一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器，主要由污水泵、射流器、布水器、反应器罐体、回流管、提升管、三相分离器、气液分离器、气体缓冲罐组成，缓冲罐中沼气在射流器喉管处和污水剧烈撞击，大气泡被分散成无数极其微小的气泡和污水混合形成溶气，经进水分配器后高速沿罐体内壁切线方向喷射出来，在布水器下上两面分别通过四个喷嘴喷射形成两股旋涡流，在旋涡流及气提双重作用下，可有效带动颗粒污泥循环运动，充分改善微生物和基质的混合与传质条件，特别适用于大直径反应器、高浓度厌氧菌和污泥条件下的生化反应，能加快污水处理速率，获得较高的有机物净化效能。
【专利说明】一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于污水处理的厌氧反应器，尤其涉及一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器。
【背景技术】
[0002]内循环厌氧反应器是在UASB反应器的基础开发的第三代高效厌氧反应器，主要由两个USAB反应器上下叠加串联构成，包含混合区、污泥膨胀床区、处理区、内循环系统和出水区，其中内循环系统是其核心部分，其工作原理是污水首先进入反应器底部的混合区，与来自泥水下降管的内循环泥水混合液充分混合后进入颗粒污泥膨胀床进行COD的生化降解，此处的COD容积负荷很高，大部分COD在此处被降解并产生大量沼气，气泡形成过程中对液体产生气提作用，使得沼气、污泥和水的混合物提升至反应器顶部的气液分离器，沼气与泥水分离并被导出处理系统，泥水混合物则沿着泥水下降管进入反应器底部的混合区，与进水充分混合后进入污泥膨胀床区，形成内循环流动模式。内循环厌氧反应器的处理效率主要取决于反应器所能保有的微生物浓度及其生化反应速率。微生物浓度越高，污泥浓度越高，而现有厌氧反应器中高浓度污泥非常不利于污水和污泥间的传质，反过来又影响了生化反应效果，特别是在大直径反应器中的传质效果更差，容易产生较多死角，严重影响了反应器的放大效果。
[0003]目前在强化内循环厌氧反应器泥水传质方面也公开了一些相关的技术，如公布号为CN101481176A采用水下电机带动叶轮使污水形成旋涡态，增强污泥和污水间的传质效果。但存在微生物对叶轮切割不耐受、设备维护费用高、动力消耗大及轴封要求高等问题。公布号为CN102531163A在罐体内设置4旋流布水器，在同一平面内产生4个旋流流态，但旋流流态之间很容易产生干扰作用，而降低了旋流传质效果。公布号为CN101597561A直接利用第一厌氧反应室产生的沼气实现下部混合液的内循环，使污水获得强化的预处理，但在系统启动阶段沼气产生量少，内循环无法展开，导致启动非常慢；若进水质变化较大时，沼气产生不稳定，导致反应器内循环效果不佳，从而降低了传质效果；气泡在上升过程中不断并聚，形成较大气泡，造成远离气泡的地方形成死角。
实用新型内容
[0004]本实用新型其目的就在于克服以上缺陷而提供一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器，有效带动颗粒污泥循环运动，使污水和颗粒污泥充分混合均匀，防止污泥死角，充分改善微生物和基质的混合与传质条件，特别适用于大直径反应器、高浓度厌氧菌和污泥条件下的生化反应，从而达到加快污水处理速率，获得较高的有机物净化效能的目的。
