专利名称：一种可调节型厌氧内循环反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水生物处理装置，具体涉及一种可调节型厌氧内循环反应器。
背景技术：
厌氧内循环反应器是在升流式厌氧污泥床(UASB)基础上发展起来的一种高效厌氧生物反应器。反应器由第一反应室和第二反应室叠加而成，每个反应室的顶部各设一个三相分离器。进水首先进入第一反应室，大部分有机物被转化为沼气，所产生的沼气将第一反应室的混合液提升到反应器顶的气液分离器，沼气排出后，分离出的泥水混合液经降流管返回至第一反应室的底部，形成内循环。上述厌氧内循环反应器具有如下缺点 I)内循环的本质是沼气上升膨胀做功，带动混合液上升流动。提升管管口高度与反应器的液位差越大，形成内循环的启动气量越大。传统的厌氧内循环反应器提升管管口高度系按照反应器正常运行的产气量设计，与反应器的液位差较大，导致形成内循环所需的启动气量大，对应的反应器启动时间长。2)反应器的进水与反应器内物料的充分混合是提高反应效率的重要途径。如图I所示，传统的厌氧内循环反应器多采用单根降流管的内循环方式，存在水流短路、反应室内泥水混合不均的问题，导致污水与颗粒污泥接触不充分，传质效果不好；降流管管口附近局部水流紊动强度过高，对颗粒污泥存在的剪切作用大，不利于颗粒污泥的形成。3)现有技术中从反应器底部进水，为保证进水与内循环液混合均匀，传统的厌氧内循环反应器需要设置多点布水或专用的混合器才能实现良好混合，其投资高，构造复杂。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决传统厌氧内循环反应器的上述问题，通过改进结构设计，设计了一种新型的厌氧内循环反应器，使反应器内泥水混合更加均匀，提高传质效果和生物反应速率，缩短内循环形成时间，合理调控循环量。本实用新型的设计方案如下一种可调节型厌氧内循环反应器，包括反应器壳体I、提升管2、降流管3、进水管4、出水管6、下三相分离器7、上三相分离器8以及沼气导管13，所述反应器内部空间由下至上依次包括下反应室a、上反应室b、沉淀室d以及气液分离室C，下三相分离器7顶部与提升管2相连接。提升管2顶部管口处连接有内循环调节器15，内循环调节器15为套筒型结构。[0011 ] 内循环调节器15包括基筒15-1以及至少两个套筒15-2，基筒15-1与提升管2上端相固接，第一个套筒15-2套接在基筒15-1上，其余套筒15-2依次上端套接固定。在具体实施中套筒15-2为两段式筒体，包括上筒体和下筒体，基筒15-1、上筒体以及提升管2的内径均相同，下筒体的内径比上筒体的外径大0. 5 1mm。上筒体的高度为10 15cm，下筒体高度比上筒体高度短10 20mm。内循环调节器15可以抬高或者降低提升管2的管口高度，从而调整内循环量。在反应器启动期，可以缩短内循环形成的时间；在运行期间，可以定量调整内循环量，增强了反应器的适用范围和操作灵活性。反应器包括下集气室e和上集气室f，上集气室f、气液分离室c以及下集气室e为直径相同的筒形结构，并沿反应器中心轴线由上至下依次布置。提升管2顶部与上集气室f相连接，下集气室e与上三相分离器8顶部相连通。下集气室e与气液分离室c之间设有隔板，下集气室e与上集气室f 通过气室连通管14相连接，沼气导管13设置在上集气室f顶部。·进水管4固定设置在反应器上部，设置在气液分离室c上端。在具体实施中，进水管4固定设置在上集气室f侧壁上。降流管3的数量至少为两根，降流管3上端与气液分离室c相连接，并沿反应器的横截面圆周方向均匀布置，降流管3下端穿过上三相反应器8和下三相反应器7并设置在所述下反应室a底部边缘。降流管3下端连接有水平侧向导流出口 16，水平侧向导流出口 16沿下反应室a底部边缘的横截面圆周方向均匀布置，其出液方向呈顺时针布置，并沿水平圆周的切线方向向内偏转10 20度；这种布置方式有利于降流管回流液体与反应器底部颗粒污泥实现均匀混合，并避免混合液形成整体旋流，提高厌氧生物反应的传质效率；同时可以避免局部水流紊动强度过高对颗粒污泥的剪切作用，有利于颗粒污泥的生长。优选地，降流管3的数量为三根，以保证循环液与反应室内的泥水均匀混合。在具体实施中反应器壳体I的内壁上设置有下导流环9和上导流环11，下导流环9与下三相分离器7的边缘之间形成下过流缝10，上导流环11与上三相分离器8的边缘之间形成上过流缝12。反应器壳体I的上部边缘设有出水槽5，出水槽5边缘设有出水管6。与传统厌氧内循环反应器相比，本实用新型的有益效果如下I、下反应室内泥水混合更均匀，避免局部高强度的水力剪切作用，有利于颗粒污泥的形成，强化了有机物与颗粒污泥间的传质，提高了生化反应效率。2、进水与循环液在气液分离室内混合充分，本实用新型中，进水设置在上集气室，反应过程中由于内循环的产生，大量的下反应室物料提升到气液分离室，再通过降流管返回下反应室，从集气室进入的进水与内循环物料在气液分离室内进行一次混合，再通过多根降流管返回下反应室的不同位置，可实现二次混合，整体的混合效果更好，提高了反应器抗冲击负荷的能力。3、调整内循环调节器可降低提升管管口高度，进而缩短内循环的形成时间和反应器的启动周期。4、通过调整内循环调节器改变提升管管口的高度，内循环量可以得到定量的调控，增强了反应器的运行灵活性和实用性。5、简化了上三相分离器构造，使上三相分离器仅用于三相分离，不产生内循环；上部反应室产生的沼气直接从气液分界面析出进入下集气室，再经气室连通管进入上集气室，使得上三相分离器构造更简单；更大的气液分界面也使得三相分离的效果更好。6、通过简化工艺结构，降低了工程造价。
