一种UASB厌氧反应器的制作方法

本实用新型属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种UASB厌氧反应器。

背景技术：

UASB反应器废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，附着和没有附着的气体向反应器顶部上升。上升到表面的污泥撞击三相反应器气体发射器的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，附着和没有附着的气体被收集到反应器顶部的三相分离器的集气室。置于集气室单元缝隙之下的挡板的作用为气体发射器和防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的絮动，会阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。

由于分离器的斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。由于流速降低污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，其将滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。

现有的中国反应器如中国专利公布的申请号：02282323.9，实用新型名称：内循环厌氧膨化床/流化床反应器，该反应器主要技术特点是将气液分离区与第二反应区合建，顶部一部分作为是气液分离区，第二反应区不设三相分离器，采用面积更大的环形降流区。该专利反应器仍然可以形成内循环，但结构大为简化。但该专利的不足之处在于：载体流耗能耗大，系统的设计要求高，净化效率低，内部污垢清理不方便，容易导致装置损坏，减小了使用寿命。

针对以上问题，故，有必要对其进行改进。

技术实现要素：

本实用新型是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种结构简单，使用方便，易于操作，水力调节方便，传质效果好，污泥能够有效地保留在反应器中的UASB厌氧反应器。

为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种UASB厌氧反应器，包括罐体和旋流气液分离器；所述罐体内部自上而下依次设置有二极三相分离器、一极三相分离器和布水器；所述布水器布设于罐体底端内部，所述布水器下端连接有污水进水管，所述污水进水管穿过罐体端口外伸；所述旋流气液分离器上端设置有沼气收集管，所述旋流气液分离器侧边设置有出水管；所述罐体内部中心设有自旋流气液分离器通往布水器的下降管，所述一极三相分离器上设有与二极三相分离器相通的上升管，所述二极三相分离器上设有通向旋流气液分离器的集气管。

作为本实用新型的一种优选方案，所述旋流气液分离器包括分离器壳体，搅拌轴、搅拌电机和搅拌叶片；所述分离器壳体的上半部分为锥形，下半部位为圆筒形；分离器壳体的底端连接有连接板；下降管与集气管穿过连接板与分离器壳体相连通，所述搅拌轴转动安装于分离器壳体上半部分的轴线位置，所述搅拌轴的上端连接有搅拌电机，所述搅拌轴下端连接有搅拌叶片，搅拌叶片位于分离器壳体的下半部位内，搅拌叶片与下降管和集气管之间留有一定距离。

作为本实用新型的一种优选方案，所述布水器包括呈圆锥状的壳体，所述的壳体呈中空状且其内设有容置腔，容置腔与污水进水管连通，所述的壳体顶部连接有下降管；壳体上开设有多个布水孔，布水孔等距布设于壳体上。

作为本实用新型的一种优选方案，所述一极三相分离器与二极三相分离器可拆式连接于罐体内，且一极三相分离器与二极三相分离器结构相同。

作为本实用新型的一种优选方案，所述一极三相分离器包括开口朝下的多个V形挡板和设于V形挡板顶部两端的气体收集管；V形挡板与气体收集管之间设有连接管；连接管位于V形挡板的顶部；连接管与气体收集管相连通；所述V形挡板由左倾挡板和右倾挡板按照设定的夹角组合而成；多个V形挡板分为上组和下组，每组V形挡板平行间隔设置，两组V形挡板交错设置。

作为本实用新型的一种优选方案，所述一极三相分离器包括七个V形挡板，上组包括三个V形挡板，下组包括四个V形挡板，上组的V形挡板设于下组的两个V形挡板之间。

作为本实用新型的一种优选方案，所述左倾挡板和右倾挡板之间连接有平行挡板；所述左倾挡板、右倾挡板和平行挡板固定连接，一体成型；平行挡板的宽度与连接管的外径相一致。

作为本实用新型的一种优选方案，所述集气管的横截面为椭圆形、多边形、或者由线段和弧线组成的不规则形状。

作为本实用新型的一种优选方案，所述相邻的两个交错设置的V形挡板的水平投影相互重叠10％～30％。

作为本实用新型的一种优选方案，所述V形挡板的夹角为70～120°。

本实用新型的有益效果是：通过设置布水器将污水均匀地分配发到反应器的横断面上并均匀上升；通过设置一极三相分离器和二极三相分离器有效将气体、液体和固体三类物质进行分离；通过设置旋流气液分离器有效地将沼气和水分离后排出；本实用新型设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需要充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。

附图说明

图1是本实用新型的实施例结构剖视图；

图2是本实用新型的实施例结构示意图；

图3是本实用新型的实施例一极三相分离器结构示意图；

图中附图标记：罐体1，旋流气液分离器2，分离器壳体2-1，搅拌轴2-2，搅拌电机2-3，搅拌叶片2-4，连接板2-5，二极三相分离器3，一极三相分离器4，V形挡板4-1，左倾挡板4-1-1，右倾挡板4-1-2，平行挡板4-1-3，气体收集管4-2，连接管4-3，布水器5，壳体5-1，容置腔5-2，布水孔5-3，污水进水管6，沼气收集管7，出水管8，下降管9，上升管10，集气管11，连接座12。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例作详细说明。

