专利名称：一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，属于污水处理沼气发酵技术领域厌氧设备。
背景技术：
丙烯酸的生产方法一般采用两步丙烯氧化法，丙烯酸废水是指在丙烯酸生产过程中氧化、精制单元产生的高浓度有机废水。丙烯酸酯废水主要包括聚丙烯酸及其盐、丙烯酸甲乙酯、丙烯酸丁酯，聚丙烯酰胺，聚丙烯腈等，是丙烯酸与其它组分进一步反应生成，因此，在生产过程中，会产生大量高含盐、高浓度有机物的废水。丙烯酸及酯生产废水已成为化工行业中污染最严重的废水之一。该类废水主要有以下特点丙烯酸废水中有机物含量较高、成分复杂、PH值低且变化幅度大，其主要有机组成包括乙酸、甲醛、丙烯酸和丙烯醛·等，属于高浓度、难处理废水。丙烯酸酯废水不但有机物含量高、成分复杂，而且废水中盐分浓度也非常高，已远远超过生化处理微生物菌种的盐分耐受程度。目前，丙烯酸及酯生产废水的处理方法主要是热力焚烧法，但建设、运行、维护成本巨大。近年来，该废水的处理方向开始转向费用较低、广泛认可的生化法上。但已出现采用厌氧-好氧生化法的处理装置，由于厌氧段装置存在碱投加量大，抗冲击能力低，反应器传质效果差，运行不稳定，处理效果不理想，易出现系统崩溃等问题，因而无法大范围进行推广。
发明内容本实用新型的目的是针对现有生化法处理装置的不足，提供一种切合丙烯酸及酯行业实际，符合丙烯酸及酯生产废水特点的厌氧反应装置。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，包括罐体，所述罐体内自下而上分为布水区、反应区、沉淀区共三个主功能区，在反应区的上部设有气液固分离装置，气液固分离装置一侧上设有与其相连的气液分离室，气液分离室分别与气体收集装置和外排水收集系统相连，所述罐体外侧设有与布水区相连通的进液系统，反应区中气液固分离装置下部设有回流液收集系统，回流液收集系统与进液系统连通。所述气液固分离装置为三相分离器。所述气体收集装置包括与气液分离室的上端连通的沼气管，沼气管与设在罐体外部的正负压保护器连接，正负压保护器保护范围为-300-2000Pa。所述外排水收集系统包括相连通的排水集水装置与排水管，排水集水装置设置于沉淀区。进液系统包括吸水管、进料泵、进料分配器和进料分配管；进料泵一端与吸水管连接，另一端通过进料分配器与若干个进料分配管连接；进料泵和进料分配器之间安装有进料流量计；所述进料分配管设置于布水区。[0011 ] 所述若干根进料分配管的每一根都通过单独阀门与进料分配器单独连接，进料分配管的末端连接于圆周切向设置的喷嘴。所述喷嘴喷射方向在平面上与切线夹角为0-45°，喷向罐体的罐壁，喷嘴流速控制在2-5m/s，由此在反应区形成螺旋上升流，其中底部旋转角速度为O. 4-lrad/s，上升流速为 O. 5-1. 5m/h。所述回流液收集系统包括设置于罐体内反应区上部的循环收集装置，所述循环收集装置通过罐体外部的外循环管与循环水泵连接，循环水泵与进液系统的进料收集器相连；所述循环收集装置距离其上部气液固分离装置距离1-2. 5m，循环收集装置中的集水孔开口向上。所述气液分离室顶部气室高度高出外部液面O. 5-1. 0m。所述罐体顶部设有穹顶和避雷针，穹顶上设有观察孔、pH在线仪表、温度在线仪表，罐体底部设排泥装置。本实用新型工作原理原液通过吸水管进入进料泵经进料流量计计量后进入进料分配器，回流液通过循环集水装置进入外循环管经循环水泵提升后，经循环回流流量计计量后进入进料分配器，在此与原液进行混合后，经进料分配管上的圆周切向喷嘴进入布水区，在布水区内形成旋流，与反应器内的厌氧污泥进行充分接触、混合、传质，在水力搅拌作用下，在反应区内形成膨胀床，厌氧污泥完成发酵产气过程，泥、水、气呈螺旋上升流态，经过气液固分离装置后，部分气液进入气液分离室进行气液分离后沼气通过沼气管排出，沼气管连接正负压保护器，在反应器内超压或出现负压的情况下，通过自动泄压保证反应器内气压平衡；部分液固进入沉淀区过重力沉淀作用实现泥水分离，污泥返回反应区污水通过排水集水装置收集后连接排水管流出反应器，多余污泥则通过底部排泥装置排出。反应装置设置了 pH在线，温度在线等检测系统，以及避雷针等安全防护，确保厌氧反应装置正常稳定运行。在反应装置穹顶设置了观察孔便于巡视内部情况，以及在底部设置了检查人孔，在系统检修时供人员进出。厌氧反应装置正常稳定运行需要相对稳定的温度条件，避免热量散失，因此在罐体外设置保温层。本技术方案的有益效果是通外部循环水与原液混合降低了原液有毒有抑制性物质的影响，提高系统抗冲击能力，同时利用回流液的碱度减少了碱的投加量，甚至不投加，大大节省了药剂费用；圆周切向喷嘴使罐内实现旋流状态，布水更均匀；罐内形成螺旋上升流使污泥与污水充分接触，增强了传质速率，提高了处理效果；回流集水装置设于罐体中上部，气固液三相分离装置的下部，保证了气液固分离装置的分离效果，减少了污泥的流失，提高了反应器内污泥截留作用；避免了系统崩溃的问题，更加切合丙烯酸及酯生产废水的实际特点。
