高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器的制造方法
【专利摘要】一种污泥高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器，主体内自下至上依次设置有沉流式反应区、升流反应区、气固液分离区和出水区；沉流式反应区为下部斗形体和上部锥形罩相对布置而成，斗形体和锥形罩之间留有间隙，升流反应区在锥形罩的上方；气固液分离区内设置有三相分离器，出水区的上方设置有出水堰，出水堰上设有出水管；主体顶部设置有污泥反向提升回流装置，该装置包括气水分离罐、污泥反向提升管和回流管，污泥反向提升管连接在气水分离罐和沉流式反应区的底部之间，回流管连接在气水分离罐和升流反应区的底部之间。该反应器中污泥高速反向沉流式传质，传质变得更为强烈，使污泥流失变得最小，又显著提高了处理效率。
【专利说明】高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于污水处理生化处理阶段的厌氧反应装置，属于厌氧反应【技术领域】。
【背景技术】
[0002]现阶段使用的各种传统厌氧反应器可以归类为升流式厌氧反应器，这类厌氧反应器构造简单，操作运行比较方便，通过上升水流和沼气产生的上升气流起到搅拌的作用，常态升流速度在0.1-10米/小时之间，启动和运行时使用水循环带动污泥进行传质以达到降解污染物的目的。
[0003]但是，这类厌氧反应器由于是升流式原理，泥水由下向上升流循环，造成反应区厌氧污泥流失，污泥受重力影响向底部自然沉降，致使污泥堆积在底部，污泥却得不到利用。因此，升流式厌氧反应器无法解决底部污泥堆积的问题，存在水流短路、传质性差和升流过程中厌氧污泥流失的缺点，不适用高浓度水质和可生化差的污水处理，即使应用，效率也非常低。
[0004]目前亟需一种能够对高浓度水质和可生化差的污水进行高效快速处理的厌氧反应器。
【发明内容】
[0005]本实用新型针对现有厌氧反应器的不足，提供一种污泥反向沉流式循环传质、厌氧污泥流失率低的高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器。该反应器颠覆了传统厌氧升流式传质的工艺原理，提出了污泥高速运行反向沉流式传质的理念，可对高浓度水质和可生化差的污水进行高效快速处理。
[0006]本实用新型的高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器，采用下述技术方案:
[0007]该反应器，包括柱状主体，主体内自下至上依次设置有沉流式反应区、升流反应区、气固液分离区和出水区；沉流式反应区为下部斗形体和上部锥形罩相对布置而成，斗形体和锥形罩之间留有间隙，升流反应区在锥形罩的上方；气固液分离区内设置有三相分离器，出水区的上方设置有出水堰，出水堰上设有出水管；主体顶部设置有污泥反向提升回流装置，该装置包括气水分离罐、污泥反向提升管和回流管，污泥反向提升管连接在气水分离罐和沉流式反应区的底部之间，回流管连接在气水分离罐和升流反应区的底部之间，污泥反向提升管与污泥提升动力连接，气水分离罐与三相分离器之间连接有沼气管；主体的底部设置有伸入沉流式反应区内的布水管和排泥管；
[0008]运行时，污泥反向提升管通过污泥提升动力(污泥提升泵等)将底部污泥提升至气水分离罐后由回流管回流至升流反应区底部，废水由布水管进入沉流式反应区，同时与回流的污泥混合，此时沉降流速达到5m/小时-1Om/小时，污泥在重力和反向提升力作用下向升流反应区底部高速运行并形成旋流，与向上运行的污水形成剧烈传质，在污泥反向提升管的作用下使污泥周而复始不停地反向循环，因此污泥流失变得最小，传质变得更为强烈，避免了污泥沉积；废水在沉流式反应区内形成的气固液上升至升流反应区，在0.1m/小时-1Om/小时的常态升流速度中进行残余污染物的降解，然后至气固液分离区，通过三相分离器实现气固液分离，清液经出水堰排出，污泥在重力和反向提升力作用下向沉流式反应区沉降，沼气沿沼气管进入气水分离罐，池体产生的颗粒污泥经排泥管定期排出。
[0009]主体的高径比为1:1-1:4。
[0010]沉流式反应区和升流反应区之间设置有下部气固液分离区。
[0011]本实用新型提出了一种污泥高速反向沉流式传质的新理念，颠覆了传统厌氧升流式传质的运行模式，使底部污泥反向提升后高速向底部运行，与向上运行的污水形成剧烈传质，传质变得更为强烈，既避免了污泥沉积，使污泥流失变得最小，又显著提高了处理效率，保证了出水水质的稳定，适用于各种浓度有机污染废水的处理，特别适用于高浓度水质和可生化差的污水处理。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图是本实用新型污泥反向混合厌氧反应器的结构示意图
[0013]图中:1、主体，2、沉流式反应区，3、升流反应区，4、气固液分离区，5、沉淀分离出水区，6、气水分离罐，7、出水堰，8、布水管，9、排泥管，10、回流管，11、污泥反向提升管，12、斗形体，13、沼气管，14、出水管，15、锥形罩，16、污泥提升泵。
【具体实施方式】
