专利名称：具有气提式内循环和微动力水力外循环的egsb反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种环保设备，具体而言涉及一种厌氧生物反应器，特别涉及一种具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器。
背景技术：
目前，厌氧颗粒污泥膨胀床反应器(expandedgranular sludge blanket reactor，简称EGSB)指由底部的污泥区和中上部的气、液、固三相分离区组合为一体的，通过回流和结构设计使废水在反应器内具有较高上升流速，反应器内部颗粒污泥处于膨胀状态的有机物降解高塔式厌氧装置。EGSB反应器作为ー种改进型的UASB反应器，虽然在结构形式、污泥形态等方面与UASB反应器非常相似，但其工作运行方式与UASB截然不同，较高的上升流速使颗粒污泥床处于膨胀状态，不仅能使进水与颗粒污泥充分接触，提高传质效率，而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。传统上，EGSB采用出水到沉淀池后再回流到EGSB反应器，但是这样需要提升的扬程高，回流能耗大，不经济。
实用新型内容本实用新型的所要解决的问题在于克服现有技术中处理工业有机废水エ艺设备复杂的问题，提供ー种具有气提式内循环和微动力水力外循环的，动カ消耗小的较为经济的EGSB反应器。为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供的技术方案是ー种具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，包括反应器、布水器、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，其特征在于，在反应器内部从下往上设有第一厌氧反应室和第二厌氧反应室，所述第一厌氧反应室顶部设置有下三相分离器，所述第二厌氧反应室顶部设置上三相分离器；在反应器外部出水收集装置连接有供一部分水回流至反应器底部的泵进水管，所述泵进水管上安装有提供动カ的低扬程大流量的回流水泵和控制流量的阀门。优选的，所述第一厌氧反应室为污泥膨胀床，所述第二厌氧反应室为精处理区，SP低负荷区。水力负荷和产气负荷比污泥膨胀床小得多，有利于污泥的滞留，具有SRT > HRT的特征。反应器通过上、下两个动力学过程不同的反应室的设置，实现了 “高负荷与污泥流失相分离”，既保持了污泥的高浓度，又強化了传质过程，故有机负荷高。优选的，在所述上三相分离器上部设有出水收集装置，所述出水收集装置包括设在反应器内部的三角出水槽，所述三角出水槽连接有设在反应器外部的出水斗，所述出水斗连接有所述泵进水管和供处理后的废水流入后续处理设施的出水管。优选的，所述三角出水槽设在反应器内顶部，槽两侧每隔一定距离设置三角堰，堰上水头不小于25mm。[0010]优选的，在反应器外顶部设有沼气循环装置，所述沼气循环装置包括沼气泥水分离包，所述沼气泥水分离包连接有吸收沼气泥水混合物的沼气上升管、供分离的沼气回收利用的沼气回收管和供分离的泥水回流至反应器底部的泥水下降管。优选的，所述出水斗内部还装置由颗粒污泥回收器，所述颗粒污泥回收器通过设置颗粒污泥回收管连接至所述泥水下降管。优选的，在所述泵进水管和反应器中间设有污泥旋流器。工作原理
本实用新型采用微动力水力外循环，即EGSB出水至出水斗，再经过低扬程大流量的水泵回流至反应器，通过控制阀门来调节内回流量，来控制反应器内的表面负荷，进而控制反应器的水力条件来实现外循环，此方法动カ消耗非常小，是传统的109Γ30%左右，动カ消耗下降70、0%。此方法为微动力水力外循环式。本实用新型采用无动カ气提内循环，即反应器内产生的沼气通过三相分离器收集，沼气提升混合液至分离包，沼气回收利用后，混合液通过泥水下降管回流到反应器的底部。此方法以自身产生的沼气作为提升动力，不需要外界的机械动カ即可以实现内循环，反应器内沼气产生过程中使颗粒污泥处于膨胀状态。本实用新型EGSB反应器采用无动カ气提内循环和微动力水カ外循环技术，对于常温和低负荷有机废水，可増加反应器的水力负荷，保证处理效果。对于超高浓度或含有毒物质的废水，可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒害。同时有利于反应器内的絮状污泥向颗粒污泥转化，小颗粒污泥向大颗粒污泥转化。本实用新型EGSB反应器采用无动カ气提内循环和微动力水カ外循环技术，无动カ气提内循环即以自身产生的沼气作为提升动力，实现混合液的内循环。气提式内循环反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应室的顶部各设ー个气-固-液三相分离器，如同两个UASB反应器的上下重叠串联。