專利名稱：具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的egsb反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種環(huán)保設(shè)備，具體而言涉及一種厭氧生物反應(yīng)器，特別涉及ー種具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，厭氧顆粒污泥膨脹床反應(yīng)器(expandedgranular sludge blanket reactor，簡稱EGSB)指由底部的污泥區(qū)和中上部的氣、液、固三相分離區(qū)組合為一體的，通過回流 和結(jié)構(gòu)設(shè)計使廢水在反應(yīng)器內(nèi)具有較高上升流速，反應(yīng)器內(nèi)部顆粒污泥處于膨脹狀態(tài)的有機(jī)物降解高塔式厭氧裝置。EGSB反應(yīng)器作為ー種改進(jìn)型的UASB反應(yīng)器，雖然在結(jié)構(gòu)形式、污泥形態(tài)等方面與UASB反應(yīng)器非常相似，但其工作運行方式與UASB截然不同，較高的上升流速使顆粒污泥床處于膨脹狀態(tài)，不僅能使進(jìn)水與顆粒污泥充分接觸，提高傳質(zhì)效率，而且有利于基質(zhì)和代謝產(chǎn)物在顆粒污泥內(nèi)外的擴(kuò)散、傳送，保證了反應(yīng)器在較高的容積負(fù)荷條件下正常運行。傳統(tǒng)上，EGSB采用出水到沉淀池后再回流到EGSB反應(yīng)器，但是這樣需要提升的揚程高，回流能耗大，不經(jīng)濟(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中處理工業(yè)有機(jī)廢水エ藝設(shè)備復(fù)雜的問題，提供ー種具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的，動カ消耗小的較為經(jīng)濟(jì)的EGSB反應(yīng)器。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是ー種具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，包括反應(yīng)器、布水器、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環(huán)裝置，其特征在于，在反應(yīng)器內(nèi)部從下往上設(shè)有第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室，所述第一厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置有下三相分離器，所述第二厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置上三相分離器；在反應(yīng)器外部出水收集裝置連接有供一部分水回流至反應(yīng)器底部的泵進(jìn)水管，所述泵進(jìn)水管上安裝有提供動カ的低揚程大流量的回流水泵和控制流量的閥門。優(yōu)選的，所述第一厭氧反應(yīng)室為污泥膨脹床，所述第二厭氧反應(yīng)室為精處理區(qū)，SP低負(fù)荷區(qū)。水力負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷比污泥膨脹床小得多，有利于污泥的滯留，具有SRT > HRT的特征。反應(yīng)器通過上、下兩個動力學(xué)過程不同的反應(yīng)室的設(shè)置，實現(xiàn)了 “高負(fù)荷與污泥流失相分離”，既保持了污泥的高濃度，又強(qiáng)化了傳質(zhì)過程，故有機(jī)負(fù)荷高。優(yōu)選的，在所述上三相分離器上部設(shè)有出水收集裝置，所述出水收集裝置包括設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)部的三角出水槽，所述三角出水槽連接有設(shè)在反應(yīng)器外部的出水斗，所述出水斗連接有所述泵進(jìn)水管和供處理后的廢水流入后續(xù)處理設(shè)施的出水管。優(yōu)選的，所述三角出水槽設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)頂部，槽兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置三角堰，堰上水頭不小于25mm。優(yōu)選的，在反應(yīng)器外頂部設(shè)有沼氣循環(huán)裝置，所述沼氣循環(huán)裝置包括沼氣泥水分離包，所述沼氣泥水分離包連接有吸收沼氣泥水混合物的沼氣上升管、供分離的沼氣回收利用的沼氣回收管和供分離的泥水回流至反應(yīng)器底部的泥水下降管。優(yōu)選的，所述出水斗內(nèi)部還裝置由顆粒污泥回收器，所述顆粒污泥回收器通過設(shè)置顆粒污泥回收管連接至所述泥水下降管。
優(yōu)選的，在所述泵進(jìn)水管和反應(yīng)器中間設(shè)有污泥旋流器。工作原理