[0005]本实用新型为了实现上述目的而采取的技术方案，本装置由污水泵、射流器、布水器、喷嘴、进水分配器、反应器罐体、集气器、回流管、提升管、三相分离器、气液分离器、气体缓冲罐、二级提升管组成，其中喷嘴包括I号污水喷嘴和II号污水喷嘴，反应器罐体底部为混合区，中间设有倒圆锥形布水器，其圆面直径为反应器罐体的0.7倍，布水器下面和上面分别设有I号污水喷嘴、II号污水喷嘴，各有四个，分别均匀分布在同一圆周上，I号污水喷嘴和II号污水喷嘴通过四根进水管和进水分配器连接，喷嘴出水方向均和罐体内壁切线方向相同，I号污水喷嘴所在圆直径为反应器罐体的0.6倍，II号污水喷嘴所在圆直径为反应器罐体的0.35倍，反应器罐体中部设有集气器，集气器和布水器之间为污泥膨胀床区，反应器罐体上部设有三相分离器，反应器罐体顶部设有气液分离器，气液分离器上部和下部分别连接有提升管和二级提升管，气液分离器底部连接回流管。
[0006]所述的反应器罐体还设有排泥管、旋梯和平台、人孔、温度计套管。
[0007]所述的反应器罐体顶部气液分离器通过排气管和气体缓冲罐连接，气体缓冲罐装有气体稳压阀，气体缓冲罐18通过管道和和阀门和转子流量计连接，转子流量计通过管道和射流器连接，射流器再分别和污水泵和污水管连接，污水管和进水分配器连接，进水分配器设有板支架和法兰。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:制作简沼气通过射流器喉管处和污水剧烈撞击，大气泡被分散成无数极其微小的气泡和污水混合形成溶气，经进水分配器后分别高速沿罐体内壁切线方向喷射出来，在布水器下上两面形成两股旋涡流，在旋涡流及气提双重作用下，可有效带动颗粒污泥循环运动，使污水和颗粒污泥充分混合均匀，防止污泥死角，充分改善微生物和基质的混合与传质条件，特别适用于大直径反应器、高浓度厌氧菌和污泥条件下的生化反应，从而达到加快污水处理速率，获得较高的有机物净化效能的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型结构示意图。
[0010]图2为本实用新型反应器俯视图，即A-A视图。
【具体实施方式】
[0011]实施例，如图1和图2所示，本装置由污水泵1、射流器2、布水器3、喷嘴、进水分配器7、反应器罐体9、集气器10、回流管11、提升管12、三相分离器13、气液分离器16、气体缓冲罐18、二级提升管20组成，其中喷嘴包括I号污水喷嘴4-1和II号污水喷嘴4-2，反应器罐体9底部为混合区，中间设有倒圆锥形布水器3，其圆面直径为反应器罐体9的0.7倍，布水器3下面和上面分别设有I号污水喷嘴4-1和II号污水喷嘴4-2，各有四个，分别均匀分布在同一圆周上，I号污水喷嘴4-1和II号污水喷嘴4-2通过四根进水管和进水分配器7连接，喷嘴出水方向均和罐体内壁切线方向相同，I号污水喷嘴4-1所在圆直径为反应器罐体9的0.6倍，II号污水喷嘴4-2所在圆直径为反应器罐体9的0.35倍，反应器罐体9中部设有集气器10，集气器10和布水器3之间为污泥膨胀床区，反应器罐体9上部设有13三相分离器，反应器罐体9顶部设有气液分离器16，气液分离器16上部和下部分别连接有提升管12和二级提升管20，气液分离器16底部连接回流管11，另外，反应器罐体9还设有排泥管8、旋梯和平台15、人孔17和22、温度计套管25，反应器罐体9顶部气液分离器16通过排气管和气体缓冲罐18连接，气体缓冲罐18装有气体稳压阀19，气体缓冲罐18通过管道和和阀门23和转子流量计24连接，转子流量计24通过管道和射流器2连接，射流器2再分别和污水泵I和污水管连接，污水管和进水分配器7连接，进水分配器7设有板支架5和6法兰。
[0012]工作原理:
