卧式厌氧反应器的制作方法

本实用新型涉及一种废水处理设备，具体涉及一种卧式自循环厌氧反应器

背景技术：

污水中的有机废弃物是造成环境污染最重要的污染物，是使水域变质、发黑发臭的主要原因，一般而言，生物方法是去除废水中有机物最经济有效的方法，其利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机废弃物分解为简单无机物从而使污水得到净化。按微生物种类可以分为好氧微生物、厌氧微生物和介于二者之间的兼性微生物；利用厌氧微生物去除有机物的技术称为厌氧处理技术，是一种低成本的废水处理技术，它不需要向反应器供氧，从而节省动力，不仅适用于高浓度有机废水，也可适用于低浓度有机废水，近年来在污水处理领域内发展很快，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、UASB厌氧生物反应器以及EGSB和IC厌氧反应器等，是消减有机污染物、降低运行成本的有效途径。

目前世界上应用最多的厌氧生物反应器是UASB厌氧生物反应器。这种反应器被称为第二代厌氧生物反应器，其特点是技术成熟、制造简便。但随着流化反应理论的运用，以相对稳定的厌氧生物床为特点的UASB反应器显示出反应效率低的劣势，而第三代反应器如EGSB、 IC等厌氧生物反应器通过运用流化反应理论，将厌氧生物反应器的应用领域和反应效率大大提升，市场占有率也逐年提升。

但UASB、EGSB及IC反应器很多地方不能满足需要，由于为立式结构厌氧反应器，反应器较高，一些需要将反应器埋在地下的地方不能应用，本实用新型采用了特殊的内部构造，将立式反应器改为卧式，同时巧妙的运用含沼气的量不同废水密度不同而产生对流的原理，反应器不需要外回流系统却能获得很好的流化效果，使反应效率大大增加。

技术实现要素：
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本实用新型提供一种控制简单、投资较少、处理成本低能耗低、可用絮状污泥启动且污水能够自行循环流化的卧式厌氧反应器，安装时可以将反应器埋在地下，特别适合农村分散式生活污水处理使用。

本实用新型的技术是：包括罐体、进水管、排泥管、回流管、沼气分离装置、沼气管、出水堰板等部分组成；通过上述装置将罐体内部划分成几个区域，分别是混合区、主反应区、沼气分离区、沉淀区。

混合区：反应器调试运行之前，通过人孔预先向反应器内投加活性颗粒污泥作为菌种，废水通过进水管进入反应器底部，在底部通过布水管与颗粒污泥和沉淀区回流的污泥有效地混合。

主反应区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在预先投加的高浓度活性污泥作用下，大部分有机物被活性污泥内的微生物降解转化为沼气。混合后污水和沼气上升的剧烈扰动使该反应区内污泥呈完全膨胀和流化状态，增强了泥水表面接触，强化了泥水传质效果，污泥内微生物由此而保持着高的活性。

沼气分离区：主反应区产生的沼气及携带的污泥上升，碰到沼气分离装置下部的倒椎体结构，沼气及泥水混合物沿着倒椎体被导引到反应器两侧，随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物随沼气沿着沼气分离装置直边部分与罐体间狭窄通道上升，上升的沼气及泥水混合液在主沼气分离区分离，沼气溢出水面进入灌顶空间储存，泥水混合液进入沉淀区。

沉淀区：经主反应区厌氧处理后的废水，通过沼气分离装置与罐体间通道进入沉淀区；该区污泥浓度较低，而且废水中大部分有机物已在主反应区被降解，因此沼气产生量较少，污水密度比底部主反应区大，由于对流作用，泥水混合物大部分沿回流管返回到最下端的混合区；少部分在此沉淀区进行固液分离，上清液通过排水堰板排出，沉淀的颗粒随回流的泥水混合物返回主反应区，使混合区及主反应区污泥浓度大大增加。

自循环系统建立：沉淀区和沼气回流管内气水比较小，密度较主反应区及沼气分离装置与罐体间狭窄通道大，根据对流原理，泥水混合物及沉降的污泥则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部进水管的进入的污水充分混合，实现了混合液的内部自循环；自循环的形成增大了主反应区的上升流速，使主反应区的有机物与污泥内厌氧生物菌接触面积增大，加快了水质净化速率；同时自循环稀释了进水浓度，减小了反应器内有机酸浓度梯度，改善了厌氧生物菌的生存环境，提高了厌氧生物菌对有机物的降解速率。由于自循环反应器构造巧妙，其自循环量可数倍于现有厌氧反应器，并且进水浓度越高，沼气产量越大循环量也越大，效率也越高，出水水质越稳定，处理效率因此高于现有厌氧生物反应器一倍以上，投资可减少50％以上。