本發(fā)明采用微動力水力外循環(huán)，即EGSB出水至出水斗，再經(jīng)過低揚程大流量的水泵回流至反應(yīng)器，通過控制閥門來調(diào)節(jié)內(nèi)回流量，來控制反應(yīng)器內(nèi)的表面負(fù)荷，進(jìn)而控制反應(yīng)器的水力條件來實現(xiàn)外循環(huán)，此方法動カ消耗非常小，是傳統(tǒng)的109Γ30%左右，動カ消耗下降7(Γ90%。此方法為微動力水力外循環(huán)式。本發(fā)明采用無動カ氣提內(nèi)循環(huán)，即反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的沼氣通過三相分離器收集，沼氣提升混合液至分離包，沼氣回收利用后，混合液通過泥水下降管回流到反應(yīng)器的底部。此方法以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升動力，不需要外界的機(jī)械動カ即可以實現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，反應(yīng)器內(nèi)沼氣產(chǎn)生過程中使顆粒污泥處于膨脹狀態(tài)。本發(fā)明EGSB反應(yīng)器采用無動カ氣提內(nèi)循環(huán)和微動力水カ外循環(huán)技術(shù)，對于常溫和低負(fù)荷有機(jī)廢水，可増加反應(yīng)器的水力負(fù)荷，保證處理效果。對于超高濃度或含有毒物質(zhì)的廢水，可以稀釋進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的基質(zhì)濃度和有毒物質(zhì)濃度，降低其對微生物的抑制和毒害。同時有利于反應(yīng)器內(nèi)的絮狀污泥向顆粒污泥轉(zhuǎn)化，小顆粒污泥向大顆粒污泥轉(zhuǎn)化。本發(fā)明EGSB反應(yīng)器采用無動カ氣提內(nèi)循環(huán)和微動力水カ外循環(huán)技術(shù)，無動力氣提內(nèi)循環(huán)即以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升動力，實現(xiàn)混合液的內(nèi)循環(huán)。氣提式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器由第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室疊加而成，每個厭氧反應(yīng)室的頂部各設(shè)ー個氣-固-液三相分離器，如同兩個UASB反應(yīng)器的上下重疊串聯(lián)。微動力水力外循環(huán)技術(shù)即由水泵加壓實現(xiàn)，須消耗一部分動カ；回流比一般控制在100% 300%之間。外回流進(jìn)入點宜設(shè)置在出水斗上，與原水一起在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行布水；出水回流可采用低揚程管道泵直接加壓回流。本發(fā)明主要目的是提高反應(yīng)器內(nèi)的液體上升流速，使顆粒污泥床層充分膨脹，污水與微生物之間充分接觸，加強(qiáng)傳質(zhì)效果，還可以避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生EGSB反應(yīng)器通過出水回流，使其具有抗沖擊負(fù)荷的能力，使進(jìn)水中的毒性物質(zhì)濃度被稀釋至對微生物不再具有毒害作用，同時可改善廢水與污泥的混合。所以EGSB反應(yīng)器可處理含有毒性物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水。對含有高濃度脂肪或類脂的廢水，通過出水循環(huán)可改善混合效果。初次啟動吋，出水循環(huán)使進(jìn)水CODCr濃度稀釋至5g/L以下，這對啟動和顆粒污泥的形成是極有利的。工作過程
廢水經(jīng)過布水器將進(jìn)水均勻地分配到整個反應(yīng)器的底部，并產(chǎn)生一個均勻的上升流速。與UASB反應(yīng)器相比，EGSB反應(yīng)器由于高徑比大，其所需要的配水面積會較小，同時采用了出水循環(huán)，其配水孔ロ的流速大，更容易保證配水均勻。下三相分離器和上三相分離器將整個反應(yīng)區(qū)分為上、下兩個區(qū)域，下部為污泥膨脹床，上部為精處理區(qū)。廢水通過厭氧反應(yīng)器下部的顆粒污泥層時，大部分的有機(jī)物被降解，同時產(chǎn)生大量的沼氣；經(jīng)過下三相分離器的廢水繼續(xù)進(jìn)入上部的精處理區(qū)，廢水中的剰余有機(jī)物可被上部的厭氧顆粒污泥進(jìn)一歩降解，產(chǎn)生的沼氣由上層三相分離器分離收集。較高的上升流速可以使反應(yīng)器中污泥與廢水得以充分的接觸，并引起顆粒污泥在污泥膨脹床的膨脹，這樣就可以保證污泥與污水的充分混合，減少反應(yīng)器內(nèi)的死角，廢水與顆粒污泥充分接觸，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果，產(chǎn)生了大量的沼氣，沼氣、污泥和廢水在下三相分離器中分離，其主要作用是將出水、沼氣、污泥三相進(jìn)行有效分離，使污泥在反應(yīng)器內(nèi)有效持留。