图I为现有技术中厌氧内循环反应器的结构示意图；图2为本实用新型的一案中可调型厌氧内循环反应器的结构示意图。图3为图2中本实用新型的A-A向视图；图4为图2中本实用新型的B-B向视图；图5为本实用新型中内循环调节器的结构示意图。 附图编号说明I-反应器壳体；2_提升管；3_降流管；4_进水管；5_出水槽；6-出水管；7_下三相分离器；8_上三相分离器；9_下导流环；10-下过流缝；11_上导流环；12_上过流缝；13_排气管；14-气室连通管；15_内循环调节器；15-1-基筒；15-2-套筒；16-水平侧向导流出口 ；a-下反应室；b_上反应室；c-气液分离室；d_沉淀室；e-下集气室；f_上集气室。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细地说明，本实用新型的保护范围不局限于下述的具体实施方式
。
具体实施方式
如图2所示，一种可调节型厌氧内循环反应器，包括反应器壳体I、提升管2、降流管3、进水管4、出水管6、下三相分离器7、上三相分离器8以及沼气导管13，所述反应器内部空间由下至上依次包括下反应室a、上反应室b、沉淀室d以及气液分离室C，下三相分离器7顶部与提升管2相连接。提升管2顶部管口处连接有内循环调节器15，内循环调节器15为套筒型结构。其包括基筒15-1以及四个套筒15-2，基筒15-1与提升管2上端焊接固定。套筒15-2为两段式筒体，包括上筒体和下筒体，下筒体内径比上筒体外径大
0.5 1mm，下筒体高度比上筒体高度短10 20mm ；基筒15-1、上筒体以及提升管2的内径均相同，套筒15-2的上筒体高度为10 15cm0安装套筒15-2时，第一个套筒15-2套接在基筒15_1上，其余三个套筒15_2依次套接。反应器包括下集气室e和上集气室f，上集气室f、气液分离室c以及下集气室e为直径相同的筒形结构，并沿反应器中心轴线由上至下依次布置。下集气室e与上三相分离器8顶部相连通，下集气室e与气液分离室c之间设有隔板；上集气室f顶部设有沼气导管13，提升管2顶部与上集气室f相连接；下集气室e与上集气室f通过气室连通管14相连接。[0055]上集气室f 侧壁设有进水管4。降流管3数量为三根，降流管3上端与气液分离室c相连接，并沿反应器的横截面圆周方向均匀布置，降流管3下端穿过上三相反应器8和下三相反应器7并设置在所述下反应室a底部边缘。降流管3下端连接有水平侧向导流出口 16，水平侧向导流出口 16沿下反应室a底部边缘的横截面圆周方向均匀布置，其出液方向呈顺时针布置，并沿水平圆周的切线方向向内偏转10 20度。降流管3的上部与下部之间采用弯管连接。反应器壳体I的内壁上设置有下导流环9和上导流环11，下导流环9与下三相分离器7的边缘之间形成下过流缝10，上导流环11与上三相分离器8的边缘之间形成上过流缝12。反应器壳体I的上部边缘设有出水槽5，出水槽5边缘设有出水管6。本实用新型的工作过程为废水由进水管4进入气液分离室C，与内循环回流液混合后通过降流管3进入下反应室a，与厌氧颗粒污泥均匀混合。大部分有机物被转化为沼气，沼气被下三相分离器7收集，通过提升管2进入气液分离室C。由于沼气膨胀做功带动混合液通过提升管2向上流动，并从高于反应器出水液位的提升管2管口流出，经过降流管3返回到下反应室a的底部，实现了混合液的内循环。沼气在气液分离室c与液流分离后，汇集在上集气室f，并通过沼气导管13排出。经过下反应室a处理过的废水，进入上反应室b进行进一步厌氧处理，产生的沼气由上三相分离器8汇集后进入下集气室e，并经气室连通管14进入上集气室f，最后通过沼气导管13排出。上反应室b的泥水混合液在沉淀区d进行固液分离，处理后的出水由出水槽5收集，通过出水管6排出，沉淀的颗粒污泥经过上过流缝12返回至上反应室b。至此废水处理的全过程完成。反应器启动和运行期间，可以通过位于提升管2顶部的内循环调节器15调整提升管2的管口高度，以适应反应器的进水水量与水质的波动，使反应器处于可调控状态。上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了应用方法和原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施方式
