厌氧反应器的制造方法
【专利摘要】提供了厌氧反应器。厌氧反应器包括：反应器罐体；位于反应器罐体外的布水混合系统；位于反应器罐体内的布水装置；外循环系统，位于反应器罐体外，与反应器罐体和布水混合系统连接，使反应器罐体的水循环回流至布水混合系统；其中布水混合系统连接进水管、外循环系统和布水装置，用于接收来自进水管的废水和来自外循环系统的回流水，进行混合，并将混合水分配到布水装置。利用根据本实用新型实施例的厌氧反应器和污水处理工艺，布水混合系统被布置在反应器罐体外，且能够切断布水混合系统与布水装置之间的水流，使得能够在不中断污水处理过程的情况下，进行布水装置的维修和更换。
【专利说明】
厌氧反应器
技术领域
[0001]本实用新型总体地涉及环境保护的高浓废水处理技术，更具体地涉及厌氧反应器。【背景技术】
[0002]—般来说废水中C0Dcr(化学需氧量)大于1000mg/L的废水为高浓度有机废水，主要来源于石油化工、冶炼、制药、及垃圾处理等行业，这些废水的特点是1、成分复杂，往往含有一些难降解有机物;2、C0DCT、B0D5(生化需氧量)及悬浮物含量高，有些废水的⑶D值高达十几万;3、通常还含有一些易结垢的二价盐，如Ca2+、Mg2+离子等。
[0003]对于高浓度有机废水常用的处理方法有生物处理法、化学处理法和物化处理法。 生物处理法因其处理成本低、工艺简单、无二次污染等特点，在工程领域应用较多。生物法一般分为好氧生物处理和厌氧生物处理，目前工程领域应用较多的方法是将厌氧处理工艺与好氧处理工艺相串联使用。
[0004]厌氧法具有操作简单、能耗低和投资费用低等优势。厌氧反应器一般包括进水管、 污水和净水混合系统、净水循环系统、泥水分离系统等。【实用新型内容】
[0005]目前的厌氧反应器应用通常存在如下问题中的一项或多项:1、目前大部分厌氧反应器的布水器、循环管路等设备均设置在罐内，但一些废水中含有大量Ca2+、Mg2+离子，废水的结垢倾向比较严重，反应器内的管路等容易结垢堵塞，为使系统正常运行，需要定期开罐除垢维护，但是厌氧启动周期相对较长，影响了正常生产；2、厌氧反应器内布水不均匀， 在废水上升过程中容易形成短流，导致厌氧反应器处理效果较差，极大影响处理废水的处理效果;3、排泥系统设计不合理，底部污泥床层长期不排泥在底部产生结垢问题，使布水器损坏;4、泥水分离系统设计考虑不全，一般厌氧反应器多考虑使用三项相分离器进行泥水分离，但是由于废水类型复杂，一些厌氧反应器中颗粒污泥很难培养，多为絮状污泥，絮状污泥容易上浮带走，致使厌氧反应器中极容易跑泥;5为保留污泥，较常用的办法是降低反应器内废水的设计上升流速，但上升流速的降低大大影响了厌氧反应器效率，增加了反应器体积和占地面积。
[0006]针对上述问题中的至少一项，提出了本实用新型，需要说明的是，本实用新型的技术方案并不意味着解决上述全部问题，而只需能对至少一个问题提供解决方案即可。
[0007]根据本实用新型的一个方面，提供了一种厌氧反应器，包括:反应器罐体;位于反应器罐体外的布水混合系统;位于反应器罐体内的布水装置;外循环系统，位于反应器罐体夕卜，与反应器罐体和布水混合系统连接，使反应器罐体的水循环回流至布水混合系统;其中布水混合系统连接进水管、外循环系统和布水装置，用于接收来自进水管的废水和来自外循环系统的回流水，进行混合，并将混合水分配到布水装置。
[0008]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，所述布水混合系统与布水装置之间的水路连通能够关断，当关断时，能够将布水装置从罐体中取出而无需打开罐体和无需中断污水处理过程。
[0009]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，还可以包括单个汇总管路，进水管、外循环系统均连通到单个汇总管路，来自进水管的废水和来自外循环系统的回流水进入单个汇总管路，然后从该单个汇总管路通入布水混合系统。
[0010]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，还可以包括与布水混合系统连接的加碱液管。
[0011]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，其中所述布水装置为多个布水管，所述布水混合系统可以具有多个分配管，与所述多个布水管一一连接，以及在分配管的管道上具有开关阀门，能够控制从分配管到布水管的水流的通断。
