专利名称：全自动内、外循环peic厌氧反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种厌氧水处理装置，特别涉及一种适用于一种高浓度有机物废水厌氧 处理的全自动内、外循环PEIC厌氧反应器。
背景技术：
厌氧生物处理法最早用于处理城市污水处理厂的沉淀污泥，后来由于处理高浓度有机废 水，采用的是普通厌氧生物处理法。普通厌氧生物处理法的主要缺点是水力时间长，沉淀污 泥中温消化时， 一般需20 30d。因为水力停留时间长，所以消化池的容积大，基本建设费用 和运行管理费用都较高。这个缺点长期限制了厌氧生物处理法在各种有机废水处理中的应用。
60年代以后，由于能源危机导致能源价格猛涨，厌氧发酵技术日益收到人们的重视，对 这一技术在家废水处理领域的应用开展了广泛、深入的科学研究工作，开发了一系列效率高 的厌氧生物处理反应器，如厌氧接触法、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床和厌氧流化床、 厌氧生物装盘、厌氧挡板式反应器等。
现在厌氧生物处理技术不仅用于处理有机污泥、高浓度有机废水，而且还能够有效的处 理诸如城市污水这样的低浓度污水。与好氧生物处理技术相比较，厌氧生物处理技术具有一 系列明显的优点，具有十分广阔的发展与应用前景。厌氧生物处理法与好氧生物处理法比较 具有下列优点(1)有机物负荷高，容积负荷高(2)污泥产量低(3)能耗低(4)营养物需 要量少(5)范围广(6)对水温的适宜范围较广。
同时普通的厌氧生物法由于样样微生物增殖缓慢，存在着设备调试时间长，耐冲击负荷 小，运行费用高，出水水质差、运行效果不稳定等缺点。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决目前厌氧反应器的缺点，提供一种运行费用低、调试时 间短、耐冲击负荷高、上升流速高、避免固形物沉积、占地面积小、减少结垢问题、降低能 耗、运行稳定可靠的全自动内、外循环PEIC厌氧反应器。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案
一种全自动内、外循环PEIC厌氧反应器，它包括PEIC反应器，在PEIC反应器内设有第 一层三相分离器和第二层三相分离器，其中，第一层三相分离器下部设有布水系统，布水系 统通过内回流管与PEIC反应器外顶部的水封器连通；同时两个三相分离器分别通过各自的沼 气提升管与水封器连通，从而构成内循环系统；在PEIC反应器的外部设有外循环系统，该外 循环系统与控制装置连接；在PEIC反应器底部有污泥排出管。
所述两层三相分离器之间为气柜。
所述外循环系统包括外循环管，其上安装电动阀门和流量计，两者与计算机连接，外循 环管则与进水管连通；同时在PEIC反应器外部还设有外回流管，外回流管一端与PEIC反应 器顶部连通，另一端则与进水管连通。
所述布水系统与分水器连通，分水器与进水管、外循环管和外回流管连通。 本实用新型全自动内、外循环PEIC厌氧反应器的构造特点是具有很大的高径比， 一般可 达2-5,反应器的高度高达16-28m。从外观上看，PEIC反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧 反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。如同两个UASB反应 器的上下重叠串联。
全自动内、外循环PEIC厌氧反应器是由四个不同的功能部分组合而成即混合区、膨胀 区、精处理区和回流部分。
混合区在反应器的底部进入的污水与颗粒污泥和内部气体循环所带回的出水
有效的混合。造成了进水有效的稀释和混合作用； 膨胀床部分这一区域是由包含高浓度的颗粒污泥膨胀床所构成。床体的膨胀或流化是 由于进水回流和产生的沼气的上升流速所造成。废水和污水之间有效的接触使得污泥具有高 的活性，可以获得高的有机负荷和转化效率；
精处理区在这一区域内，由于低的污泥负荷率，相对长的水力停留时间和推流的流态 特性，产生了有效的后处理。另外由于沼气产生的扰动在精处理区较低，使得生物可降解COD 几乎全部的去除。虽然与UASB反应器条件相比，反应器总的负荷率较高，但因为内部循环体 不经过这一区域，因此在精处理区的上升流速也较低，这两个特点也提供了最佳的固体停留；