所描述的结构，因此前面描述的方式只是优选地，而并不具有限制性的意义。
权利要求1.一种可调节型厌氧内循环反应器，包括反应器壳体(I)、提升管(2)、降流管(3)、进水管(4)、出水管(6)、下三相分离器(7)、上三相分离器(8)以及沼气导管(13)，所述反应器内部空间由下至上依次包括下反应室(a)、上反应室(b)、沉淀室(d)以及气液分离室(c)，所述下三相分离器(7)顶部与所述提升管(2)相连接，其特征在于 所述提升管(2)顶部管口处连接有内循环调节器(15)，所述内循环调节器(15)为套筒型结构； 所述套筒型结构包括基筒(15-1)和至少两个套筒(15-2)，所述基筒(15-1)与所述提升管(2)上端相固接，第一个所述套筒(15-2)套接在所述基筒(15-1)上，其余所述套筒(15-2)依次从上端套接固定。
2.根据权利要求I所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述套筒(15-2)为两段式筒体，包括上筒体和下筒体；所述基筒(15-1)、上筒体以及提升管⑵的内径均相同，所述下筒体内径比所述上筒体外径大0. 5 Imm ; 所述套筒(15-2)的上筒体高度为10 15cm，所述下筒体高度比所述上筒体高度短10 20mm。
3.根据权利要求I所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述的反应器包括下集气室(e)和上集气室(f)，所述上集气室(f)、气液分离室(C)以及下集气室(e)为直径相同的筒形结构，并沿所述反应器中心轴线由上至下依次布置；所述提升管(2)顶部与所述上集气室(f)相连接，所述下集气室(e)与上三相分离器(8)顶部相连通。
4.根据权利要求3所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述下集气室(e)与所述气液分离室(C)之间设有隔板，所述下集气室(e)与所述上集气室(f)通过气室连通管(14)相连接，所述沼气导管(13)设置在所述上集气室(f)顶部。
5.根据权利要求I所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述进水管(4)固定设置在所述反应器上部，设置在所述气液分离室(c)上端。
6.根据权利要求5所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述进水管(4)固定设置在所述上集气室(f)侧壁上。
7.根据权利要求I所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述降流管(3)数量至少为两根，所述降流管(3)上端与所述气液分离室(c)相连接，并沿所述反应器的横截面圆周方向均匀布置，所述降流管(3)下端穿过所述上三相反应器(8)和下三相反应器(7)并设置在所述下反应室(a)底部边缘。
8.根据权利要求7所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述降流管(3)下端连接有水平侧向导流出口(16)，所述水平侧向导流出口(16)沿所述下反应室(a)底部边缘的横截面圆周方向均匀布置，其出液方向呈顺时针布置，并沿水平圆周的切线方向向内偏转10 20度。
9.根据权利要求I所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述反应器壳体(I)的内壁上设置有下导流环(9)和上导流环(11)，所述下导流环(9)与所述下三相分离器(7)的边缘之间形成下过流缝(10)，所述上导流环(11)与所述上三相分离器(8)的边缘之间形成上过流缝(12)。
10.根据权利要求9所述的一种可调节型厌氧内循环反应器，其特征在于 所述反应器壳体(I)的上部边缘设有出水槽(5)，所述出水槽(5)边缘设有所述出水管(6)。
专利摘要本实用新型涉及一种可调节型厌氧内循环反应器，包括反应器壳体、提升管、降流管、进水管、出水管、三相分离器以及沼气导管，反应器的内部空间从下至上依次为两层反应室、沉淀室、下集气室、气液分离室以及上集气室，提升管顶部固接内循环调节器，其包括基筒以及至少两个套筒，二者均为筒形结构，基筒与提升管上端相固接，套筒依次套接在基筒外侧；进水管设置在上集气室侧壁，降流管底部设有水平侧向导流出口；本实用新型的反应器内泥水混合更加均匀，提高了传质效果和生物反应速率；提升管集气端管口高度的可调节设计缩短了内循环形成时间、合理调控循环量；且反应器工艺结构更为简化，工程造价低。
文档编号C02F3/28GK202508922SQ20122012701
公开日2012年10月31日 申请日期2012年3月29日 优先权日2012年3月29日
发明者元少昀, 吴海鑫, 安景辉, 宋健健, 李海龙, 王小红, 程学文, 莫馗, 郑蕾, 高凤霞, 高翔 申请人:中国石化工程建设有限公司, 中国石油化工股份有限公司