[0012]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，布水管可以从反应器罐体顶部向下延伸， 并位于底部的污泥床层的上方。
[0013]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，还可以包括位于反应器罐体底部的、与布水管相对布置的锥形散水器。
[0014]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，还可以包括一个或多个排泥管，被布置于各个污泥聚集区域。
[0015]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，还可以包括:上下双层填料层，其中上层填料层的填充率大于下层填料层的填充率。
[0016]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，其中，上层填料层和下层填料层的填料分布方向不同。
[0017]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，两层填料高度之和与反应器罐体总高度比在30%?75%之间，上层填料层和下层填料层比例按照1:1?1:2分配。下层填料层的填充率在20 %?60 %之间，上层填料层的填充率在30 %?70 %之间。
[0018]根据本实用新型实施例的厌氧反应器，还可以包括位于反应器罐体外部的加热系统。
[0019]根据本实用新型的另一方面，提供了一种利用上述厌氧反应器进行的污水处理工艺，包括:利用所述位于反应器罐体外的布水混合系统接收来自进水管的废水和来自外循环系统的回流水，进行混合;将混合水分配到布水装置;混合水经布水装置进入厌氧反应器底部后，向上流动，经过填料层，其中经过污泥中菌种净化后的净水排出罐外，部分循环水经外循环系统回流到布水混合系统。
[0020]根据本实用新型实施例的污水处理工艺，还可以包括:在发现布水装置出现故障的情况下，在不中断污水处理工艺的状态下，关断布水混合系统和出现故障的布水装置之间的水流通路，然后将该布水装置取出。
[0021]根据本实用新型实施例的污水处理工艺，还可以包括:在不中断污水处理工艺的状态下，安装上维修好的布水装置或者备用的布水装置。
[0022]利用根据本实用新型实施例的厌氧反应器和污水处理工艺，布水混合系统被布置在反应器罐体外，且能够切断布水混合系统与布水装置之间的水流，使得能够在不中断污水处理过程的情况下，进行布水装置的维修和更换。【附图说明】
[0023]从下面结合附图对本实用新型实施例的详细描述中，本实用新型的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中:
[0024]图1示出了根据本实用新型实施例的厌氧反应器的结构示意图。
[0025]图2示出了根据本实用新型另一实施例的厌氧反应器的结构示意图。
[0026]图3示出了根据本实用新型实施例的底部锥形散水器和排泥管的位置示意图。 [〇〇27] 标号说明:[〇〇28]1-布水混合系统;2-布水管;3-出水管;4-上层填料;5-底部填料;6-锥形散水器；7-进水管;8-加碱液管;9-沼气出口； 10-外循环管路;11-排泥管；12-外循环栗；13-进水栗； 14-加碱液栗；15-底部膨胀床；16-气液分离层；17-罐体；18-汇总管路；19-分配管；20-阀门；21-渗滤液原液。【具体实施方式】
[0029]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型，下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明。
[0030]下面结合附图描述根据本实用新型的优选实施例。[0031 ]根据本实用新型一个实施例，提供了一种厌氧反应器，可以包括:反应器罐体;位于反应器罐体外的布水混合系统;位于反应器罐体内的布水装置;外循环系统，位于反应器罐体外，与反应器罐体和布水混合系统连接，使反应器罐体的水循环回流至布水混合系统； 其中布水混合系统连接进水管、外循环系统和布水装置，用于接收来自进水管的废水和来自外循环系统的回流水，进行混合，并将混合水分配到布水装置。
[0032]图1示出了根据本实用新型一个实施例的厌氧反应器100的结构示意图。
[0033]如图所示，根据本实施例的厌氧反应器100包括:布水混合系统1、布水管2、出水管 3、上层填料4、底部填料5、锥形散水器6、进水管7、加碱液管8、沼气出口 9、外循环管路10、排泥管11、外循环栗12、进水栗13、加碱液栗14、底部膨胀床15、气液分离层16、罐体17。