回流系统分外回流和内回流，内部的回流是利用气提原理，因为在上层与下层的气室 间存在着压力差。回流的比例是由产气量(进水C0D浓度)所决定的，因此是自调节的。外 回流是通过外回流泵控制回流水量在反应器的底部进入系统内，从而在膨胀床部分产生附加 扰动，这使得系统的启动过程加快。在调试初期或发生冲击时，可启动外回流。
PEIC反应器监控系统也是厌氧反应器的重要环节，它通过对PEIC的进水量、回流量的 监控，可保证系统高效稳定运行，避免反应器因水质的波动受到冲击，造成反应器长时间不 能恢复正常运行，使整个运行管理简单、操作方便。
布水系统是厌氧反应器的关键配置，它对于形成污泥与进水间充分的接触、最大限度地 利用反应器的污泥是十分重要的。布水系统兼有配水和水力搅动作用，为了保证这两个作用 的实现，需要满足如下原则
进水装置的设计使分配到各点的流量相同；进水管不易堵塞；尽可能满足污泥床水力搅 拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合，防止局部产生酸化现象。
全自动内、外循环PEIC厌氧反应器的工作过程-
PEIC反应器的进水由反应器底部的配水系统分配进入膨胀床室，与厌氧颗粒污泥均匀混 合；大部分有机物在这里被转化成沼气，所产生的沼气被第一级三相分离器收集。沼气将沿 着上升管上升，沼气上升的同时把颗粒污泥膨胀床反应室的混合液提升至反应器顶部的气液 分离器。被分离出的沼气从气液分离器的顶部的导管排走，分离出的泥水混合液将沿着下降 管返回到膨胀床室的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环， 内循环的结果使膨胀床室不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，使 该室内的颗粒污泥完全达到流化状态，有很高的传质速率，使生化反应速率提高，从而大大 提高去除有机物的能力。
本实用新型的有益效果是
运行费用低，节省药剂费用；进水PH可在4-5范围内，为业主节省药剂费，厌氧在调试 期间加氢氧化钠调节PH值，调试成功后不用继续加碱，内外循环的液体量相当于第一级厌氧 出水的回流，对pH起缓冲作用，使反应器内的pH保持稳定。可减少进水的投碱量，从而节 约药剂用量，而减少运行费M。投加氢氧化钠浓度按30%计算，投加量为0. 30-0. 40kgNaOH/m:'， 则每天可节省20%氢氧化钠1080-1440kg，每吨20%氢氧化钠按400元计算，则每天可节省药 剂费用432-576元，每年可节省药剂费15.6-20.7万元；例如鲁洲集团山东公司厌氧生物处 理采用的是EGSB工艺，需要每天加含液碱30%的碱液8吨，当冲击EGSB的PH低于6时，容 易导致调试失败，为客户带来了较高的运行成本，而全自动内、外循环PEIC厌氧反器则可以 解决这一问题。调试时间短、容积负荷率高，水力停留时间短；PEIC反应器生物量大(可达 到60g/L)，污泥龄长。特别是由于存在内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进 水容积负荷率可达25kgC0D/(m、d)。耐冲击负荷高，在PEIC反应器中，当COD负荷增加时， 沼气的产生量随之增加，由此内循环的气提增大。处理高浓度废水时，循环流量可达进水流 量的10 20倍。废水中高浓度和有害物质得到充分稀释，大大降低有害程度，从而提高了反 应器的耐冲击负荷能力；当COD负荷较低时，沼气产量也低，从而形成较低的内循环流。 因此，内循环实际为反应器起到了自动平衡COD冲击负荷的作用。
避免了固形物沉积，有一些废水中含有大量的悬浮物质，会在UASB等流速较慢的反应器内容易发生累积，将厌氧污泥逐渐置换，最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在 PEIC反应器中，高的液体和气体上升流速，将悬浮物冲击出反应器。
占地面积小和基建投资省，由于PEIC反应器的容积负荷率比普通的UASB反应器要高3 4倍以上，则PEIC反应器的体积为普通UASB反应器的1/4 1/3左右。而且有很大的高径比， 所以，占地面积特别省，非常使用于占地面积紧张的厂家采用。并且，可降低反应器的基 建投资。 ，
