一种高效低能耗的厌氧消化池及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于能源环保技术领域，具体涉及一种高效低能耗的厌氧消化池及其应用。
【背景技术】
[0002]目前，针对厌氧消化，有很多相关的技术和应用。如升流式厌氧反应器具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，处理能力大，不仅适用于高浓度有机废水，也可适用于低浓度有机废水，无需特殊的搅拌设备，结构、运行操作维护管理相对简单，效率高，能耗低，造价低；连续搅拌反应器则实现连续反应，节约了加料和进料的时间，通过搅拌实现了反应物的充分接触反应。然而，由于单一的升流式厌氧反应器和连续搅拌反应器的结构、反应条件等的限制，其中的水力停留时间不足，污水中有机废物的沉淀不充分，造成其产气效率不够理想，因而，其处理能力和沼气产率有限，反应不完全造成物料的浪费。
[0003]本发明将升流式厌氧反应器和连续搅拌反应器结合起来，形成一种新的、更高效的厌氧反应器，能够在与传统的厌氧反应器相同体积的情况下，拥有更高的反应效率。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有单一的厌氧反应器的结构、反应条件等的限制，其处理能力和沼气产率有限，反应不完全造成物料的浪费的问题。
[0005]为此，本发明提供了一种高效低能耗的厌氧消化池，包括一级反应室、二级反应室和三级反应室；
所述一级反应室和三级反应室内部均设有三相分离器，所述二级反应室内部设有搅拌器，所述一级反应室下部设有进水管，所述一级反应室与二级反应室上部之间通过连接管一连通，连接管一设置在一级反应室内三相分离器的上方，二级反应室与三级反应室下部之间通过连接管二连通，连接管二设置在三级反应室内三相分离器的下方，所述三级反应室上部设有出水管，所述一级反应室、二级反应室和三级反应室顶部导通设置有沼气收集管ο
[0006]进一步地，上述一级反应室、二级反应室和三级反应室的顶部均设置有双层加锁
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[0007]进一步地，上述一级反应室、二级反应室和三级反应室采用混凝土结构或砖砌结构。
[0008]进一步地，上述一级反应室和三级反应室内的三相分离器为可拆卸结构。
[0009]进一步地，上述三相分离器设置在一级反应室和三级反应室的中部。
[0010]进一步地，上述进水管、连接管一、接管二和出水管安装高度分别为反应室高度的0.1倍、0.85倍、0.1倍和0.85倍位置。
[0011]另外，本发明还提供了上述高效低能耗的厌氧消化池的应用，包括如下步骤:
1)将来水由进水管进入一级反应室中进行厌氧反应，产生沼气、污水、污泥的混合物；沼气、污水、污泥混合物经过一级反应室中的三相分离器进行分离，分离出的沼气通过一级反应室顶部的沼气收集管收集，污水通过三相分离器达到一级反应室的上部，污泥沉入一级反应室底部，继续进行厌氧反应。
[0012]2) 一级反应室的上部的污水达到连接管一的淹没出流高度后从连接管一进入二级反应室，在搅拌器的搅拌下进行厌氧反应产生沼气，沼气通过二级反应室顶部的沼气收集管进行收集，反应后的污水则从二级反应室下部的连接管二流出。
[0013]3)连接管二流出的污水进入三级反应室进行厌氧反应，产生沼气、污水、污泥的混合物；沼气、污水、污泥混合物经过三级反应室中的三相分离器进行分离，沼气通过三级反应室顶部的沼气收集管收集，污水通过三相分离器达到三级反应室的上部从出水管排出，污泥沉入三级反应室底部。
[0014]进一步地，上述一级反应室、二级反应室和三级反应室中厌氧反应时间均为7天，反应温度均为30?55°C。
[0015]进一步地，上述步骤2)中搅拌器的直径为二级反应室直径的20%?50%，搅拌器的车专速为40r/min?80r/mino
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果:
(1)本发明提供的这种高效低能耗的厌氧消化池采用三级反应结构将升流式厌氧反应器和连续搅拌反应器结合，具有更长的水力停留时间，反应更加完全，产生的沼气量大，残留污泥量少，污水得到最大程度的降解和消化。
[0017](2)本发明提供的这种高效低能耗的厌氧消化池能够在与传统单一厌氧消化器相同的体积和能耗的情况下，提供更高的反应效率，从而产生更多的沼气。
【附图说明】
[0018]图1是本发明高效低能耗的厌氧消化池的结构示意图。
[0019]图2是图1中沿A-A方向剖开后上部分的俯视示意图。
[0020]图3是图1中沿B-B方向剖开后下部分的俯视示意图。
[0021]附图标记说明:1、一级反应室；2、二级反应室；3、三级反应室；4、进水管；5、三相分离器；6、连接管一 ；7、搅拌器；8、连接管二 ；9、出水管；10、井盖；11、沼气收集管。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
为了克服现有单一的厌氧反应器的结构、反应条件等的限制，其处理能力和沼气产率有限，反应不完全造成物料的浪费的问题，本实施例提供了一种如图1、图2和图3所示的高效低能耗的厌氧消化池，包括一级反应室1、二级反应室2和三级反应室3，所述一级反应室1和三级反应室3内部均设有三相分离器5，所述二级反应室2内部设有搅拌器7，所述一级反应室1下部设有进水管4，所述一级反应室1与二级反应室2上部之间通过连接管一6连通，连接管一 6设置在一级反应室1内三相分离器5的上方，二级反应室2与三级反应室3下部之间通过连接管二 8连通，连接管二 8设置在三级反应室3内三相分离器5的下方，所述三级反应室3上部设有出水管9，所述一级反应室1、二级反应室2和三级反应室3顶部导通设置有沼气收集管11。
[0023]该高效低能耗的厌氧消化池的应用过程具体包括如下步骤:
1)将来水由进水管4进入一级反应室1中进行厌氧反应，产生沼气、污水、污泥的混合物；沼气、污水、污泥混合物经过一级反应室1中的三相分离器5进行分离，分离出的沼气通过一级反应室1顶部的沼气收集管11收集，污水通过三相分离器5达到一级反应室1的上部，污泥沉入一级反应室1底部，继续进行厌氧反应。
[0024]2) 一级反应室1的上部的污水达到连接管一 6的淹没出流高度后从连接管一 6进入二级反应室2，在搅拌器7的搅拌下进行厌氧反应产生沼气，沼气通过二级反应室2顶部的沼气收集管11进行收集，反应后的污水则从二级反应室2下部的连接管二 8流出。
[0025]3)连接管二 8流出的污水进入三级反应室3进行厌氧反应，产生沼气、污水、污泥的混合物；沼气、污水、污泥混合物经过三级反应室3中的三相分离器5进行分离，沼气通过三级反应室3顶部的沼气收集管11收集，污水通过三相分离器5达到三级反应室3的上部从出水管9排出，污泥沉入三级反应室3底部。
[0026]其中，一级反应室1、二级反应室2和三级反应室3中厌氧反应时间均为7天，反应温度均为30?55°C。而步骤2)中搅拌器7的直径为二级反应室2直径的20%?50%，搅摔器7的转速为40r/min?80r/min。
[0027]上述一级反应室1、二级反应室2和三级反应室3内均为无氧环境，为了保证厌氧消化池的产气效率，必须做好厌氧消化池的密封工作。所述一级反应室1、二级反应室2和三级反应室3采用混凝土结构或砖砌结构。
[0028]作为一种优选的实