一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器的制作方法

本实用新型涉及一种厌氧反应器，特别涉及一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器。

背景技术：

为了降解污水中的有机组分，通常采用厌氧发酵技术将有机组分分解为甲烷二氧化碳，目前全混式厌氧发酵反应器是高含固率厌氧发酵工业过程中最长江的反应器；全混式厌氧发酵反应器在常规消化器中安装了搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合装置，与常规消化器相比，活性区遍布整个反应器，其效率相比常规消化器有明显提高。

但是全混式厌氧发酵反应器是典型的hrt(水力停留时间)、srt(污泥停留时间)和mrt(微生物停留时间)完全相等的消化器，为了使生长缓慢的产甲烷菌的增殖和冲出的速度保持平衡，所以要求hrt较长，一般要10～15天或更长的时间，因此全混式厌氧发酵反应器的甲烷产量和有机物降解效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，能够获得较高的甲烷产量和有机物降解效率。

根据本实用新型提供一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，包括

内部设置有搅拌装置的反应腔体；

内部设置有超滤装置的处理池；

曝气装置，所述曝气装置的输入端连通到所述反应腔体内，所述曝气装置的输出端设置在所述处理池内部，所述曝气装置的输出端设置在所述超滤装置的下方；

回流系统，所述回流系统包括发酵液的导出管道和回流管道，所述导出管道一端连通到所述反应腔体的内部，另一端连通到所述处理池的内部，所述回流管道一端连接所述处理池，另一端连接到所述反应腔体的输入端。

上述基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器至少具有以下有益效果：通过发酵液导出管道将反应腔体内的发酵液导出，并采用超滤系统分离净水，使分离后的发酵液回流，提高厌氧反应器的降解效率，同时在处理池底部采用沼气曝气的方式避免超滤装置发生污堵，本实用新型实现了mrt和hrt分离，反应器内微生物浓度高，因此反应腔体的体积利用率更高，有机物的降解效率更高。

根据本实用新型所述的一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，所述搅拌装置包括搅拌电机和搅拌叶，所述搅拌叶连接所述搅拌电机的输出轴，所述搅拌电机设置在所述反应腔体的顶部且所述搅拌电机的输出轴竖直插入所述反应腔体内。

根据本实用新型所述的一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，所述曝气装置的输出端按照管道的延伸方向并排设置多个曝气孔，所述曝气孔朝向所述超滤装置的底部。

根据本实用新型所述的一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，还包括t形管，所述t形管的第一端连接底物进料口，第二端连接所述回流管道，第三端连接所述反应腔体。

根据本实用新型所述的一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，所述t形管的第一端上串接有进料泵，所述回流管道上串接有回流泵和回流阀。

根据本实用新型所述的一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，所述超滤装置包括超滤膜组件和超滤产水泵，所述超滤产水泵连接所述超滤膜组件，所述超滤膜组件悬空在所述处理池的内部。

根据本实用新型所述的一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，还包括沼气输出管，所述沼气输出管设置在所述处理池的顶部。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步地说明；

图1为本实用新型实施例的整体结构图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例中，涉及到上部、下部等方位的描述以附图中的参考坐标为准，其他俯视图、立体图等均参照该坐标系。

参照图1，本实用新型实施例的涉及一种基于沼气曝气和超滤分离的全混式厌氧反应器，包括

内部设置有搅拌装置400的反应腔体100；

内部设置有超滤装置500的处理池200；

曝气装置300，曝气装置300的输入端连通到反应腔体100内，曝气装置300的输出端设置在处理池200内部，曝气装置300的输出端设置在超滤装置500的下方；

回流系统，回流系统包括发酵液的导出管道600和回流管道700，导出管道600一端连通到反应腔体100的内部，另一端连通到处理池200的内部，回流管道700一端连接处理池200，另一端连接到反应腔体100的输入端。

在本实用新型实施例中，反应腔体100采用罐体结构，其中搅拌装置400包括搅拌电机410和搅拌叶420，搅拌叶420连接搅拌电机410的输出轴，搅拌电机410设置在反应腔体100的顶部且搅拌电机410的输出轴竖直插入反应腔体100内，搅拌叶420受搅拌电机410的控制将反应腔体100内的发酵液搅拌，使发酵液和底料充分混合，因此可以理解的是，搅拌叶420悬空于反应腔体100的内部，且为了提高充分混合的程度，搅拌叶420靠近反应腔体100的底部。

本实用新型实施例作为一个整体显然具有上料端和下料端，作为上料端，本实用新型实施例还包括t形管800，t形管800的第一端连接底物进料口，第二端连接回流管道700，第三端连接反应腔体100，t形管800的第一端和第二端作为入口汇流进入第三端；作为下料端，本实用新型实施例还包括沼气输出管900，沼气输出管900设置在处理池200的顶部。

其中，t形管800的第一端和第三端齐平且处于较高的位置，底物进料口设置在较低的位置，为了提供底物进料动力，t形管800的第一端上串接有进料泵810，而t形管800的第二端也高于回流管道700，因此回流管道700上串接有回流泵710和回流阀720，提供回流动力。

优选地，曝气装置300的输出端按照管道的延伸方向并排设置多个曝气孔，曝气孔朝向超滤装置500的底部。在本实用新型实施例中，曝气气体为来自于反应腔体100内的沼气，即将常规导出的沼气利用起来，使其能够去除曝气装置300的污堵，最终在沼气输出管900输出。

值得注意的是，曝气孔组成的阵列的面积应大于超滤装置500的底部面积，使沼气能够完全覆盖整个超滤装置500的底部。

优选地，超滤装置500包括超滤膜组件510和超滤产水泵520，超滤产水泵520连接超滤膜组件510，超滤膜组件510悬空在处理池200的内部。

在曝气装置300的输出管道和沼气输出管900上还设置有气压表，便于维护读数。

本实用新型实施例采用超滤装置500提高导出的发酵液的浓度，将发酵液中的水过滤抽走后将浓度增加的发酵液回流到反应腔体100中，反应腔体100中的发酵液浓度得到提高，从而能够迅速混合新投入的发酵底物，降低搅拌装置400的负担，相比传统的全混式厌氧反应器，能够提高反应腔体100中的有机物降解率，降低搅拌装置400的能耗，实现mrt和hrt分离，避免厌氧微生物流失，提高单位质量底物的产沼气量。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。