沼氣因帶有飽和水以及未完全分離泥水通過沼氣上升管進(jìn)入泥水分離包，三者在泥水分離包中旋流，泥水通過沼氣下降管回流至反應(yīng)器的底部，分離的沼氣通過沼氣回收管回收利用。三角出水槽設(shè)置在EGSB反應(yīng)器的頂部，盡可能保證均勻地收集處理后的廢水，在水平匯水槽內(nèi)一定距離間隔設(shè)三角堰。為保證出水均勻，本發(fā)明EGSB反應(yīng)器采用多槽式出水方式，每個槽兩側(cè)設(shè)有三角堰，設(shè)計時應(yīng)考慮三角堰高度的可調(diào)性，堰上水頭不小于25mm0由于反應(yīng)器上升流速較高，在運行過程中會有大量的厭氧顆粒污泥流失，因此在反應(yīng)器的出水斗裝置顆粒污泥回收器，可有效利用回流的方式進(jìn)行污泥回收，通過顆粒污泥返回管留到泥水下降管，回流到反應(yīng)器的底部。經(jīng)過處理后的廢水一部分通過出水管到后續(xù)處理設(shè)施，一部分廢水通過泵進(jìn)水管到回流泵中，再經(jīng)過低揚程大流量的水泵回流至反應(yīng)器，通過控制器來調(diào)節(jié)內(nèi)回流量，通過旋流器進(jìn)入反應(yīng)區(qū)來控制反應(yīng)器內(nèi)的表面負(fù)荷，進(jìn)而控制反應(yīng)器的水力條件來實現(xiàn)外循環(huán)，此方法動カ消耗非常小，是傳統(tǒng)的109Γ30%左 右，動カ消耗下降7(Γ90%。本發(fā)明具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器的優(yōu)點是
I.本發(fā)明采用了兩級三相分離器，通過結(jié)構(gòu)形式劃分為下部的高負(fù)荷區(qū)和上部的低負(fù)荷區(qū)，兩個區(qū)域內(nèi)的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷都不相同，保證了顆粒污泥的有效滯留；較高的上升流速及回流促進(jìn)了污水和污泥的充分接觸，為保持污泥活性創(chuàng)造了條件；內(nèi)回流量根據(jù)下層三相分離器的產(chǎn)氣量(進(jìn)水CODCr濃度)確定，具有自調(diào)節(jié)性，可節(jié)省能耗。2.本發(fā)明EGSB反應(yīng)器采用無動カ氣提內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)技木·此方法動カ消耗非常小，是傳統(tǒng)的10°/Γ30%左右，動カ消耗下降7(Γ90%


下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)ー步描述
圖I為本發(fā)明具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意 其中1，布水器；2，反應(yīng)器；3，污泥膨脹床；4，下三相分離器；5，精處理區(qū)；6，上三相分離器；7、三角出水槽，8，沼氣上升管；9，沼氣泥水分離包；10，沼氣回收管；11，泥水下降管；12，顆粒污泥回收器；13，顆粒污泥返回管；14，出水斗；15.出水管；16，泵進(jìn)水管；17，回流水泵；18，控制閥門；19，污泥旋流器。
具體實施例方式以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進(jìn)ー步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)ー步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。如圖I所示的本發(fā)明的一優(yōu)選實施例的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，包括反應(yīng)器2、布水器I、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環(huán)裝置，在反應(yīng)器2內(nèi)部從下往上設(shè)有第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室，所述第一厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置有下三相分離器4，所述第二厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置上三相分離器6 ;在反應(yīng)器2外部出水收集裝置連接有供一部分水回流至反應(yīng)器底部的泵進(jìn)水管16，所述泵進(jìn)水管16上安裝有提供動カ的低揚程大流量的回流水泵17和控制流量的控制閥門18。所述第一厭氧反應(yīng)室為污泥膨脹床3，所述第二厭氧反應(yīng)室為精處理區(qū)5， 即低負(fù)荷區(qū)。在所述上三相分離器6上部設(shè)有出水收集裝置，所述出水收集裝置包括設(shè)在反應(yīng)器2內(nèi)部的三角出水槽7，所述三角出水槽7連接有設(shè)在反應(yīng)器2外部的出水斗14，所述出水斗14連接有所述泵進(jìn)水管16和供處理后的廢水流入后續(xù)處理設(shè)施的出水管15。所述三角出水槽7設(shè)在反應(yīng)器2內(nèi)頂部，槽兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置三角堰，堰上水頭不小于25mm。在反應(yīng)器2外頂部設(shè)有沼氣循環(huán)裝置，所述沼氣循環(huán)裝置包括沼氣泥水分離包9，所述沼氣泥水分離包9連接有吸收沼氣泥水混合物的沼氣上升管8、供分離的沼氣回收利用的沼氣回收10管和供分離的泥水回流至反應(yīng)器底部的泥水下降管11。所述出水斗14內(nèi)部還裝置由顆粒污泥回收器12，所述顆粒污泥回收器12通過設(shè)置顆粒污泥回收管13連接至所述泥水下降管11。在所述泵進(jìn)水管16和反應(yīng)器2中間設(shè)有污泥旋流器19。