微动力水力外循环技术即由水泵加压实现，须消耗一部分动カ；回流比一般控制在100% 300%之间。外回流进入点宜设置在出水斗上，与原水一起在反应器内进行布水；出水回流可采用低扬程管道泵直接加压回流。本实用新型主要目的是提高反应器内的液体上升流速，使颗粒污泥床层充分膨胀，污水与微生物之间充分接触，加强传质效果，还可以避免反应器内死角和短流的产生EGSB反应器通过出水回流，使其具有抗冲击负荷的能力，使进水中的毒性物质浓度被稀释至对微生物不再具有毒害作用，同时可改善废水与污泥的混合。所以EGSB反应器可处理含有毒性物质的高浓度有机废水。对含有高浓度脂肪或类脂的废水，通过出水循环可改善混合效果。初次启动吋，出水循环使进水CODCr浓度稀释至5g/L以下，这对启动和颗粒污泥的形成是极有利的。工作过程废水经过布水器将进水均匀地分配到整个反应器的底部，并产生一个均匀的上升流速。与UASB反应器相比，EGSB反应器由于高径比大，其所需要的配水面积会较小，同时采用了出水循环，其配水孔ロ的流速大，更容易保证配水均匀。下三相分离器和上三相分离器将整个反应区分为上、下两个区域，下部为污泥膨胀床，上部为精处理区。废水通过厌氧反应器下部的颗粒污泥层时，大部分的有机物被降解，同时产生大量的沼气；经过下三相分离器的废水继续进入上部的精处理区，废水中的剰余有机物可被上部的厌氧颗粒污泥进一歩降解，产生的沼气由上层三相分离器分离收集。较高的上升流速可以使反应器中污泥与废水得以充分的接触，并引起颗粒污泥在污泥膨胀床的膨胀，这样就可以保证污泥与污水的充分混合，減少反应器内的死角，废水与颗粒污泥充分接触，強化了传质效果，产生了大量的沼气，沼气、污泥和废水在下三相分离器中分离，其主要作用是将出水、沼气、污泥三相进行有效分离，使污泥在反应器内有效持留。沼气因带有饱和水以及未完全分离泥水通过沼气上升管进入泥水分离包，三者在泥水分离包中旋流，泥水通过沼气下降管回流至反应器的底部，分离的沼气通过沼气回收管回收利用。三角出水槽设置在EGSB反应器的顶部，尽可 能保证均匀地收集处理后的废水，在水平汇水槽内一定距离间隔设三角堰。为保证出水均匀，本实用新型EGSB反应器采用多槽式出水方式，每个槽两侧设有三角堰，设计时应考虑三角堰高度的可调性，堰上水头不小于25mm0由于反应器上升流速较高，在运行过程中会有大量的厌氧颗粒污泥流失，因此在反应器的出水斗装置颗粒污泥回收器，可有效利用回流的方式进行污泥回收，通过颗粒污泥返回管留到泥水下降管，回流到反应器的底部。经过处理后的废水一部分通过出水管到后续处理设施，一部分废水通过泵进水管到回流泵中，再经过低扬程大流量的水泵回流至反应器，通过控制器来调节内回流量，通过旋流器进入反应区来控制反应器内的表面负荷，进而控制反应器的水力条件来实现外循环，此方法动カ消耗非常小，是传统的109Γ30%左右，动カ消耗下降7(Γ90%。本实用新型具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器的优点是I.本实用新型采用了两级三相分离器，通过结构形式划分为下部的高负荷区和上部的低负荷区，两个区域内的有机负荷和水力负荷都不相同，保证了颗粒污泥的有效滞留；较高的上升流速及回流促进了污水和污泥的充分接触，为保持污泥活性创造了条件；内回流量根据下层三相分离器的产气量(进水CODCr浓度)确定，具有自调节性，可节省能耗。2.本实用新型EGSB反应器采用无动カ气提内循环和微动力水力外循环技木·此方法动カ消耗非常小，是传统的10°/Γ30%左右，动カ消耗下降7(Γ90%
以下结合附图
及实施例对本实用新型作进ー步描述图I为本实用新型具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器结构示意图；其中1，布水器；2，反应器；3，污泥膨胀床；4，下三相分离器；5，精处理区；6，上三相分离器；7、三角出水槽，8，沼气上升管；9，沼气泥水分离包；10，沼气回收管；11，泥水下降管；12，颗粒污泥回收器；13，颗粒污泥返回管；14，出水斗；15.出水管；16，泵进水管；17，回流水泵；18，控制阀门；19，污泥旋流器。
具体实施方式
