专利名称：错流式厌氧污泥床反应器的制作方法
技术领域：
本发明专利是一种用于高浓度有机污水处理的厌氧反应器，属于污水处理、环境保护、节能减排技术领域。
背景技术：
由于厌氧生物处理工艺具有节能、运行费低、能产生沼气(能源输出)等特点，所以一般认为针对高浓度有机废水处理较宜先采用厌氧工艺，然后再采用好氧工艺作进一步处理。目前，污水厌氧处理的主要工艺有厌氧滤器(AF)、厌氧流化床反应器(AFB)、上 流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(EGSB)、厌氧内循环反应器(1C)、厌氧折流板反应器(ABR)等。厌氧生物滤池(AF)是一个内部填充有供微生物附着的填料的厌氧反应器。填料浸没在水中，微生物附着在填料上，也有部分悬浮在填料的孔隙间。污水流入厌氧生物滤池，与滤料表面的微生物接触，污水中的有机污染物被微生物截留、吸附和分解，以达到净化的目的。对于成分复杂的高浓废水，滤料容易堵塞。厌氧流化床(AFB)反应器内填充着粒径小、比表面积大的载体，厌氧微生物组成的生物膜在载体表面生长，载体处于流化状态，具有良好的传质条件，微生物易与废水充分接触。对于成分复杂的高浓废水，存在滤料流失、滤料结块的风险。UASB反应器的主体部分是一个无填料的空容器，分为反应区和沉降区两部分。当反应器运行时，废水以一定流速从底部布水系统进入反应器，通过污泥床向上流动，料液与污泥中的微生物充分接触并进行生物降解，生成沼气，沼气以微小气泡的形式不断放出。微小气泡在上升过程中将污泥托起，使污泥床有明显膨胀。随着产气量增加，这种搅拌混合作用加强，引起污泥床表面略呈沸腾流化状态。沉淀性能不太好的污泥颗粒或絮体在气体的搅动下，于反应器上部形成悬浮污泥层。气、水、泥混合液上升至三相分离器内，沼气在上升过程中碰到反射板受偏折，穿过水层进入气室，由导管排出反应器。脱气后的混合液进入上部静置的沉淀区，在重力作用下，进一步进行固、液分离，沉降下的污泥通过斜壁返回至反应区内，使反应区内积累大量微生物，澄清的处理水从沉淀区溢流排出。对于成分复杂的高浓废水，布水管的堵塞是经常遇见的问题，由于水质的波动造成污泥的流失也会影响反应器的效率。厌氧颗粒污泥膨胀床工艺(EGSB)，废水由底部的布水器进入反应器，通过加大污泥床水流上升流速，增强搅拌混合和传质过程，提高处理效率，取得较高的容积负荷，存在底部布水故障、出水悬浮物高的风险。IC反应器相当上下两个UASB反应器的串联运行，下面一个反应器具有很高的有机负荷率，起粗处理作用，上面一个反应器的负荷低，起精处理作用。IC反应器内部结构复杂，设计施工要求高。反应器高径比大，一方面增加了进水泵的动力消耗，提高了运行费用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中细微颗粒物比UASB多，加重了后续处理的负担。其内循环中泥水混合液的上升容易产生堵塞现象，使内循环瘫痪，处理效果变差。ABR反应器由若干组垂直折流板分为若干隔室，在处理高浓度污水时，前面的隔室以水解菌为主，后面的隔室以产甲烷菌为主，各个隔室的条件不同，为不同种的微生物创造了适宜的生寿环境。由于水质的波动，使发酵菌、产酸菌和产甲烷菌在不同隔室中的选择性积累未发生时，处理效果就会大受影响.本发明专利，结构简单，无堵塞，泥水混合充分，出水悬浮物极低，为高浓度废水的处理提供了一个全新的问题解决方式。
发明内容
本发明专利是为了提供一个结构简单的高效反应器，用于处理高浓度的有机废水。
