一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，目的在于提高反應(yīng)器對含油脂高濃度有機廢水的處理能力與抗沖擊復(fù)合能力，增加沼氣攪拌效果，優(yōu)化泥床內(nèi)流態(tài)變化。包括配水系統(tǒng)、第一循環(huán)系統(tǒng)、第二循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：采用大阻力環(huán)狀管配水，反應(yīng)器內(nèi)部厭氧污泥區(qū)設(shè)置分流管，分流管下口與環(huán)狀配水盤管上的配水孔對應(yīng)布置，管內(nèi)水流經(jīng)一級分離器折板折流，在大污泥區(qū)形成循環(huán)流，升入二級分離器的水流經(jīng)折板折流，由內(nèi)循環(huán)管回流至分流管入口，形成二級循環(huán)流，配水孔出流、大污泥區(qū)回流與內(nèi)循環(huán)管回流混合、稀釋，進入分流管。本發(fā)明的恒溫調(diào)溫設(shè)施，能夠有效改善反應(yīng)的溫度條件，提高處理效率，降低了處理污水水溫條件的限制影響。
【專利說明】一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種改進型大流速內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，尤其用于處理屠宰、洗油罐、榨油等含油脂高濃度有機廢水反應(yīng)器一分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化進程的加快，高濃度有機廢水處理越來越成為污水處理領(lǐng)域的研究焦點。針對高濃度有機廢水水質(zhì)特點與處理難點，主要采用的處理方法有物理方法、化學(xué)方法、生物方法，以及多種方法組合匹配處理技術(shù)，其中生物法處理具有效果穩(wěn)定、成本低廉、運行簡易等優(yōu)點，得到廣泛應(yīng)用。
[0003]目前，高濃度有機廢水處理最常用的工藝組合即為厭氧+好氧處理工藝，例如，UASB-生物接觸氧化、水解酸化-SBR、AF-CASS等。UASB作為最為常用同時也是最有效的高濃度有機廢水的厭氧處理技術(shù)，具有自身獨特的技術(shù)優(yōu)點，UASB反應(yīng)器由底部懸浮厭氧污泥層、固液氣三相分離器和集氣 室組成。底部的厭氧污泥層是最核心的處理部分，由具有良好的沉降性能與凝聚性能的厭氧污泥構(gòu)成，污水經(jīng)由此層向上與懸浮厭氧污泥充分接觸，實現(xiàn)污水中有機物的厭氧反應(yīng)全過程，產(chǎn)生沼氣，同時形成固、液、氣三種相態(tài)混合泥層，氣泡在上升過程中接觸、合并，由小變大，對污泥層起到了氣動攪拌的作用，同時，推動混合泥層上升進入三相分離器。當(dāng)混合泥層遇到隔板時，上升水流被折向分流，沼氣穿越水層進入集氣室，沼氣收集，泥水混合液流折向后進入沉淀區(qū)，泥水分離，污泥由于水力變化發(fā)生凝聚，形成顆粒污泥，再次沉回底部厭氧泥層。
[0004]與其他類型的厭氧反應(yīng)器相比較，UASB反應(yīng)器主要優(yōu)點是污泥床內(nèi)污泥濃度高，生物量大；處理容積負(fù)荷率高，采用中溫發(fā)酵時，容積負(fù)荷一般為10kgC0D/m3.d;廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間較短，因此所需池容大大縮??；設(shè)備簡單，運行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置；充分利用沼氣的攪拌作用，不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機械攪拌裝置，造價相對較低，便于管理，且不存在堵塞問題。同時，UASB也存在自身的一些缺陷，例如，進水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/L以下；污泥床內(nèi)流態(tài)差異較大，有短流現(xiàn)象，影響處理能力；對水質(zhì)和負(fù)荷突然變化適應(yīng)性差，耐沖擊力稍差等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器。針對UASB與IC反應(yīng)器處理含油脂高濃度有機廢水所出現(xiàn)的問題，本發(fā)明在保持UASB與IC反應(yīng)器處理廢水的工藝特點基礎(chǔ)上，對反應(yīng)器內(nèi)的構(gòu)造、水流流動變化以及溫度條件等方面進行改進，目的在于提高反應(yīng)器對含油脂高濃度有機廢水的處理能力與抗沖擊復(fù)合能力，增加沼氣攪拌效果，優(yōu)化泥床內(nèi)流態(tài)變化。