[0034]布水混合系统1在反应器外部。在本示例中，布水混合系统1放置于罐外顶部，布水混合系统1连接有进水管7、反应器外循环管路10、加碱液管8和布水管2。加碱液管8是可选的配置，在不需要进行加碱的情况(例如，反应器内液体酸碱度始终为中性或碱性的)下，可以不设置加碱液管。布水混合系统1接收来自进水管7的废水、来自外循环管路10的回流水和来自加碱液管8的碱液(可选)，进行混合，并将混合水分配到布水管2。
[0035]布水混合系统1中可以包括混合室(未示出)，混合室内可以包括旋流布水器(图中未示出)，可形成强烈旋流，增强混合室的混合均匀性和搅拌强度，使得布水均匀和充分混合。
[0036]在图1所示的示例中，厌氧反应器100包括单个汇总管路18,进水管7、反应器外循环管路10、加碱液管8均连通到单个汇总管路18,单个汇总管路18通入布水混合系统1，这样将多条管路结合节省了管材用量。[〇〇37]所述布水混合系统的器壁材质可以为PE或不锈钢，能够抗酸、碱腐蚀。
[0038]在图1所示示例中，布水混合系统1放置于罐体17的上部，此为优选示例，替代地，根据需要，布水混合系统1也可放置于罐体的侧面或者下部。
[0039]所述布水混合系统1与布水管连接，以便将混合水分配到布水管。
[0040]在图1所示的示例中，布水管从反应器罐体顶部插入反应器，并优选停留在污泥膨胀床层的上面，例如，在一个示例中，布水管下部开口距离反应器底部大于1米，以便为污泥床预留出反应空间，从而废水和污泥更好地混合并发生反应。替代地，在布水混合系统放置于罐体的外面下部的情况下，可以将布水管从反应器罐体下部插入罐体内，布水管的上方出口停留在例如污泥膨胀床层中或者污泥膨胀床层下。
[0041]在一个示例中，所述布水混合系统1与布水装置2之间的水路连通能够关断，当关断时，能够将布水装置2从罐体中取出而无需打开罐体和中断污水处理过程。具体地，例如， 所述布水混合系统具有多个分配管，与所述多个布水管一一连接，以及在分配管的管道上具有开关阀门，能够控制从分配管到布水管的水流的通断。图2示出根据本实用新型实施例的厌氧反应器的结构示意图，其中示出了布水混合系统通过分配管19和阀门20来可控地将水分配到各个布水管，标号1指示布水混合系统，标号2指示布水管，标号6指示锥形散水器， 标号11指示排泥管，标号10指示外循环管好，标号21指示渗滤液原液。
[0042]由此，在发现布水管2出现故障的情况下，例如在发生结垢堵塞的情况下，可以关断布水混合系统和出现故障的布水管之间的水流通路，然后将该布水管2拔出，此时在手边有备用的布水管的情况下，可以直接将备用的布水管插入，并与布水混合系统1连接，连接好后，将水流通路打开，该布水管路径就可以继续工作了；或者也可以将出现故障的布水管迅速修好，例如进行去垢处理，在修好后再插入反应器和连通布水混合系统，接通水流通路。这样就实现了厌氧反应器不停止运行情况下的布水管更换，保障了正常的生产。[〇〇43]此示例中，反应器外循环管路10和外循环栗12组成外循环系统。外循环管路将填料层4处的水引出，经外循环栗12栗入布水混合系统1，在布水混合系统1内与经进水管7由进水栗13栗入布水混合系统1的废水混合，然后经布水管被通入反应器下部的污泥膨胀区。 外循环系统可有效降低进水毒性，同时提升反应器内废水上升流速。在一个示例中，反应器上升流速设计为〇.5m/h?9m/h，优选lm/h-7m/h。在一个示例中，外循环栗12的水量可调节， 可以视需要控制水量和流速。
[0044]在图1所示示例中，在反应器罐体17内的中部设置有2层填充率不同的固着填料层。固着填料可由半软性填料、组合填料、弹性立体材料中几种或一种组成。填料层固定于反应器中部。随着水质不同，两层填料高度之和与反应器总高度比可以不同，例如在30%? 75%之间，上层填料层和底部填料层比例可按照1:1?1:2分配。
[0045]在一个示例中，上层填料层和底部填料层的布置形式不同，例如填料分布方向不同，以避免形成短流，实现均匀布水。
[0046]在一个示例中，上下双层填料层的填充率不同。优选地，相比较而言，底层填充率低一些，即疏松一些；而上层填充率高一些，即紧密一些。这样的好处是:上层紧密一些，有助于泥水气的三相分离和防止泡泥;下层疏松一些，既放置污泥流失，又同时使得污泥能够落到下面，便于排出，如果污泥在上面容易堵塞，且起到均匀布水作用。优选地，底层填料的填充率在20 %?60 %之间，上层填料的填充率在30 %?70 %之间。