以下结合具体实施例对上述方案做进ー步说明。应理解，这些实施例是用于说明本实用新型而不限于限制本实用新型的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进ー步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。如图I所示的本实用新型的一优选实施例的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，包括反应器2、布水器I、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，在反应器2内部从下往上设有第一厌氧反应室和第二厌氧反应室，所述第一厌氧反应室顶部设置有下三相分离器4，所述第二厌氧反应室顶部设置上三相分离器6 ;在反应器2外部出水收集装置连接有供一部分水回流至反应器底部的泵进水管16，所述泵进水管16上安装有提供动カ的低扬程大流量的回流水泵17和控制流量的控制阀门18。所述第一厌氧反应室为污泥膨胀床3，所述第二厌氧反应室为精处理区5，即低负荷区。 在所述上三相分离器6上部设有出水收集装置，所述出水收集装置包括设在反应器2内部的三角出水槽7，所述三角出水槽7连接有设在反应器2外部的出水斗14，所述出水斗14连接有所述泵进水管16和供处理后的废水流入后续处理设施的出水管15。所述三角出水槽7设在反应器2内顶部，槽两侧每隔一定距离设置三角堰，堰上水头不小于25mm。在反应器2外顶部设有沼气循环装置，所述沼气循环装置包括沼气泥水分离包9，所述沼气泥水分离包9连接有吸收沼气泥水混合物的沼气上升管8、供分离的沼气回收利用的沼气回收10管和供分离的泥水回流至反应器底部的泥水下降管11。所述出水斗14内部还装置由颗粒污泥回收器12，所述颗粒污泥回收器12通过设置颗粒污泥回收管13连接至所述泥水下降管11。在所述泵进水管16和反应器2中间设有污泥旋流器19。当然，上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器,包括反应器、布水器、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，其特征在于，在反应器内部从下往上设有第一厌氧反应室和第二厌氧反应室，所述第一厌氧反应室顶部设置有下三相分离器，所述第二厌氧反应室顶部设置上三相分离器；在反应器外部出水收集装置连接有供一部分水回流至反应器底部的泵进水管，所述泵进水管上安装有提供动力的低扬程大流量的回流水泵和控制流量的阀门。
2.根据权利要求I所述的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，其特征在于，所述第一厌氧反应室为污泥膨胀床，所述第二厌氧反应室为精处理区，即低负荷区。
3.根据权利要求I所述的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，其特征在于，在所述上三相分离器上部设有出水收集装置，所述出水收集装置包括设在反应器内部的三角出水槽，所述三角出水槽连接有设在反应器外部的出水斗，所述出水斗连接有所述泵进水管和供处理后的废水流入后续处理设施的出水管。
4.根据权利要求3所述的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，其特征在于所述三角出水槽设在反应器内顶部，槽两侧每隔一定距离设置三角堰，堰上水头不小于25mm。
5.根据权利要求I所述的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，其特征在于，在反应器外顶部设有沼气循环装置，所述沼气循环装置包括沼气泥水分离包，所述沼气泥水分离包连接有吸收沼气泥水混合物的沼气上升管、供分离的沼气回收利用的沼气回收管和供分离的泥水回流至反应器底部的泥水下降管。
6.根据权利要求3和5所述的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，其特征在于，所述出水斗内部还装置由颗粒污泥回收器，所述颗粒污泥回收器通过设置颗粒污泥回收管连接至所述泥水下降管。
7.根据权利要求I所述的具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，其特征在于，在所述泵进水管和反应器中间设有污泥旋流器。
专利摘要本实用新型公开了一种具有气提式内循环和微动力水力外循环的EGSB反应器，包括反应器、布水器、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，其特征在于，在反应器内部从下往上设有第一厌氧反应室和第二厌氧反应室，所述第一厌氧反应室顶部设置有下三相分离器，所述第二厌氧反应室顶部设置上三相分离器；在反应器外部出水收集装置连接有供一部分水回流至反应器底部的泵进水管，所述泵进水管上安装有提供动力的低扬程大流量的回流水泵和控制流量的阀门。本实用新型运行动力消耗非常小，是传统的10%~30%左右，动力消耗下降70~90%。
文档编号C02F3/28GK202610022SQ201220241110
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者徐富 申请人:苏州苏水环境工程有限公司