[0006]本發(fā)明為達到以上技術(shù)優(yōu)勢，具體的改進技術(shù)方案如下:
反應(yīng)器底部進水采用大阻力環(huán)狀配水，設(shè)置環(huán)狀配水盤管，盤管上部開有等間距孔徑，開孔數(shù)量與設(shè)置分流管數(shù)量對應(yīng)，孔徑按開孔比(開孔面積與盤管總面積比)0.25、.30，進水從底部進水口流入，進入環(huán)狀配水盤管，經(jīng)過配水孔流速增加，提升水頭加大，孔口出流混合大污泥區(qū)循環(huán)污泥、內(nèi)循環(huán)污泥同時進入分流管。
[0007]在反應(yīng)器內(nèi)部厭氧污泥區(qū)設(shè)置分流管，分流管下口與環(huán)狀配水盤管上的配水孔對應(yīng)，分流管上口至一級三相分離器擋板。分流管總截面面積宜為反應(yīng)柱截面積的1/4~1/3。分流管相對于反應(yīng)器的高徑比加大，管內(nèi)水流流速增加，減小產(chǎn)生短流的可能。管內(nèi)泥水出流被折角擋板折流后大部分分流向下，在大污泥層內(nèi)形成循環(huán)流(一級循環(huán))；另一部分分流向上進入一級沉淀區(qū)，泥水分離。管內(nèi)亦形成厭氧懸浮污泥層，成為各自獨立的小厭氧污泥床。[0008]為了改善反應(yīng)器運行溫度條件，本發(fā)明增加了恒溫自動控制設(shè)備，在底部厭氧污泥區(qū)外壁加設(shè)一水浴循環(huán)區(qū)，水浴循環(huán)區(qū)與反應(yīng)區(qū)獨立，僅起到水浴加熱作用。水浴循環(huán)區(qū)分別設(shè)置不同循環(huán)間隔，能夠根據(jù)反應(yīng)進行的需要，采取分級式控溫方式。
[0009]本發(fā)明設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，水流通過一級三相分離器后，進入二級三相分離器，在二級三相分離器折板處，增設(shè)內(nèi)循環(huán)路徑(內(nèi)循環(huán)管)，水流經(jīng)折板折射后，由于分流管的氣提作用，內(nèi)循環(huán)管路水流向下運動，部分折射水流回流，在二級三相分離器與污泥層底部形成內(nèi)循環(huán)(二級循環(huán))。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:所形成的一級循環(huán)，將污水在厭氧污泥層中流動路徑增加一倍，污水與泥層的接觸過程延長，使得有機物能夠得到充分降解，提高處理效果，特別應(yīng)用于處理屠宰廢水、榨油廢水等含油脂廢水時，減少因油脂密度低而易上浮的影響。本發(fā)明所形成的的二級循環(huán)，無需外加動力，形成內(nèi)循環(huán)體系，對進水起到稀釋、調(diào)流作用，特別適用于高濃度難降解有機廢水的處理，同時提高了反應(yīng)器抗沖擊復(fù)合能力。本發(fā)明的恒溫調(diào)溫設(shè)施，能夠有效改善反應(yīng)的溫度條件，提高處理效率，降低了處理污水水溫條件的限制影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明設(shè)計圖紙。
[0012]圖2為圖1配水剖面圖。
[0013]圖3為圖1分流管布置剖面圖。
[0014]圖中I一進水口 ；2—配水盤管；3—分流管；4一內(nèi)回流管；5—大污泥區(qū)；6—水浴加熱區(qū)；7—一級三相分離器折板；8—溫度調(diào)節(jié)器；9一折板；10、11 一二級三相分離器折板；12、13—集氣口 ； 14一出水堰；15—水浴循環(huán)水進水口 ；16—水浴循環(huán)水出水口。I一厭氧污泥層；11 一一級三相分離器；111 一二級三相分離器。