[0047]如此在反应器内部设置有双层填料区，使得在为微生物提供生长载体的同时，也起到了阻止反应器污泥流失和均匀布水的作用。
[0048]在图1所示的示例中，厌氧反应器罐体中，根据布水管2位置，在底部设计有锥形散水器6,可以实现布水的充分混合，及厌氧污泥的导流。在一个示例中，布水管水流出口与锥形散水器的顶部相对，以使得出水尽可能散开和混合。
[0049]所述厌氧反应器底部根据锥形散水器位置和角度，设置有多条排泥管11，有效防治污泥钙化结垢。
[0050]在一个示例中，排泥管11分区域设置，设置在污泥比较多的区域，形成区域排泥， 利于污泥的均匀排出，防止钙化。
[0051]图3示意性地示出了根据本实用新型一个实施例的锥形散水器6、排泥管11设置的俯视图。
[0052]—般地，锥形散水器之间的区域是污泥聚集区，可以安排排泥管。[〇〇53]厌氧反应器罐体可采用钢筋混凝土结构、搪瓷拼装和碳钢焊接等结构，可为圆形或矩形。所述厌氧反应器罐体高径比为1?8。[〇〇54]此外，厌氧反应器可根据废水处理需要，设置外接加热系统，实现常温、中温厌氧处理效果。
[0055]根据本实用新型一个实施例，结合图1所示的厌氧反应器，废水处理工艺可以如下进行:高浓度有机废水利用进水栗13经进水管7、在反应器运行调试或反应器内pH值低于6 时碱液利用加碱栗14经加碱液管8、反应器循环废水利用外循环栗12经外循环管路10流入到汇总管路18,然后经汇总管路18进入布水混合系统1中；在布水混合系统1充分混合后，混合水经布水管2送至反应器底部；混合水然后从底部向上部流动，顺次经过底部膨胀床层 15、底层填料层5、上层填料层4和气液分离层16等几个区域:反应器出水经出水管3排出，产生的沼气经过1气液分离层6后，经沼气出口9排出后被收集；以及部分循环水经外循环系统回流到布水混合系统。[〇〇56]在发现布水装置出现故障的情况下，在不中断污水处理工艺的状态下，关断布水混合系统和出现故障的布水装置之间的水流通路，然后将该布水装置取出。还可以在不中断污水处理工艺的状态下，安装上维修好的布水装置或者备用的布水装置。[〇〇57]以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种厌氧反应器，其特征是包括:反应器罐体；位于反应器罐体外的布水混合系统；位于反应器罐体内的布水装置；外循环系统，位于反应器罐体外，与反应器罐体和布水混合系统连接，使反应器罐体的 水循环回流至布水混合系统；其中布水混合系统连接进水管、外循环系统和布水装置，用于接收来自进水管的废水 和来自外循环系统的回流水，进行混合，并将混合水分配到布水装置。2.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征是所述布水混合系统与布水装置之间的 水路连通能够关断，当关断时，能够将布水装置从罐体中取出而无需打开罐体和无需中断 污水处理过程。3.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征是还包括单个汇总管路，进水管、外循环 系统均连通到单个汇总管路，来自进水管的废水和来自外循环系统的回流水进入单个汇总 管路，然后从该单个汇总管路通入布水混合系统。4.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征是还包括与布水混合系统连接的加碱液管。5.根据权利要求1或2所述的厌氧反应器，其特征是所述布水装置为多个布水管，所述 布水混合系统具有多个分配管，与所述多个布水管一一连接，以及在分配管的管道上具有 开关阀门，能够控制从分配管到布水管的水流的通断。6.根据权利要求5所述的厌氧反应器，其特征是布水管从反应器罐体顶部向下延伸，并 位于底部的污泥床层的上方。7.根据权利要求6所述的厌氧反应器，其特征是还包括位于反应器罐体底部的、与布水 管相对布置的锥形散水器。8.根据权利要求1或2所述的厌氧反应器，其特征是还包括一个或多个排泥管，被布置 于各个污泥聚集区域。9.根据权利要求1或2所述的厌氧反应器，其特征是还包括:上下双层填料层，其中上层填料层的填充率大于下层填料层的填充率。10.根据权利要求9所述的厌氧反应器，其特征是上层填料层和下层填料层的填料分布 方向不同。
【文档编号】C02F3/28GK205603308SQ201620106130
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】计燚淼, 白皓, 马晓波, 张聪慧
【申请人】水木湛清（北京）环保科技有限公司