与现有技术相比，本实用新型的显著效果是：

1)处理费用低、可回收利用沼气；

2)污水自循环，不需要任何动力，能耗低；

3)容积负荷高，可达到8～20kgCOD/m3.d；

4)进水COD浓度范围广，可达到2000～20000mg/L；

5)应用范围广，可应用于酿酒、淀粉加工、生物制药、有机化工、畜禽养殖、造纸等中高有机物浓度废水处理；

6)模块化生产，可在工厂生产，现场安装；

7)可埋在地下，也可以直接安放在地面，无动力，免维护。

附图说明

图1是本实用新型纵向剖面图

图2是本实用新型横向剖面图

图中标记：101-混合区；102-主反应区；103-沉淀区；104-沼气分离区；1-进水管；2- 排泥管；3-隔板；4-罐体；5-人孔；6-排水堰板；7-排水管；8-污泥排放管；9-布水支管； 10-泥水回流管；11-支撑角钢；12-沼气排放管；13-沼气分离装置。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步的详细描述，但不应将本实用新型理解为 仅限于以下描述的实例，凡基于本实用新型内容所实现的技术均属于本实用新型范围。

本实用新型卧式自循环厌氧反应器：包括进水管1、排泥管2、隔板3、罐体4、人孔5、 排水堰板6、排水管7、污泥排放管8、布水支管9、泥水回流管10、支撑角钢11、沼气排放 管12及沼气分离装置13等零部件组成；罐体采用卧式钢罐体，顶部设有密封沼气气室；进 水布水管设在罐体底部，由2根穿孔管组成；进水管与排泥管并列设置；沼气分离装置设在 罐体中上部，沼气分离装置横截面为上部带有直边的倒锥形长条结构，一端焊接在罐体端部， 一端与隔板3焊接，下部连接泥水回流管10，沼气分离装置竖直部分与罐体间距为20-50mm， 高度300mm；排水堰板及排水管设置在罐体上部沉淀区，沉淀后的上清液通过堰板进入排水 管，罐体外面设有爬梯及平台。

经过上述结构布置，将反应器分隔成几个区域，分别是混合区101、主反应区102、沼气 分离区103、沉淀区104。

本实用新型是这样工作的

反应器调试运行之前，通过人孔预先向反应器内投加活性颗粒污泥作为菌种，污水通过 进水管1进入反应器底部混合区，在底部通过布水支管9与活性颗粒污泥和沉淀区回流的泥 水混合物有效地混合；混合后形成的泥水混合物进入主反应区，在高浓度活性污泥作用下， 大部分有机物被降解转化为沼气；混合后污水和沼气上升的剧烈扰动使该反应区内污泥呈完 全膨胀和流化状态，增强了泥水表面接触，强化了泥水传质效果，污泥内微生物由此而保持 着高的活性，产生更多沼气；大量的沼气及携带的污泥上升，碰到沼气分离装置下部的倒椎 体结构，沼气及泥水混合物沿着倒椎体被导引到反应器两侧，泥水混合物随沼气沿着沼气分 离装置直边部分与罐体间狭窄通道上升，上升的沼气及泥水混合液在主沼气分离区分离，沼 气溢出水面进入灌顶空间储存，泥水混合液进入沉淀区；沉淀区污泥浓度较低，且废水中大 部分有机物已在主反应区被降解，沼气产量较少，污水密度比底部主反应区大，由于对流作用，泥水混合物大部分沿回流管返回到最下端的混合区；少部分在此沉淀区进行固液分离，上清液通过排水堰板排出，沉淀的颗粒随回流的泥水混合物返回主反应区，这样在反应器内部就形成泥水的自动循环。自循环的形成增大了主反应区的上升流速，使主反应区的有机物与厌氧生物菌接触面积增大，加快了水质净化速率；同时自循环也稀释了进水浓度，减小了反应器内有机酸浓度梯度，改善了厌氧生物菌的生存环境，提高了厌氧生物菌的降解速率。