一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，高懸浮固體物料包括高懸浮固體有機(jī)廢水、有機(jī)漿液及污泥等，并產(chǎn)生有利用價(jià)值的生物沼氣，屬于環(huán)境保護(hù)及生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高懸浮固體有機(jī)廢水、有機(jī)漿液及污泥的厭氧處理并產(chǎn)生有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物沼氣技術(shù)是近年來(lái)環(huán)境環(huán)保和生物質(zhì)能源領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。厭氧反應(yīng)器也經(jīng)歷了從以厭氧消化反應(yīng)器CSTR、厭氧接觸反應(yīng)器為代表的第一代厭氧反應(yīng)器到以升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器為代表的第二代厭氧反應(yīng)器，再到以厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器和厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器為代表的第三代厭氧反應(yīng)器的發(fā)展過(guò)程；相應(yīng)地，厭氧污泥也從絮狀污泥演進(jìn)到顆粒污泥，厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷也由低到高。
[0003]目前對(duì)于有機(jī)廢水厭氧處理各類型厭氧反應(yīng)器均有應(yīng)用。對(duì)于含懸浮固體濃度低的有機(jī)廢水，主要采用厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器、厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器或升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器等高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器，以節(jié)省占地和投資；對(duì)于懸浮固體濃度高的有機(jī)廢水，為了防止系統(tǒng)堵塞，主要采用厭氧接觸反應(yīng)器或采取預(yù)處理措施降低懸浮固體濃度后再采用厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器、厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器或升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器，因此帶來(lái)工藝流程增加，占地面積增大，投資高等問(wèn)題。同時(shí)，上述高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器內(nèi)置的三項(xiàng)分離器制造技術(shù)條件苛刻，易引起分離效果差，腐蝕，堵塞以及維護(hù)困難等問(wèn)題。
[0004]對(duì)于有機(jī)漿液及污泥等粗粒有機(jī)粒料的厭氧處理，目前主要是運(yùn)用厭氧消化反應(yīng)器CSTR。其特征是，厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間相等，反應(yīng)器內(nèi)為普通厭氧絮狀污泥，有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷低，因此厭氧反應(yīng)器體積巨大，造價(jià)成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，旨在解決當(dāng)前技術(shù)的以下問(wèn)題:
[0006]1.低負(fù)荷厭氧反應(yīng)器即以厭氧消化反應(yīng)器CSTR、厭氧接觸反應(yīng)器為代表的第一代厭氧反應(yīng)器，占地面積大、造價(jià)高。
[0007]2.高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器即以升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器等為代表的第二代厭氧反應(yīng)器和以厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器及厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器為代表的第三代厭氧反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)置三項(xiàng)分離器在處理高懸浮固體物料易時(shí)發(fā)生腐蝕和堵塞而維護(hù)困難。
[0008]3.高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器即以升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器等為代表的第二代厭氧反應(yīng)器及以厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器和厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器為代表的第三代厭氧反應(yīng)器，不能運(yùn)用于有機(jī)漿液及污泥等粗粒有機(jī)物料厭氧消化領(lǐng)域。
[0009]具體地說(shuō)，本實(shí)用新型的目的是利用一種厭氧反應(yīng)器即可滿足各種高懸浮固體物料的厭氧消化、無(wú)堵塞、免維護(hù)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地少、造價(jià)低、效率高等多功能的要求。
[0010]更確切地說(shuō)，本實(shí)用新型的目的是提出一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器。
[0011]本實(shí)用新型是一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，其特征是，包括循環(huán)罐、循環(huán)栗、布水器、厭氧罐、厭氧罐出料裝置、固液分離器、污泥回流栗、進(jìn)料管、清液輸出管、污泥輸出管、沼氣管、顆粒污泥床循環(huán)管路、絮狀污泥床循環(huán)管路、污泥回流管路。
[0012]所述厭氧罐為密閉型，由下至上依據(jù)截面尺寸和介質(zhì)不同依次分為顆粒污泥床區(qū)、緩沖區(qū)、絮狀污泥床區(qū)和集氣室，所述顆粒污泥床區(qū)的底部設(shè)置有所述布水器，所述絮狀污泥床區(qū)的上部側(cè)壁設(shè)有所述厭氧罐出料裝置。
