一种内循环厌氧反应器

摘要

本发明公开了一种内循环厌氧反应器，包括池体、与池体内相连通的沼气收集管道、水封罐，内循环厌氧反应器还包括进水管、斜板沉淀池，池体的中部设有隔离墙，池体内的两个对角分别设有推动池内混合水体绕隔离墙流动的潜水推进器，斜板沉淀池设置在池体内的一侧，斜板沉淀池的下端设有连通斜板沉淀池和池体的开口。采用上述结构，本发明具有以下优点：1、实现了池体内的水循环，定常态下，在与流动方向垂直的截面上流速稳定；2、在反应器的各个截面上，物料的浓度不随时间变化，减少了污泥流失；3、流体流动方向上不存在流体质点的混合，无返混现象。所有流体质点具有相同的停留时间；4、使得泥水充分混合；5、提高耐冲击力。

权利要求

1.一种内循环厌氧反应器，包括池体(9)、与池体(9)内相连通的沼气收集管道(5)、水封罐(6)，其特征在于：所述的内循环厌氧反应器还包括进水管(1)、斜板沉淀池(4)，所述的池体(9)的中部设有隔离墙(3)，所述的池体(9)内的两个对角分别设有推动池内混合水体绕隔离墙(3)流动的潜水推进器(2)，所述的斜板沉淀池(4)设置在池体(9)内的一侧，所述的斜板沉淀池(4)的下端设有连通斜板沉淀池(4)和池体(9)的开口(11)，所述的斜板沉淀池(4)的下端设有排泥管道(7)，所述的池体(9)的一角设有另一个排泥管道(7)，所述的排泥管道(7)分别与厌氧污泥泵连接。

2.根据权利要求1所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的进水管(1)设置在池体(9)的池壁上，所述的进水管(1)设置在斜板沉淀池(4)开口侧的相反侧。

3.根据权利要求1所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的沼气收集管道(5)连接在池体(9)的上端并连通池体(9)内，所述的沼气收集管道(5)与池体(9)外的水封罐(6)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的斜板沉淀池(4)上端设有溢流堰(8)和出水口(12)。

5.根据权利要求1所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的两个潜水推进器(2)相对于隔离墙(3)对称设置，所述的隔离墙(3)朝向的方向与潜水推进器(2)的推进方向平行。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的池体(9)上设有人孔(10)，所述的人孔(10)与斜板沉淀池(4)相对设置。

7.根据权利要求1或5所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的潜水推进器(2)采用固定架固定在池体(9)底部。

8.根据权利要求4所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的斜板沉淀池(4)内设有斜板，斜板采用玻璃钢制作，所述的溢流堰(8)采用PVC板制作或碳钢制作，所述的斜板沉淀池的内池壁上涂有防腐漆。

9.根据权利要求1所述的一种内循环厌氧反应器，其特征在于：所述的池体(9)顶部设有检查孔(13)。

说明书

一种内循环厌氧反应器

技术领域

[0001] 本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种内循环厌氧反应器。

背景技术

[0002] 助推式厌氧反应器主要用于污水处理，是厌氧反应器的一种。传统的上升流式厌氧污泥床(UASB)有反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沼着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。

[0003] 这种工艺的基本出发点在于：1、为污泥絮凝提供有利的物理——化学条件，使厌氧污泥获得并保持良好的沉淀性能；2、良好的污泥床常可形成一种相当稳定的生物相，能抵抗较强的扰动力。较大的絮体具有良好的沉淀性能，从而提高设备内的污泥浓度。

[0004] 传统的升流式厌氧污泥床内的流态相当复杂，反应区内的流态与产气量和反应区高度相关，一般来说，反应区下部污泥层内，由于产气的结果，部分断面通过的气量较多，形成一股上升的气流，带动部分混合液(指污泥与水)作向上运动。与此同时，这股气、水流周围的介质则向下运动，造成逆向混合，这种流态造成水的短流。在远离这股上升气、水流的地方容易形成死角。在这些死角处也具有一定的产气量，形成污泥和水的缓慢而微弱的混合，所以说在污泥层内形成不同程度的混合区，这些混合区的大小与短流程度有关。悬浮层内混合液，由于气体的运动带动液体以较高速度上升和下降，形成较强的混合。在产气量较少的情况下，有时污泥层与悬浮层有明显的界线，而在产气量较多的情况下，这个界面不明显。有关试验表明，在沉淀区内水流呈推流式，但沉淀区仍然还有死区和混合区。因此，传统的厌氧反应器存在以下缺点：

