高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種污泥高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器，主體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有沉流式反應(yīng)區(qū)、升流反應(yīng)區(qū)、氣固液分離區(qū)和出水區(qū)；沉流式反應(yīng)區(qū)為下部斗形體和上部錐形罩相對布置而成，斗形體和錐形罩之間留有間隙，升流反應(yīng)區(qū)在錐形罩的上方；氣固液分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有三相分離器，出水區(qū)的上方設(shè)置有出水堰，出水堰上設(shè)有出水管；主體頂部設(shè)置有污泥反向提升回流裝置，該裝置包括氣水分離罐、污泥反向提升管和回流管，污泥反向提升管連接在氣水分離罐和沉流式反應(yīng)區(qū)的底部之間，回流管連接在氣水分離罐和升流反應(yīng)區(qū)的底部之間。該反應(yīng)器中污泥高速反向沉流式傳質(zhì)，傳質(zhì)變得更為強(qiáng)烈，使污泥流失變得最小，又顯著提高了處理效率。
【專利說明】高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于污水處理生化處理階段的厭氧反應(yīng)裝置，屬于厭氧反應(yīng)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段使用的各種傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器可以歸類為升流式厭氧反應(yīng)器，這類厭氧反應(yīng)器構(gòu)造簡單，操作運(yùn)行比較方便，通過上升水流和沼氣產(chǎn)生的上升氣流起到攪拌的作用，常態(tài)升流速度在0.1-10米/小時(shí)之間，啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)使用水循環(huán)帶動(dòng)污泥進(jìn)行傳質(zhì)以達(dá)到降解污染物的目的。
[0003]但是，這類厭氧反應(yīng)器由于是升流式原理，泥水由下向上升流循環(huán)，造成反應(yīng)區(qū)厭氧污泥流失，污泥受重力影響向底部自然沉降，致使污泥堆積在底部，污泥卻得不到利用。因此，升流式厭氧反應(yīng)器無法解決底部污泥堆積的問題，存在水流短路、傳質(zhì)性差和升流過程中厭氧污泥流失的缺點(diǎn)，不適用高濃度水質(zhì)和可生化差的污水處理，即使應(yīng)用，效率也非常低。
[0004]目前亟需一種能夠?qū)Ω邼舛人|(zhì)和可生化差的污水進(jìn)行高效快速處理的厭氧反應(yīng)器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對現(xiàn)有厭氧反應(yīng)器的不足，提供一種污泥反向沉流式循環(huán)傳質(zhì)、厭氧污泥流失率低的高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器。該反應(yīng)器顛覆了傳統(tǒng)厭氧升流式傳質(zhì)的工藝原理，提出了污泥高速運(yùn)行反向沉流式傳質(zhì)的理念，可對高濃度水質(zhì)和可生化差的污水進(jìn)行高效快速處理。
[0006]本實(shí)用新型的高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器，采用下述技術(shù)方案:
[0007]該反應(yīng)器，包括柱狀主體，主體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有沉流式反應(yīng)區(qū)、升流反應(yīng)區(qū)、氣固液分離區(qū)和出水區(qū)；沉流式反應(yīng)區(qū)為下部斗形體和上部錐形罩相對布置而成，斗形體和錐形罩之間留有間隙，升流反應(yīng)區(qū)在錐形罩的上方；氣固液分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有三相分離器，出水區(qū)的上方設(shè)置有出水堰，出水堰上設(shè)有出水管；主體頂部設(shè)置有污泥反向提升回流裝置，該裝置包括氣水分離罐、污泥反向提升管和回流管，污泥反向提升管連接在氣水分離罐和沉流式反應(yīng)區(qū)的底部之間，回流管連接在氣水分離罐和升流反應(yīng)區(qū)的底部之間，污泥反向提升管與污泥提升動(dòng)力連接，氣水分離罐與三相分離器之間連接有沼氣管；主體的底部設(shè)置有伸入沉流式反應(yīng)區(qū)內(nèi)的布水管和排泥管；