當(dāng)然，上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓人們能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器,包括反應(yīng)器、布水器、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環(huán)裝置，其特征在于，在反應(yīng)器內(nèi)部從下往上設(shè)有第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室，所述第一厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置有下三相分離器，所述第二厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置上三相分離器；在反應(yīng)器外部出水收集裝置連接有供一部分水回流至反應(yīng)器底部的泵進(jìn)水管，所述泵進(jìn)水管上安裝有提供動カ的低揚程大流量的回流水泵和控制流量的閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，其特征在于，所述第一厭氧反應(yīng)室為污泥膨脹床，所述第二厭氧反應(yīng)室為精處理區(qū)，即低負(fù)荷區(qū)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，其特征在于，在所述上三相分離器上部設(shè)有出水收集裝置，所述出水收集裝置包括設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)部的三角出水槽，所述三角出水槽連接有設(shè)在反應(yīng)器外部的出水斗，所述出水斗連接有所述泵進(jìn)水管和供處理后的廢水流入后續(xù)處理設(shè)施的出水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，其特征在于所述三角出水槽設(shè)在反應(yīng)器內(nèi)頂部，槽兩側(cè)每隔一定距離設(shè)置三角堰，堰上水頭不小于25mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，其特征在于，在反應(yīng)器外頂部設(shè)有沼氣循環(huán)裝置，所述沼氣循環(huán)裝置包括沼氣泥水分離包，所述沼氣泥水分離包連接有吸收沼氣泥水混合物的沼氣上升管、供分離的沼氣回收利用的沼氣回收管和供分離的泥水回流至反應(yīng)器底部的泥水下降管。
6.根據(jù)權(quán)利要求3和5所述的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，其特征在于，所述出水斗內(nèi)部還裝置由顆粒污泥回收器，所述顆粒污泥回收器通過設(shè)置顆粒污泥回收管連接至所述泥水下降管。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，其特征在于，在所述泵進(jìn)水管和反應(yīng)器中間設(shè)有污泥旋流器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有氣提式內(nèi)循環(huán)和微動力水力外循環(huán)的EGSB反應(yīng)器，包括反應(yīng)器、布水器、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環(huán)裝置，其特征在于，在反應(yīng)器內(nèi)部從下往上設(shè)有第一厭氧反應(yīng)室和第二厭氧反應(yīng)室，所述第一厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置有下三相分離器，所述第二厭氧反應(yīng)室頂部設(shè)置上三相分離器；在反應(yīng)器外部出水收集裝置連接有供一部分水回流至反應(yīng)器底部的泵進(jìn)水管，所述泵進(jìn)水管上安裝有提供動力的低揚程大流量的回流水泵和控制流量的閥門。本發(fā)明運行動力消耗非常小，是傳統(tǒng)的10%～30%左右，動力消耗下降70～90%。
文檔編號C02F3/28GK102674545SQ201210167119
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月28日
發(fā)明者徐富 申請人:蘇州蘇水環(huán)境工程有限公司