[0013]所述進(jìn)料管與所述循環(huán)罐的上側(cè)部或頂部連接，所述循環(huán)罐的下側(cè)部與所述循環(huán)栗進(jìn)口端通過(guò)管路連接，所述循環(huán)栗出口端與所述布水器及所述顆粒污泥床區(qū)的下部側(cè)壁通過(guò)管路連接，所述顆粒污泥床區(qū)的上側(cè)部與所述循環(huán)罐的頂部通過(guò)所述顆粒污泥床循環(huán)管路連接，所述絮狀污泥床的上側(cè)部與所述循環(huán)罐的頂部通過(guò)所述絮狀污泥床循環(huán)管路連接，所述厭氧罐出料裝置的出口與所述固液分離器的進(jìn)料端通過(guò)管路連接，所述固液分離器的污泥出口端與所述的污泥回流栗的進(jìn)口端通過(guò)管路連接，所述污泥回流栗的出口端與所述絮狀污泥床區(qū)的下側(cè)部通過(guò)所述污泥回流管路連接，所述污泥輸出管位于所述泥回流管路上，所述清液輸出管與所述固液分離器的清液端連接，所述沼氣管分別與所述循環(huán)罐的頂部、所述集氣室的頂部和所述固液分離器的氣體出口端連接。
[0014]所述厭氧罐的顆粒污泥床區(qū)、緩沖區(qū)、絮狀污泥床區(qū)和集氣室中心同軸且內(nèi)部貫通，所述厭氧罐的絮狀污泥床區(qū)和集氣室為柱形結(jié)構(gòu)且截面同一。
[0015]所述厭氧罐的顆粒污泥床區(qū)為柱形結(jié)構(gòu)，上側(cè)部設(shè)置有所述顆粒污泥床循環(huán)管路，內(nèi)部是以惰性的填料作為細(xì)菌的載體或是細(xì)菌自身生長(zhǎng)所形成的懸浮生長(zhǎng)的厭氧顆粒污泥，有機(jī)負(fù)荷為5?30kgC0D/m3/d。
[0016]所述厭氧罐的緩沖區(qū)為上大下小的錐形結(jié)構(gòu)，錐角多45°，內(nèi)部顆粒污泥會(huì)下沉并回流入所述顆粒污泥床區(qū)，松散顆粒污泥及絮狀污泥將會(huì)從該區(qū)析出進(jìn)入上部的所述絮狀污泥床區(qū)。
[0017]所述厭氧罐的絮狀污泥床區(qū)為柱形結(jié)構(gòu)，上側(cè)部設(shè)置有所述絮狀污泥床循環(huán)管路，下側(cè)部設(shè)置有所述污泥回流管路，內(nèi)部懸浮生長(zhǎng)松散顆粒污泥或絮狀污泥，有機(jī)負(fù)荷為2?10kgC0D/m3/d，所述污泥回流管路的作用是可將所述固液分離器分離來(lái)的污泥回流到所述厭氧罐的絮狀污泥床區(qū)以保持絮狀污泥床區(qū)內(nèi)污泥濃度。
[0018]所述厭氧罐的顆粒污泥床區(qū)、緩沖區(qū)、絮狀污泥床區(qū)的液體流速是通過(guò)控制各區(qū)室的幾何尺寸、顆粒污泥床循環(huán)管路流量、絮狀污泥床循環(huán)管路流量、污泥回流管路流量等途徑作用而實(shí)現(xiàn)的。
[0019]所述固液分離器位于所述厭氧罐的外部，包括脫氣區(qū)、沉降區(qū)、濃縮區(qū)、出水區(qū)，所述脫氣區(qū)至少設(shè)置一個(gè)脫氣裝置。
[0020]所述循環(huán)罐為柱形結(jié)構(gòu)，側(cè)壁至少設(shè)置一個(gè)酸度測(cè)量?jī)x、一個(gè)溫度測(cè)量?jī)x和一個(gè)液位計(jì)。[0021 ] 所述的厭氧罐出料裝置為溢流出液形式。
[0022]通過(guò)本發(fā)明，本實(shí)用新型可以達(dá)到以下效果:
[0023]1.厭氧反應(yīng)器為高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器，顆粒污泥床內(nèi)有機(jī)負(fù)荷可達(dá)5?30kgC0D/m3/d，絮狀污泥床內(nèi)有機(jī)負(fù)荷可達(dá)2?10kgC0D/m3/d，節(jié)約用地，造價(jià)經(jīng)濟(jì)；
[0024]2.實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器內(nèi)無(wú)三項(xiàng)分離器，無(wú)堵塞，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠處理高懸浮固體的有機(jī)廢水、有機(jī)漿液及污泥等；
[0025]3.在工藝上，厭氧反應(yīng)器下部的顆粒污泥床區(qū)與上部的絮狀污泥床區(qū)共同構(gòu)成復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效率高，兼具顆粒污泥厭氧反應(yīng)器和絮狀污泥厭氧反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器實(shí)施例的設(shè)計(jì)參數(shù)示意圖。
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器示意圖。
[0029]圖中，I循環(huán)罐、2循環(huán)栗、3布水器、4厭氧罐、5厭氧罐出料裝置、6固液分離器、7污泥回流栗、8進(jìn)料管、9清液輸出管、10污泥輸出管、11沼氣管、12顆粒污泥床循環(huán)管路、13絮狀污泥床循環(huán)管路、14污泥回流管路、15脫氣裝置、16酸度測(cè)量?jī)x、17溫度測(cè)量?jī)x和18液位計(jì)。
[0030]A顆粒污泥床區(qū)、B緩沖區(qū)、C絮狀污泥床區(qū)、D集氣室、E脫氣區(qū)、F沉降區(qū)、G濃縮區(qū)、H出水區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面是詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的參考附圖描述的是示例性的，旨在解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器實(shí)施例的設(shè)計(jì)參數(shù)示意圖，下面對(duì)其詳細(xì)說(shuō)明。
[0033]示意圖中，顆粒污泥床區(qū)A液體上升流速P1= Q=KHRVA1，推薦值1.0?10m/h ；
[0034]緩沖區(qū)B下截面液體上升流速μ 2= Q* (1+R 2) /A1，推薦值0.2?0.5m/h ;
[0035]緩沖區(qū)B上截面液體上升流速μ 3= Q* (1+R 2) /A2;
[0036]絮狀污泥床區(qū)C液體上升流速μ 4= Q* (1+R 2+r) /A2,推薦值0.3?1.0m/h ;
[0037]其中，Al為顆粒污泥床區(qū)A截面面積；m2;
[0038]A2為絮狀污泥床區(qū)C截面面積；m2
[0039]Q為進(jìn)料管8的流量，m3/h ;
[0040]Ql為顆粒污泥床循環(huán)管路12的流量，m3/h ;
[0041]Q2為絮狀污泥床循環(huán)管路13的流量，m3/h ;
[0042]R為總循環(huán)比率，R = (Ql+Q2)/Q，推薦值100%?300% ；
[0043]Rl為顆粒污泥床區(qū)A循環(huán)比率，Rl = Q1/Q，推薦值100%?300% ；
[0044]R2為絮狀污泥床區(qū)C循環(huán)比率，R2 = Q2/Q，推薦值0%?100% ;
[0045]q為污泥回流管路1