[0014]如附图所示，本实用新型的高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器呈柱状，采用钢结构，主要包括柱状主体I,主体高径比为1:1-1:4。主体I内自下至上依次设置有沉流式反应区2、升流反应区3、气固液分离区4和沉淀分离出水区5。沉流式反应区2为一向上敞口的斗形体12和向下敞口的锥形罩15相对布置而成，斗形体12和锥形罩15之间留有泥水通行的间隙。气固液分离区4内设置有三相分离器。沉淀分离出水区5的上方设置有出水堰7，出水堰7上设有出水管14。也可在沉流式反应区2与升流反应区3之间再设置一个下部气固液分离区，下部气固液分离区内也设置三相分离器。
[0015]主体I的顶部设置有污泥反向提升回流装置，该装置包括气水分离罐6、污泥反向提升管11和回流管10，污泥反向提升管11连接在气水分离罐6和沉流式反应区2的底部之间，回流管10连接在气水分离罐6和升流反应区3的底部之间，污泥反向提升管11上连接有污泥提升泵16。通过污泥提升泵16将底部污泥沿污泥反向提升管11反向提升至气水分离罐6内，再由回流管10向下回流，与上行污水强烈传质。污泥提升泵16也可采用其它污泥提升动力设备。
[0016]气水分离罐6与气固液分离区4之间连接有沼气管13，将升流反应区3内的沼气引入气水分离罐6，再通过气水分离罐6排出。主体I的底部设置有伸入沉流式反应区内的布水管8和排泥管9，布水管8和排泥管9上均设有控制阀，布水管8位于排泥管9上方。
[0017]上述高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器的运行过程如下所述:
[0018]启动污泥提升泵16，将底部污泥沿污泥反向提升管11提升至气水分离罐6，然后由回流管10回流至升流反应区2底部，废水由布水管8进入沉流式反应区2，同时与回流的高浓混合液混合，其沉降流速可达到5-10m/h，厌氧污泥在重力和污泥反向提升作用下向沉流式反应区3高速运行，与向上运行的污水形成剧烈传质，在污泥反向提升管11的作用下再提升至气水分离罐6，形成循环。在升流反应区3内仍存在厌氧菌对有机物的降解，同时产生沼气，再次形成气固液，然后一起上升至气固液分离区4，并在此通过三相分离器实现气固液分离，清液经沉淀区5和出水堰7沿排水管14排出池体外，污泥在重力的作用下向池底沉降，沼气沿沼气管13进入气水分离罐6。主体I产生的颗粒污泥经排泥管9定期排出池外。
[0019]沉流式反应区2内污泥浓度高，产气量大，升流反应区3内污泥浓度低，通过污泥反向提升管11使底部污泥提升后再回流形成反向循环，污泥在重力作用下反向向下运行过程中与向上运行的污水形成剧烈传质，在污泥反向提升管15的作用下再次提升至气水分离罐，周而复始不停地反向循环，因此污泥流失变得最小，反向传质变得更为强烈，促进了微生物与污染物的有效接触和能量传递。废水在沉流式反应区内形成的气固液上升至升流反应区，在0.1m/小时-1Om/小时的常态升流速度中进行残余污染物的深度降解。在升流反应区3内微生物与有机污染物充分吸附降解，是污染物去除最高的地方。气水分离罐6起到连接沉流式反应区2和升流反应区3的作用，目的在于让高浓度的有机废水在短时间内与微生物充分接触，为颗粒物的快速繁殖提供充足的营养物质，促进生物繁殖，同时借助高速冲刷，剪切，形成活性高的颗粒污泥。
[0020]上述厌氧反应器的特点在于高速逆向沉流式传质，与传统厌氧升流式传质的运行模式完全不同，传质变得更为强烈，避免了污泥沉积，使污泥流失变得最小，显著提高了处理效率，COD容积负荷高，可达10-20 kg/m3, d以上，特别适用于高浓度水质和可生化差的污水处理。
【权利要求】
1.一种高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器，包括柱状主体，其特征在于:主体内自下至上依次设置有沉流式反应区、升流反应区、气固液分离区和出水区；沉流式反应区为下部斗形体和上部锥形罩相对布置而成，斗形体和锥形罩之间留有间隙，升流反应区在锥形罩的上方；气固液分离区内设置有三相分离器，出水区的上方设置有出水堰，出水堰上设有出水管；主体顶部设置有污泥反向提升回流装置，该装置包括气水分离罐、污泥反向提升管和回流管，污泥反向提升管连接在气水分离罐和沉流式反应区的底部之间，回流管连接在气水分离罐和升流反应区的底部之间，污泥反向提升管与污泥提升动力连接，气水分离罐与三相分离器之间连接有沼气管；主体的底部设置有伸入沉流式反应区内的布水管和排泥管。
2.根据权利要求1所述的高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器，其特征在于:所述主体的高径比为1:1-1:4。
3.根据权利要求1所述的高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器，其特征在于:所述沉流式反应区和升流反应区之间设置有下部气固液分离区。
【文档编号】C02F3/28GK203392922SQ201320505345
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】许中华 申请人:许中华