的污水通過虹吸下降管進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，脈沖布水器的污水貯槽的低水位高于內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的高水位；脈沖布水器包括污水貯槽、虹吸罩、虹吸下降管，虹吸罩設(shè)置在污水貯槽內(nèi)，虹吸下降管從虹吸罩中引出；內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器內(nèi)有兩個圓筒狀分隔板，內(nèi)分隔板圍成的圓筒內(nèi)設(shè)置生物混合床，中分隔板與外殼之間圓環(huán)狀空間的上部設(shè)置固液分離器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述脈沖布水器的虹吸下降管為垂直的管子，上部設(shè)置在虹吸罩內(nèi)，虹吸下降管頂端低于虹吸罩頂部，虹吸下降管的下部通過橫管與內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器下部連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述脈沖布水器還包括虹吸破壞管，虹吸破壞管是連接虹吸罩和污水貯槽的管子，在虹吸罩外側(cè)垂直設(shè)置；虹吸破壞管頂端與虹吸罩頂部連通，下端設(shè)置U形彎管，彎管出口高于虹吸罩底端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器外殼的上部為圓筒狀殼體，外殼的下部為漏斗狀殼體，外殼的圓筒狀殼體上部側(cè)面設(shè)置出水孔，出水孔通過出水管與外部連通。
5.根據(jù)權(quán) 利要求1中所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述生物混合床內(nèi)的懸浮填料置于上攔截網(wǎng)和下攔截網(wǎng)之間，上攔截網(wǎng)和下攔截網(wǎng)固定在內(nèi)分隔板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述固液分離器由呈60°夾角的倒三角形隔板接合而成，固液分離器上端面與內(nèi)分隔板內(nèi)的上攔截網(wǎng)平齊，低于外殼體的圓筒狀殼體上部設(shè)置的出水孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述虹吸下降管下部橫管的末端設(shè)置配水喇叭口，配水喇叭口置于內(nèi)分隔板圍成的圓筒的底部，配水喇叭口的喇叭口朝向內(nèi)分隔板內(nèi)的下攔截網(wǎng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脈沖內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，包括脈沖布水器和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，脈沖布水器和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器通過虹吸下降管連通。內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器內(nèi)同軸設(shè)置兩個圓筒狀分隔板，內(nèi)分隔板圍成的圓筒內(nèi)設(shè)置生物混合床，生物混合床內(nèi)有懸浮填料，中分隔板與外殼之間圓環(huán)狀空間的上部設(shè)置固液分離器。污水通過脈沖布水器進水管均勻進入污水貯槽，在虹吸現(xiàn)象的作用下，通過虹吸下降管進入內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，由生物混合床內(nèi)的細菌吸附、分解作用去除污水中的污染物。本發(fā)明具有明顯的節(jié)能、環(huán)保等特點，適宜作為生活、生產(chǎn)污水的厭氧生化處理、自然處理工藝的預(yù)處理,以及對高濃度有機廢水的處理。
文檔編號C02F3/28GK103241834SQ20131020000
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者翟計紅, 薛林海, 馬敏杰, 吳國華, 石玉川, 魏舉旺 申請人:鐵道第三勘察設(shè)計院集團有限公司