[0013]参照图1和图2，在正常运行之前对厌氧反应器进行污泥接种，污泥体积约为反应器体积的50%，并对污泥进行驯化及启动反应器。启动反应器正常后，有沼气进入气体缓冲罐，污水通过污水泵I后进入射流器2，使射流器喉管出产生负压吸入沼气和污水剧烈撞击，大气泡被分散成无数极其微小的气泡形成溶气，溶气再通过进水分配器7后分别进入四根配水管，每根配水管连有I号污水喷嘴4-1和II号污水喷嘴4-2，分别在布水器3上面和下面，污水经喷嘴高速沿罐体内壁切线方向喷出进入混合区，在布水器3下上两面分别通过四个喷嘴喷射形成2股旋涡流，在旋涡流及气提双重作用下，有效带动颗粒污泥循环运动，使污水和颗粒污泥充分混合均匀，混合物和回流管11回流污水充分混合，经过布水器3边缘和反应器罐体9内壁的空间进入第一反应区，大部分的有机物在这里发生生化反应，并产生沼气，沼气通过集气器10收集，沼气再经过提升管12输送入气液分离器16。在气体提升作用下气固液三相混合物进入第二反应区，剩余未降解的有机物在第二反应区进一步发生生化反应，污泥经过三相分离器13分离后向下运动，产生的沼气通过集气器10收集，沼气再经过二级提升管20输送入气液分离器16，气液分离器16中的沼气通过管道输送至气体缓冲罐18，分离出的泥水混合物经过回流管11返回至气体分布器下面和进入反应器溶气混合，清水通过溢流堰14后从出水管21排出。气体缓冲罐18装有气体稳压阀19。进入射流器2中的沼气量通过阀门23控制，以适应不同性质的污水。若污水COD含量低于5000，可以加大进入反应器污水量和沼气回流量，在保证处理效果的前提之下实现高负荷运行；若污水COD含量大于5000，可以适当降低污水进入量和沼气回流量，甚至高浓度有机物条件下，关闭沼气阀门23，保证较好的处理效果。
【权利要求】
1.一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器，其特征在于，由污水泵(I)、射流器(2)、布水器(3)、喷嘴、进水分配器(7)、反应器罐体(9)、集气器(10)、回流管(11)、提升管(12)、三相分离器(13)、气液分离器(16)、气体缓冲罐(18)、二级提升管(20)组成，其中喷嘴包括I号污水喷嘴(4-1)和II号污水喷嘴(4-2)，反应器罐体(9)底部为混合区，中间设有倒圆锥形布水器(3)，其圆面直径为反应器罐体(9)的0.7倍，布水器(3)下面和上面分别设有I号污水喷嘴(4-1)和II号污水喷嘴(4-2)，反应器罐体(9)中部设有集气器(10)，集气器(10)和布水器(3)之间为污泥膨胀床区，反应器罐体(9)上部设有(13)三相分离器，反应器罐体(9)顶部设有气液分离器(16)，气液分离器(16)上部和下部分别连接有提升管(12)和二级提升管20，气液分离器(16)底部连接回流管(11)，所述的反应器罐体(9)顶部气液分离器(16)通过排气管和气体缓冲罐(18)连接，气体缓冲罐(18)装有气体稳压阀(19)，气体缓冲罐(18)通过管道和和阀门(23)和转子流量计(24)连接，转子流量计(24)通过管道和射流器(2)连接，射流器(2)再分别和污水泵(I)和污水管连接，污水管和进水分配器(7 )连接，进水分配器(7 )设有板支架(5 )和(6 )法兰。
2.根据权利要求1所述的一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器，其特征在于，所述的布水器(3)下面和上面分别设有I号污水喷嘴(4-1)和II号污水喷嘴(4-2)，各有四个，分别均匀分布在同一圆周上，I号污水喷嘴(4-1)和II号污水喷嘴(4-2)通过四根进水管和进水分配器(7)连接，喷嘴出水方向均和罐体内壁切线方向相同，I号污水喷嘴(4-1)所在圆直径为反应器罐体(9)的0.6倍，II号污水喷嘴(4-2)所在圆直径为反应器罐体(9)的0.35倍。
3.根据权利要求1所述的一种双层溶气旋流强化内循环式厌氧反应器，其特征在于，所述的反应器罐体(9)还设有排泥管(8)、旋梯和平台(15)、人孔、温度计套管(25)。
【文档编号】C02F3/28GK203582584SQ201320752605
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】赖世荣, 卢琴芳 申请人:九江赛恩斯环保科技发展有限公司