[0005] 1、在传统的升流式厌氧泥床内虽有气液固三相分离器，混合液进入沉淀区前已把气体分离，但由于沉淀区内的污泥仍具有较高的产甲烷活性，继续在沉淀区内产气；或者由于冲击负荷及水质突然变化，可能使反应区内污泥膨胀，结果沉淀区固液分离不佳，发生污泥流失而影响了水质和污泥床中污泥浓度。

[0006] 2、传统的升流式厌氧污泥床由于没有沉淀区，且受三相分离器的限制对水中的悬浮物有严格的要求，如果进水预处理不当，过高的悬浮物会使大量的悬浮物在反应器内堆积从而影响出水、出气，进一步会使整个系统瘫痪。因此，传统的升流式厌氧污泥床反应器对进水预处理要求比较高，仅使用粗格栅不够，还应有小于1mm的细格栅或者是初沉池。

[0007] 3、传统的升流式厌氧污泥床反应器内的流态相当复杂，污泥床内很容易出现短流现象，这种现象带来的直接后果就是处理能力的下降。如果不能及时处理就会影响产气，最后导致真个系统瘫痪。

[0008] 4、传统的升流式厌氧污泥床反应器对水质和负荷突然变化比较敏感，耐冲击力稍差。

发明内容

[0009] 本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种可减少污泥流失、同时使得参加反应的泥水充分混合的内循环厌氧反应器。

[0010] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种内循环厌氧反应器，包括池体、与池体内相连通的沼气收集管道、水封罐，所述的内循环厌氧反应器还包括进水管、斜板沉淀池，所述的池体的中部设有隔离墙，所述的池体内的两个对角分别设有推动池内混合水体绕隔离墙流动的潜水推进器，所述的斜板沉淀池设置在池体内的一侧，所述的斜板沉淀池的下端设有连通斜板沉淀池和池体的开口。

[0011] 所述的进水管设置在池体的池壁上，所述的进水管设置在斜板沉淀池开口侧的相反侧。

[0012] 所述的沼气收集管道连接在池体的上端并连通池体内，所述的沼气收集管道与池体外的水封罐相连接。

[0013] 所述的斜板沉淀池的下端设有排泥管道，所述的池体的一角设有另一个排泥管道，所述的排泥管道分别与厌氧污泥泵连接。

[0014] 所述的斜板沉淀池上端设有溢流堰和出水口。

[0015] 所述的两个潜水推进器相对于隔离墙对称设置，所述的隔离墙朝向的方向与潜水推进器的推进方向平行。

[0016] 所述的池体上设有人孔，所述的人孔与斜板沉淀池相对设置。

[0017] 所述的潜水推进器采用固定架固定在池体底部。

[0018] 所述的斜板沉淀池内设有斜板，斜板采用玻璃钢制作，所述的溢流堰采用PVC板制作或碳钢制作，所述的斜板沉淀池的内池壁上涂有防腐漆。

[0019] 所述的池体顶部设有检查孔。

[0020] 本发明采用上述结构，具有以下优点：1、实现了池体内的水循环，定常态下，在与流动方向垂直的截面上流速稳定；2、在反应器的各个截面上，物料的浓度不随时间变化，减少了污泥流失；3、流体流动方向上不存在流体质点的混合，无返混现象。所有流体质点具有相同的停留时间；4、使得泥水充分混合；5、提高耐冲击力。