[0008]運(yùn)行時(shí)，污泥反向提升管通過污泥提升動(dòng)力(污泥提升泵等)將底部污泥提升至氣水分離罐后由回流管回流至升流反應(yīng)區(qū)底部，廢水由布水管進(jìn)入沉流式反應(yīng)區(qū)，同時(shí)與回流的污泥混合，此時(shí)沉降流速達(dá)到5m/小時(shí)-1Om/小時(shí)，污泥在重力和反向提升力作用下向升流反應(yīng)區(qū)底部高速運(yùn)行并形成旋流，與向上運(yùn)行的污水形成劇烈傳質(zhì)，在污泥反向提升管的作用下使污泥周而復(fù)始不停地反向循環(huán)，因此污泥流失變得最小，傳質(zhì)變得更為強(qiáng)烈，避免了污泥沉積；廢水在沉流式反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成的氣固液上升至升流反應(yīng)區(qū)，在0.1m/小時(shí)-1Om/小時(shí)的常態(tài)升流速度中進(jìn)行殘余污染物的降解，然后至氣固液分離區(qū)，通過三相分離器實(shí)現(xiàn)氣固液分離，清液經(jīng)出水堰排出，污泥在重力和反向提升力作用下向沉流式反應(yīng)區(qū)沉降，沼氣沿沼氣管進(jìn)入氣水分離罐，池體產(chǎn)生的顆粒污泥經(jīng)排泥管定期排出。
[0009]主體的高徑比為1:1-1:4。
[0010]沉流式反應(yīng)區(qū)和升流反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置有下部氣固液分離區(qū)。
[0011]本實(shí)用新型提出了一種污泥高速反向沉流式傳質(zhì)的新理念，顛覆了傳統(tǒng)厭氧升流式傳質(zhì)的運(yùn)行模式，使底部污泥反向提升后高速向底部運(yùn)行，與向上運(yùn)行的污水形成劇烈傳質(zhì)，傳質(zhì)變得更為強(qiáng)烈，既避免了污泥沉積，使污泥流失變得最小，又顯著提高了處理效率，保證了出水水質(zhì)的穩(wěn)定，適用于各種濃度有機(jī)污染廢水的處理，特別適用于高濃度水質(zhì)和可生化差的污水處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖是本實(shí)用新型污泥反向混合厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖
[0013]圖中:1、主體，2、沉流式反應(yīng)區(qū)，3、升流反應(yīng)區(qū)，4、氣固液分離區(qū)，5、沉淀分離出水區(qū)，6、氣水分離罐，7、出水堰，8、布水管，9、排泥管，10、回流管，11、污泥反向提升管，12、斗形體，13、沼氣管，14、出水管，15、錐形罩，16、污泥提升泵。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如附圖所示，本實(shí)用新型的高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器呈柱狀，采用鋼結(jié)構(gòu)，主要包括柱狀主體I,主體高徑比為1:1-1:4。主體I內(nèi)自下至上依次設(shè)置有沉流式反應(yīng)區(qū)2、升流反應(yīng)區(qū)3、氣固液分離區(qū)4和沉淀分離出水區(qū)5。沉流式反應(yīng)區(qū)2為一向上敞口的斗形體12和向下敞口的錐形罩15相對布置而成，斗形體12和錐形罩15之間留有泥水通行的間隙。氣固液分離區(qū)4內(nèi)設(shè)置有三相分離器。沉淀分離出水區(qū)5的上方設(shè)置有出水堰7，出水堰7上設(shè)有出水管14。也可在沉流式反應(yīng)區(qū)2與升流反應(yīng)區(qū)3之間再設(shè)置一個(gè)下部氣固液分離區(qū)，下部氣固液分離區(qū)內(nèi)也設(shè)置三相分離器。
[0015]主體I的頂部設(shè)置有污泥反向提升回流裝置，該裝置包括氣水分離罐6、污泥反向提升管11和回流管10，污泥反向提升管11連接在氣水分離罐6和沉流式反應(yīng)區(qū)2的底部之間，回流管10連接在氣水分離罐6和升流反應(yīng)區(qū)3的底部之間，污泥反向提升管11上連接有污泥提升泵16。通過污泥提升泵16將底部污泥沿污泥反向提升管11反向提升至氣水分離罐6內(nèi)，再由回流管10向下回流，與上行污水強(qiáng)烈傳質(zhì)。污泥提升泵16也可采用其它污泥提升動(dòng)力設(shè)備。
[0016]氣水分離罐6與氣固液分離區(qū)4之間連接有沼氣管13，將升流反應(yīng)區(qū)3內(nèi)的沼氣引入氣水分離罐6，再通過氣水分離罐6排出。主體I的底部設(shè)置有伸入沉流式反應(yīng)區(qū)內(nèi)的布水管8和排泥管9，布水管8和排泥管9上均設(shè)有控制閥，布水管8位于排泥管9上方。
[0017]上述高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行過程如下所述:
[0018]啟動(dòng)污泥提升泵16，將底部污泥沿污泥反向提升管11提升至氣水分離罐6，然后由回流管10回流至升流反應(yīng)區(qū)2底部，廢水由布水管8進(jìn)入沉流式反應(yīng)區(qū)2，同時(shí)與回流的高濃混合液混合，其沉降流速可達(dá)到5-10m/h，厭氧污泥在重力和污泥反向提升作用下向沉流式反應(yīng)區(qū)3高速運(yùn)行，與向上運(yùn)行的污水形成劇烈傳質(zhì)，在污泥反向提升管11的作用下再提升至氣水分離罐6，形成循環(huán)。在升流反應(yīng)區(qū)3內(nèi)仍存在厭氧菌對有機(jī)物的降解，同時(shí)產(chǎn)生沼氣，再次形成氣固液，然后一起上升至氣固液分離區(qū)4，并在此通過三相分離器實(shí)現(xiàn)氣固液分離，清液經(jīng)沉淀區(qū)5和出水堰7沿排水管14排出池體外，污泥在重力的作用下向池底沉降，沼氣沿沼氣管13進(jìn)入氣水分離罐6。主體I產(chǎn)生的顆粒污泥經(jīng)排泥管9定期排出池外。
[0019]沉流式反應(yīng)區(qū)2內(nèi)污泥濃度高，產(chǎn)氣量大，升流反應(yīng)區(qū)3內(nèi)污泥濃度低，通過污泥反向提升管11使底部污泥提升后再回流形成反向循環(huán)，污泥在重力作用下反向向下運(yùn)行過程中與向上運(yùn)行的污水形成劇烈傳質(zhì)，在污泥反向提升管15的作用下再次提升至氣水分離罐，周而復(fù)始不停地反向循環(huán)，因此污泥流失變得最小，反向傳質(zhì)變得更為強(qiáng)烈，促進(jìn)了微生物與污染物的有效接觸和能量傳遞。廢水在沉流式反應(yīng)區(qū)內(nèi)形成的氣固液上升至升流反應(yīng)區(qū)，在0.1m/小時(shí)-1Om/小時(shí)的常態(tài)升流速度中進(jìn)行殘余污染物的深度降解。在升流反應(yīng)區(qū)3內(nèi)微生物與有機(jī)污染物充分吸附降解，是污染物去除最高的地方。氣水分離罐6起到連接沉流式反應(yīng)區(qū)2和升流反應(yīng)區(qū)3的作用，目的在于讓高濃度的有機(jī)廢水在短時(shí)間內(nèi)與微生物充分接觸，為顆粒物的快速繁殖提供充足的營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)生物繁殖，同時(shí)借助高速沖刷，剪切，形成活性高的顆粒污泥。
[0020]上述厭氧反應(yīng)器的特點(diǎn)在于高速逆向沉流式傳質(zhì)，與傳統(tǒng)厭氧升流式傳質(zhì)的運(yùn)行模式完全不同，傳質(zhì)變得更為強(qiáng)烈，避免了污泥沉積，使污泥流失變得最小，顯著提高了處理效率，COD容積負(fù)荷高，可達(dá)10-20 kg/m3, d以上，特別適用于高濃度水質(zhì)和可生化差的污水處理。
【權(quán)利要求】
1.一種高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器，包括柱狀主體，其特征在于:主體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有沉流式反應(yīng)區(qū)、升流反應(yīng)區(qū)、氣固液分離區(qū)和出水區(qū)；沉流式反應(yīng)區(qū)為下部斗形體和上部錐形罩相對布置而成，斗形體和錐形罩之間留有間隙，升流反應(yīng)區(qū)在錐形罩的上方；氣固液分離區(qū)內(nèi)設(shè)置有三相分離器，出水區(qū)的上方設(shè)置有出水堰，出水堰上設(shè)有出水管；主體頂部設(shè)置有污泥反向提升回流裝置，該裝置包括氣水分離罐、污泥反向提升管和回流管，污泥反向提升管連接在氣水分離罐和沉流式反應(yīng)區(qū)的底部之間，回流管連接在氣水分離罐和升流反應(yīng)區(qū)的底部之間，污泥反向提升管與污泥提升動(dòng)力連接，氣水分離罐與三相分離器之間連接有沼氣管；主體的底部設(shè)置有伸入沉流式反應(yīng)區(qū)內(nèi)的布水管和排泥管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述主體的高徑比為1:1-1:4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速沉流式污泥反向混合厭氧反應(yīng)器，其特征在于:所述沉流式反應(yīng)區(qū)和升流反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置有下部氣固液分離區(qū)。
【文檔編號】C02F3/28GK203392922SQ201320505345
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月19日
【發(fā)明者】許中華 申請人:許中華