图I是本实用新型的结构示意图；其中I.吸水管，2.进料泵，3.进料流量计，4.进料分配器，5.循环水泵，6.循环回流流量计，7.进料分配管，8.布水区，9.外循环管，10.循环收集装置，11.气液分离室，12.正负压保护器，13.沼气管，14.穹顶，15.穹顶观察孔，16. pH在线仪，17.温度在线仪，18.避雷针，19.沉淀区，20.排水集水装置，21.排水管，22.气液固分离装置，23.反应区，24.罐体，25.保温层，26.检查人孔，27.排泥装置。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本实用新型，并不对其内容进行限定。如图I所示，该丙烯酸及酯混合生产废水厌氧处理装置，包括反应器罐体、进液系统、布水系统、回流液收集系统、气液固分离系统、气体收集系统、外排水收集系统、外循环系统、排泥装置，所述罐体内自下而上分为布水、反应、沉淀三个主功能区。原液通过吸水管I进入进料泵2经进料流量计3计量后进入进料分配器4，回流液通过循环集水装置10进入外循环管9经循环水泵5提升后，经循环回流流量计6计量后进入进料分配器4，在此与原液进行混合后，经进料分配管7上的圆周切向喷嘴进入布水区8，在布水区8内形成旋流，与反应器内的厌氧污泥进行充分接触、混合、传质，在水力搅拌作 用下，在反应区23内形成膨胀床，厌氧污泥完成发酵产气过程，泥、水、气呈螺旋上升流态，经过气液固分离装置22后，部分气液进入气液分离室11进行气液分离后沼气通过沼气管排出，沼气管13连接正负压保护器12，在反应器内超压或出现负压的情况下，通过自动泄压保证反应器内气压平衡；部分液固进入沉淀区19通过重力沉淀作用实现泥水分离，污泥返回反应区污水通过排水集水装置20收集后连接排水管21流出反应器，多余污泥则通过底部排泥装置27排出。另外，反应装置设置了 pH在线16，温度在线17等检测系统，以及避雷针18等安全防护，确保厌氧反应装置正常稳定运行。在反应装置穹顶14设置了观察孔15便于巡视内部情况，以及在底部设置了检查人孔26，在系统检修时供人员进出。厌氧反应装置正常稳定运行需要相对稳定的温度条件，避免热量散失，因此在罐体24外设置保温层25。上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
权利要求1.一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，包括罐体，其特征在于，所述罐体内自下而上分为布水区、反应区、沉淀区共三个主功能区，在反应区的上部设有气液固分离装置，气液固分离装置一侧上设有与其相连的气液分离室，气液分离室分别与气体收集装置和外排水收集系统相连，所述罐体外侧设有与布水区相连通的进液系统，反应区中气液固分离装置下部设有回流液收集系统，回流液收集系统与进液系统连通。
2.如权利要求I所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述气液固分离装置为三相分离器。
3.如权利要求I所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述气体收集装置包括与气液分离室的上端连通的沼气管，沼气管与设在罐体外部的正负压保护器连接，正负压保护器保护范围为-300-2000Pa。
4.如权利要求I所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述外排水收集系统包括相连通的排水集水装置与排水管，排水集水装置设置于沉淀区。
5.如权利要求I所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，进液系统包括吸水管、进料泵、进料分配器和进料分配管；进料泵一端与吸水管连接，另一端通过进料分配器与若干个进料分配管连接；进料泵和进料分配器之间安装有进料流量计；所述进料分配管设置于布水区。
6.如权利要求5所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述若干根进料分配管的每一根都通过单独阀门与进料分配器单独连接，进料分配管的末端连接于圆周切向设置的喷嘴。
7.如权利要求6所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述喷嘴喷射方向在平面上与切线夹角为0-45°，喷向罐体的罐壁，喷嘴流速控制在2-5m/s,由此在反应区形成螺旋上升流，其中底部旋转角速度为O. 4-lrad/s,上升流速为O.5-1. 5m/h。
8.如权利要求5所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述回流液收集系统包括设置于罐体内反应区上部的循环收集装置，所述循环收集装置通过罐体外部的外循环管与循环水泵连接，循环水泵与进液系统的进料收集器相连；所述循环收集装置距离其上部气液固分离装置距离1-2. 5m，循环收集装置中的集水孔开口向上。
9.如权利要求I所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述气液分离室顶部气室高度高出外部液面O. 5-1. 0m。
10.如权利要求I所述的一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，其特征在于，所述罐体顶部设有穹顶和避雷针，穹顶上设有观察孔、PH在线仪表、温度在线仪表，罐体底部设排泥装置。
专利摘要本实用新型公开了一种丙烯酸及酯混合生产废水的厌氧处理装置，包括罐体，所述罐体内自下而上分为布水区、反应区、沉淀区共三个主功能区，在反应区的上部气液固分离装置，气液固分离装置一侧上设有与其相连的气液分离室，气液分离室分别与气体收集装置和外排水收集系统相连，所述罐体外侧设有与布水区相连通的进液系统，反应区中气液固分离装置下部设有回流液收集系统，回流液收集系统与进液系统连通。该反应装置布水均匀，通过外循环提高反应器内传质效率，更加切合丙烯酸及酯生产废水的实际特点。
文档编号C02F3/28GK202766357SQ20122040542
公开日2013年3月6日 申请日期2012年8月15日 优先权日2012年8月15日
发明者权秋红, 杨庆丰 申请人:北京倍杰特国际环境技术有限公司