依靠沼气提升实现自身的内循环，降低能耗。厌氧流化床载体的膨胀和流化，是通过出 水回流出水泵加压实现。依次必须消耗一部分动力。而PEIC反应器正常运行时是以自身产生 的沼气作为提升的动力，实现混合液内循环，不必开水泵实现强制循环，从而减少能耗。
可以在一定程度上减少结垢问题。对于一些含盐量较高的废水，如淀粉废水、淀粉糖废 水等，由于废水中含有超量的钙盐、同时还具有氨氮和磷酸盐，所以在厌氧出水管路上容易 形成钙盐沉积和磷酸铵镁(鸟粪石)沉淀。严重的会堵塞管路。由于IC反应器采用的是内循 环，沼气中的C02不像外循环一样可以从水中逸出，从而可以避免结垢问题。
运行稳定可靠。因为，PEIC反应器相当有上、下两个UASB反应器串联运行，下面一个 UASB反应器具有很高的有机负荷率，起"粗"处理作用，上面一个UASB反应器的负荷较低， 起"精"处理作用。 一般说，多级处理工艺比单级处理的稳定性好，出水水质稳定。
图l为本实用新型的结构示意图。 '
其中，l.进水管，2.布水系统，3.沼气提升管，4.第一层三相分离器，5.内回流管，6. 水封器，7.外循环管，8.电动阀门，9.流量计，IO.计算机，ll.外回流管，12.分水器，13. 第二层三相分离器，14.污泥排出管，15.气柜。
具体实施方式
图1中，全自动内、外循环PEIC厌氧反应器，它包括PEIC反应器，在PEIC反应器内设 有第一层三相分离器4和第二层三相分离器13，其中，第一层三相分离器4下部设有布水系 统2，布水系统2通过内回流管5与PEIC反应器外顶部的水封器6连通；同时两个三相分离 器分别通过各自的沼气提升管3与水封器6连通，从而构成内循环系统；在PEIC反应器的外 部设有外循环系统，该外循环系统与控制装置连接；在PEIC反应器底部有污泥排出管14。
两层三相分离器之间为气柜15。
外循环系统包括外循环管7，其上安装电动阀门8和流量计9，两者与计算机10连接， 外循环管7则与进水管1连通；同时在PEIC反应器外部还设有外回流管ll，外回流管ll一 端与PEIC反应器顶部连通，另一端则与进水管1连通。
布水系统2与分水器12连通，分水器12与进水管1、外循环管7和外回流管11连通。
权利要求1.一种全自动内、外循环PEIC厌氧反应器，其特征是，它包括PEIC反应器，在PEIC反应器内设有第一层三相分离器和第二层三相分离器，其中，第一层三相分离器下部设有布水系统，布水系统通过内回流管与PEIC反应器外顶部的水封器连通；同时两个三相分离器分别通过各自的沼气提升管与水封器连通，从而构成内循环系统；在PEIC反应器的外部设有外循环系统，该外循环系统与控制装置连接；在PEIC反应器底部有污泥排出管。
2. 如权利要求1所述的全自动内、外循环PEIC厌氧反应器，其特征是，所述两层三相分 离器之间为气柜。
3. 如权利要求1所述的全自动内、外循环PEIC厌氧反应器，其特征是，所述外循环系统 包括外循环管，其上安装电动阀门和流量计，两者与计算机连接，外循环管则与进水管连通; 同时在PEIC反应器外部还设有外回流管，外回流管一端与PEIC反应器顶部连通，另一端则 与进水管连通。
4. 如权利要求1所述的全自动内、外循环PEIC厌氧反应器，其特征是，所述布水系统与分 水器连通，分水器与进水管、外循环管和外回流管连通。 '
专利摘要本实用新型公开了一种全自动内、外循环PEIC厌氧反应器。它运行费用低、调试时间短、耐冲击负荷高、上升流速高、避免固形物沉积、占地面积小、减少结垢问题、降低能耗、运行稳定可靠。其结构为它包括PEIC反应器，在PEIC反应器内设有第一层三相分离器和第二层三相分离器，其中，第一层三相分离器下部设有布水系统，布水系统通过内回流管与PEIC反应器外顶部的水封器连通；同时两个三相分离器分别通过各自的沼气提升管与水封器连通，从而构成内循环系统；在PEIC反应器的外部设有外循环系统，该外循环系统与控制装置连接；在PEIC反应器底部有污泥排出管。
文档编号C02F3/28GK201334394SQ20092001862
公开日2009年10月28日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者朱杰高, 薛俊强 申请人:山东太平洋环保有限公司