【具體實施方式】
[0015]含油脂高濃度有機廢水由底部進水管I進入，通過大阻力環(huán)狀配水盤管2，盤管上部開有等間距配水孔，水流經(jīng)過配水孔流速增加，流入分流管3，分流管3內(nèi)形成厭氧懸浮污泥層，成為各自獨立的小厭氧污泥床，水流在分流管3中上向流動，當(dāng)水流通過分流管上升至出口，被一級三相分離器擋板7折流，部分泥水折流后分流向下，折返回分流管3下進水口，與進水混合進入分流管3，在大污泥區(qū)5內(nèi)形成循環(huán)流(一級循環(huán))；另一部分分流向上進入一級三相分離器沉淀區(qū)，泥水初分離，沼氣由一級分離集氣口 9收集。分離后泥水向上升流，進入二級三相分離器，在二級三相分離器折板11，水流經(jīng)折板折射后，由內(nèi)循環(huán)管路4水流向下運動，由于氣提作用，部分水流回流至分流管3進水口，與配水孔污水、大污泥區(qū)回流污泥混合，進入分流管3，形成二級內(nèi)循環(huán)。在二級三相分離區(qū)分離后，出水經(jīng)出水口14流出，同時沼氣在集氣區(qū)收集，經(jīng)集氣孔12、13收集。 [0016]水浴循環(huán)區(qū)6通過泵將要求溫度熱媒熱水由進水口 15流入、出水口 16流出，循環(huán)打入不同循環(huán)間隔，以此調(diào)節(jié)反應(yīng)器溫度。熱媒熱水溫度控制通過自控實現(xiàn)，由計算機系統(tǒng)通過收集環(huán)境溫度、進水溫度和出水水質(zhì)等信息調(diào)整熱媒溫度，分級分段控制反應(yīng)區(qū)溫度條件。
【權(quán)利要求】
1.一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，包括配水系統(tǒng)、第一循環(huán)系統(tǒng)、第二循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:采用大阻力環(huán)狀管配水，反應(yīng)器內(nèi)部厭氧污泥區(qū)設(shè)置分流管(3)，分流管下口與環(huán)狀配水盤管(2)上的配水孔對應(yīng)布置，管內(nèi)水流經(jīng)一級分離器折板(7)折流，在大污泥區(qū)(5)形成循環(huán)流，升入二級分離器的水流經(jīng)折板(11)折流，由內(nèi)循環(huán)管回流至分流管入口，形成二級循環(huán)流，配水孔出流、大污泥區(qū)回流與內(nèi)循環(huán)管回流混合、稀釋，進入分流管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于:配水系統(tǒng)配水盤管上部等間距開孔，開孔數(shù)量與設(shè)置分流管數(shù)量對應(yīng)，開孔比0.25、.30。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于:第一循環(huán)系統(tǒng)分流管總截面面積為反應(yīng)柱截面積的1/4~1/3，分流管高徑比8:廣12:1，管內(nèi)水流流速1.2~1.6m/so
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于:第二循環(huán)系統(tǒng)增設(shè)內(nèi)循環(huán)路徑，利用二級三相分離器折板折角與底部懸浮污泥層沼氣氣提作用，將水流由內(nèi)循環(huán)管回流至分流管進水端，形成內(nèi)循環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于:柱體外壁加設(shè)一水浴循環(huán)區(qū)，設(shè)置不同循環(huán)間隔，由自控系統(tǒng)調(diào)整熱媒進水溫度，分級分段控制反應(yīng)區(qū)溫度條件。
【文檔編號】C02F3/28GK103588294SQ201310515285
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年10月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月28日
【發(fā)明者】于鵬飛, 何亞婷, 傅金祥, 李偉 申請人:沈陽建筑大學(xué)