实施例一：如图1-3所示，一种UASB厌氧反应器，包括罐体1和旋流气液分离器2；罐体1底部套接有连接座12，连接座12周围均布有螺栓孔，连接座12和地基可以通过螺栓结构固定连接；防止该UASB厌氧反应器工作时产生较大震动；罐体1内部自上而下依次设置有二极三相分离器3、一极三相分离器4和布水器5；布水器5布设于罐体1底端内部，布水器5下端连接有污水进水管6，污水进水管6穿过罐体1端口外伸；旋流气液分离器2上端设置有沼气收集管7，旋流气液分离器2侧边设置有出水管8；罐体1内部中心设有自旋流气液分离器2通往布水器5的下降管9，一极三相分离器4上设有与二极三相分离器3相通的上升管10，二极三相分离器3上设有通向旋流气液分离器2的集气管11；集气管11的横截面形状可以根据实际需要进行设计，比如图1所示集气管的横截面为圆形；通过设置布水器5将污水均匀地分配发到反应器的横断面上并均匀上升；通过设置一极三相分离器4和二极三相分离器3有效将气体、液体和固体三类物质进行分离；通过设置旋流气液分离器2有效地将沼气和水分离后排出；本实用新型设备简单，运行方便，勿需设沉淀池和污泥回流装置，不需要充填填料，也不需在反应区内设机械搅拌装置，造价相对较低，便于管理，且不存在堵塞问题。

旋流气液分离器2包括分离器壳体2-1，搅拌轴2-2、搅拌电机2-3和搅拌叶片2-4；分离器壳体2-1的上半部分为锥形，下半部位为圆筒形；分离器壳体2-1的底端连接有连接板2-5；下降管9与集气管11穿过连接板2-5与分离器壳体2-1相连通，搅拌轴2-2转动安装于分离器壳体2-1上半部分的轴线位置，搅拌轴2-2的上端连接有搅拌电机2-3，搅拌轴2-2下端连接有搅拌叶片2-4，搅拌叶片2-4位于分离器壳体2-1的下半部位内，搅拌叶片2-4与下降管9和集气管11之间留有一定距离；通过设置旋流气液分离器有效地将沼气和水分离后排出，提高了净化效率。

布水器5包括呈圆锥状的壳体5-1，壳体5-1呈中空状且其内设有容置腔5-2，容置腔5-2与污水进水管6连通，壳体5-1顶部连接有下降管9；壳体5-1上开设有多个布水孔5-3，布水孔5-3等距布设于壳体5-1上；污水和物料在布水器5的容置腔5-2内经混合、阻力反射后形成紊流，从而实现料水混合的目的，达到均匀布水的作用，有效提高了生化处理效果。

一极三相分离器4与二极三相分离器3可拆式连接于罐体1内，便于清洗和安装的方便，提高了一极三相分离器4与二极三相分离器3的使用效率，一极三相分离器4与二极三相分离器3结构相同。

一极三相分离器4包括开口朝下的多个V形挡板4-1和设于V形挡板4-1顶部两端的气体收集管4-2；V形挡板4-1与气体收集管4-2之间设有连接管4-3；连接管4-3位于V形挡板4-1的顶部；连接管4-3与气体收集管4-2相连通；所述V形挡板4-1由左倾挡板4-1-1和右倾挡板4-1-2按照设定的夹角组合而成；多个V形挡板4-1分为上组和下组，每组V形挡板4-1平行间隔设置，两组V形挡板4-1交错设置；一极三相分离器4包括七个V形挡板4-1，上组包括三个V形挡板4-1，下组包括四个V形挡板4-1，上组的V形挡板4-1设于下组的两个V形挡板4-1之间；一极三相分离器4可以灵活地增设V形挡板4-1数量，增设挡板数量可以起到多次阻隔污水中固体颗粒的作用，使流向分离器底部的水尽可能减少固体颗粒。因此，在增加挡板数量的同时，UASB厌氧反应器的罐体1高度也会相应增加，需要改装时，只需将挡板吊入加高的罐体1内安装即可。

左倾挡板4-1-1和右倾挡板4-1-2之间连接有平行挡板4-1-3；所述左倾挡板4-1-1、右倾挡板4-1-2和平行挡板4-1-3固定连接，一体成型；平行挡板4-1-3的宽度与连接管4-3的外径相一致；设置平行挡板4-1-3，可防止污泥颗粒被上升水流带走，有利于污泥的沉淀。

相邻的两个交错设置的V形挡板4-1的水平投影相互重叠10％～30％；欲达到气液分离目的，上下两组V形挡板4-1的斜面必须重叠，重叠的水平投影越大，气体的分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离效果的影响越小；V形挡板4-1的夹角为70～120°，更优选为90℃。这样的角度设置可使得沉积在V形挡板4-1斜坡上的污泥顺利下滑，同时可保持水流的稳定。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：罐体1，旋流气液分离器2，分离器壳体2-1，搅拌轴2-2，搅拌电机2-3，搅拌叶片2-4，连接板2-5，二极三相分离器3，一极三相分离器4，V形挡板4-1，左倾挡板4-1-1，右倾挡板4-1-2，平行挡板4-1-3，气体收集管4-2，连接管4-3，布水器5，壳体5-1，容置腔5-2，布水孔5-3，污水进水管6，沼气收集管7，出水管8，下降管9，上升管10，集气管11，连接座12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。