附图说明

[0021] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；

[0022] 图1为本发明的结构示意图；

[0023] 图2为本发明的A-A剖面结构图；

[0024] 图3为本发明的B-B剖面结构图；

[0025] 在图1～图3中，1、进水管；2、潜水推进器；3、隔离墙；4、斜板沉淀池；5、沼气收集管道；6、水封罐；7、排泥管道；8、溢流堰；9、池体；10、人孔；11、开口；12、出水口；13、检查孔。

具体实施方式

[0026] 如图1～图3所示一种内循环厌氧反应器，包括池体9、与池体9内相连通的沼气收集管道5、水封罐6，内循环厌氧反应器还包括进水管1、斜板沉淀池4，池体9的中部设有隔离墙3，池体9内的两个对角分别设有推动池内混合水体绕隔离墙3流动的潜水推进器2，斜板沉淀池4设置在池体9内的一侧，斜板沉淀池4的下端设有连通斜板沉淀池4和池体9的开口11。斜板沉淀池4为密闭式，只留有开口11。潜水推进器2将泥水混合的混合水体推入开口11，使其进入斜板沉淀池4。进水管1设置在池体9的池壁上，进水管1设置在斜板沉淀池4开口侧的相反侧。沼气收集管道5连接在池体9的上端并连通池体9内，沼气收集管道5与池体9外的水封罐6相连接。污水和污泥形成混合水体，在池体9内混合并反应，产生沼气，沼气收集管道5将沼气传送到水封罐6。水封罐6的出口连接到沼气利用处，或将排出的沼气火炬燃烧掉。斜板沉淀池4底部设有倾角，同时斜板沉淀池4的下端设有排泥管道7，池体9的一角设有另一个排泥管道7，排泥管道7分别与厌氧污泥泵连接，厌氧污泥泵使得污泥回流到污泥床内，减少污泥流失。斜板沉淀池4上端设有溢流堰8和出水口12，与污泥分离后的处理后的水从溢流堰8和出水口12排出。

[0027] 两个潜水推进器2相对于隔离墙3对称设置，隔离墙3朝向的方向与潜水推进器2的推进方向平行。池体9上设有人孔10，人孔10与斜板沉淀池4相对设置。潜水推进器2采用固定架固定在池体9底部。斜板沉淀池4内设有斜板，斜板采用玻璃钢制作，溢流堰8采用PVC板制作或碳钢制作，所述的斜板沉淀池的内池壁上涂有防腐漆。池体9顶部设有检查孔13。

[0028] 反应器的池体9应采用钢筋混凝土浇筑，且内侧应涂防腐漆，隔离墙3可采用纲纪混凝土浇筑，其整体也要涂防腐漆。

[0029] 本发明为了减少出水所带的悬浮物进入混合水体，可通过斜板沉淀池4使得池内沉淀下来的污泥回流到污泥床内。斜板沉淀池4的好处是：污泥回流可加速污泥的积累，缩短启动周期；去除悬浮物，改善出水水质；当偶尔发生大量漂泥时，提高了可见性，能够及时回收污泥保持工艺的稳定性；回流污泥可作进一步分解，可减少剩余污泥量。

[0030] 传统厌氧反应器的泥水混合是利用甲烷曝气实现的，其设备利用率低、动力消耗大；同时它也存在微孔曝气设备维修的问题。本发明则采用了水下推流的方式，安装潜水推进器2，即把潜水推进器2叶轮产生的推动力直接作用于混合水体，使得混合水体绕隔离墙3进行循环流动，在起推流作用的同时又可有效防止污泥的沉降的作用。因而，采用潜水推进器2既降低了动力消耗，又使泥水得到了充分地混合。通过在池体内设置水下推动器也可以对池体底部低速区的混合液循环流动起到积极推动作用，从而解决厌氧反应器底部流速低、污泥沉积的问题。设置水下推动器专门用于推动混合液可以使反应器的运行方式更加灵活，这对于节约能源、提高效率具有十分重要的意义。本发明将相对敞开的外壳改成完全密封式的，杜绝了厌氧池中的水与空气的直接接触，增加推进器，使污泥与水充分混合，增大接触面积。

[0031] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。