反应器主要由主罐体、导流反应管、三相分离器、溢流槽、循环泵、循环管、进水泵、进水管、集气室构成。循环泵安装于主罐体外，积聚在主罐体底部的污泥及水的混合物通过罐体底部的管道进入循环泵的入口，由循环泵加压后经过循环管道达到主罐体的顶部。进水泵将原水泵送至循环管路内，原水、污泥、经过处理的污水在循环管道内得到混合，高浓度的原水得到接种及稀释，有利于厌氧反应的稳定运行。循环管道于主罐体的顶部位置伸入主罐体，出水跌落于导流反应管的液面并向四周散开。导流反应管安装于主罐体的内部，其顶部高出主罐体溢流槽的溢流页面,底部距离罐体的底部有适当距离。污泥从导流反应管的顶部跌落后，分散于导流反应管的各个部位，处于悬浮状态，有利于与污水的长时间充分接触，保证了反应效率，形成了反应器的第一反应室，也是最主要的反应区域。在导流反应管内，由于密度的不同，与污水相比较，污泥将以较快的速度向底部移动，这个速度差将促进污泥和污水的接触。由于厌氧反应所产生的气体上升的过程中，将对污泥和污水产生持续的混合作用，使两者的接触更充分。污泥从导流反应管底部出来后，重新积聚在主罐体的底部，将再次通过循环泵到达反应器的顶部。原水从第一反应室出来后，进入导流反应管外壁与主罐体内壁之间的空间所形成的第二反应室进一步反应。由于水的上升流动及厌氧反应所产生的气体的上升逸出，使第二反应室内的污泥处于膨胀状态，有利于反应的进一步进行。由于污水上升流速及该区域产气量的限制，第二反应室内的污泥膨胀高度得到限制，该区域顶部的悬浮物浓度显著减少。第二反应室的顶部设置三项分离器及出水溢流槽，三项分离器使气、水、固三项进一部分离，分离出的污泥将向下沉淀，气体进入主罐体顶部的集气室，出水进入溢流槽排出反应器。反应器无需在体内设置布水管道或设备而达到均匀布水，内部无任何管道及电动设备，长期地免于维护。第一反应室的污泥处于强制的悬浮状态，保证了主要反应的高效完成，提高了反应器的整体效率。对于处理污染物浓度高的有机污水，第二反应室的较小上升流速，泥水分离更彻底，有效地保证出水水质及反应器内的污泥浓度。
四
图I为本专利反应器的原理2为本专利反应器的A-A剖面图；图3为本专利反应器的B-B剖面图；图4为本专利反应器的导流反应管下支撑梁俯视图(C-C剖面图)；图5为本专利反应器的导流反应管下支撑梁俯视6为本专利反应器的导流反应管(中心管)上固定梁俯视图(D-D剖面图)；图7为本专利反应器的三相分离器俯视图(E-E剖面图)；图8为三相分离器局部图；图9为三相分离器局部图。附图中的标号说明，主罐体I、导流反应管2、三相分离器3、溢流槽4、循环泵5、循环管6、进水泵7、进水管8、气室9、导流反应管下支撑梁10、排气管11、导流反应管上固定梁12、溢流堰13、三相分离器排气孔14、三相分离器支撑板15、第一反应室16、第二反应室17。
五具体实施例方式如图I、图2、图3所示，本专利厌氧反应器包括主罐体I、导流反应管2、三相分离·器3、溢流槽4、循环泵5、循环管6、进水泵7、进水管8、气室9、导流反应管下支撑梁10、排气管11、导流反应管上固定梁12、溢流堰13、三相分离器支撑板15、第一反应室16、第二反应室17。在形状、结构及其结合上，主罐体I的底部做成锥底，具有一定的斜度，以有利于污泥的积聚在主罐体I的底部。循环泵5安装于主罐体I外，积聚在主罐体I底部的污泥及水的混合物通过罐体底部的管道进入循环泵5的入口，由循环泵加压后经过循环管道6达到主罐体I的顶部，循环管6于主罐体I的顶部位置伸入主罐体1，出水跌落于导流反应管2的液面部位；进水泵7将原水送至循环管路6内(循环泵5的入口前)，原水、污泥、经过处理的污水在循环管道6内得到混合。导流反应管2安装于主罐体I的内部。见图I、图2、图3、图4、图5，导流反应管2下端放在导流反应管2下支撑梁10上，距离主罐体I的底部有适当距离，；见图I、图2、图
3、图6，导流反应管2上端固定在导流反应管2上固定梁12上，导流反应管2的顶部高出溢流槽4的溢流页面；污泥从导流反应管2的顶部跌落后，分散于导流反应管2的各个部位，处于悬浮状态，有利于与污水的长时间充分接触，保证了反应效率，形成了反应器的第一反应室16，也是最主要的反应区域。在导流反应管2内，由于密度的不同，与污水相比较，污泥将以较快的速度向底部移动，这个速度差将促进污泥和污水的接触。由于厌氧反应所产生的气体上升的过程中，将对污泥和污水产生持续的混合作用，使两者的接触更充分。污泥从导流反应管2底部出来后，重新积聚在主罐体I的底部，将再次通过循环泵5到达反应器主罐体I的顶部。
原水从第一反应室16出来后，进入导流反应管2外壁与主罐体I内壁之间的空间所形成的第二反应室17进一步反应。由于水的上升流动及厌氧反应所产生的气体的上升逸出，使第二反应室17内的污泥处于膨胀状态，有利于反应的进一步进行。由于污水上升流速及该区域产气量的限制，第二反应室17内的污泥膨胀高度得到限制，该区域顶部的悬浮物浓度显著减少。见图7、图8、图9，第二反应室17的顶部设置三相分离器3、三相分离器支撑板15、溢流槽4、溢流堰13及排气管11，三相分离器3上端直接固定在导流反应管2上并高出溢流堰13，下端由三相分离器支撑板15固定在导流反应管2上，三相分离器3上端设有排气孔14，三相分离器的下端端斜插至溢流槽4底部；溢流槽4固定在主罐体I上，排气管固定 在主罐体I的顶板上。三项分离器3使气、水、固三项进一部分离，分离出的污泥将向下沉淀，出水进入溢流槽4排出主罐体1，气体进入主罐体I顶部的集气室9，再通过排气管11排出主罐体I。
权利要求
1.一种用于污水处理的厌氧反应器，由主罐体I、导流反应管2、三相分离器3、溢流槽4、循环泵5、循环管6、进水泵7、进水管8、集气室9构成，其特征在于设置在主罐体I内的导流反应管2为主反应区域，污水由上向下流动；导流反应管2外壁与主罐体I内壁之间的空间形成的第二反应区域，污水由下向上流动。
2.如权利要求I所述的厌氧反应器，其特征在于反应器底部的污泥通过循环泵5、循环管6输送到主罐体I的顶部位置。循环管6伸入主罐体，循环管6的出水跌落于导流反应管的液面。
3.如权利要求I或2所述的厌氧反应器，其特征在于通过进水泵7将原水泵入循环管6。
4.如权利要求I所述的厌氧反应器，其特征在于导流反应管2外壁与主罐体I内壁之间的空间形成的第二反应区域的上部设置三项分离器3及出水溢流槽4。
全文摘要
本发明专利，错流式厌氧污泥床反应器，是用于高浓度有机污水处理的厌氧反应器，属于环境保护、节能减排的技术领域。解决了一般反应器存在的结构复杂、堵塞、泥水混合不充分、出水悬浮物高的问题。反应器的主罐体1为柱状，导流反应管2垂直安装于主罐体内部，罐底的污泥被循环泵5泵送到罐顶部，污泥与污水在管道中混合后从罐顶部跌落于导流反应管顶部，由于向下流动的速度差及反应产气的搅拌，污泥与污水在管内向下流动的同时得以继续混合，解决了布水管堵塞、布水及混合均匀的关键问题。进水流出导流反应管后进入反应管外壁与主罐体内壁间的第二反应室17，缓慢向上流出反应器，保证了污泥的沉降分离，出水悬浮物低。
文档编号C02F3/28GK102923851SQ201210164358
公开日2013年2月13日 申请日期2012年5月24日 优先权日2012年5月24日
发明者李罕, 潘炳新 申请人:深圳市启明环境技术有限公司