本實用新型涉及一種污水處理領(lǐng)域厭氧反應(yīng)裝置的改進，具體涉及一種兩段式雙循環(huán)厭氧反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)：

厭氧反應(yīng)裝置是污水生物處理領(lǐng)域中最為關(guān)鍵的設(shè)備之一，特別是針對高濃度有機廢水的處理，厭氧裝置能夠大幅度削減COD負荷，降低系統(tǒng)運行費用，同時回收綠色能源，實現(xiàn)變廢為寶。目前較為常見的厭氧反應(yīng)裝置包括上流式厭氧污泥床（UASB）、顆粒污泥膨脹床（EGSB）、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）等，在實際應(yīng)用中，這些反應(yīng)裝置都存在弊端：1）UASB只有單層三相分離器，分離能力有限，負荷較大時容易出現(xiàn)污泥流失的現(xiàn)象；2）EGSB作為UASB的變形，雖然分離能力有所提高，但單層的分離裝置分離能力依然有限，同時缺乏有效的內(nèi)部循環(huán)，負荷較高時依然無法避免污泥流失；3）IC反應(yīng)器有內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，有效提升了反應(yīng)裝置的負荷水平，但內(nèi)循環(huán)基本不受人為控制，在負荷較低或啟動初期無法實現(xiàn)；4）由于厭氧過程會產(chǎn)生有機酸，負荷較高時必須加堿中和，帶來運行費用的提高。

為克服以上缺陷，需要設(shè)一種改進型的厭氧反應(yīng)裝置，在有效提升有機負荷的同時，避免污泥流失現(xiàn)象的發(fā)生，滿足更高水平的污水厭氧處理要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型提供一種兩段式雙循環(huán)厭氧反應(yīng)裝置，具有有機負荷高、內(nèi)外循環(huán)相結(jié)合、堿耗低、處理效果好、運行穩(wěn)定等優(yōu)點。

本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

兩段式雙循環(huán)厭氧反應(yīng)器裝置，其主要結(jié)構(gòu)由：殼體，布水器，布水管，一層分離器，二層分離器，脫氣罐，上升管，下降管，沼氣管，連接管，立管，回流管，循環(huán)泵，出水管，進水管等構(gòu)成，其中殼體為圓柱形封閉式罐體，殼體內(nèi)部由下至上依次設(shè)置有布水器、一層分離器、二層分離器，殼體頂部設(shè)置有脫氣罐，立管置于殼體一側(cè)，立管與殼體通過連接管連接。

所述布水器，其側(cè)面連接布水管，布水器上端與殼體內(nèi)壁焊接，下端通過螺栓固定在殼體底板上。

所述一層分離器，其通過殼體內(nèi)壁的支架固定于殼體中部，其上端連接上升管與下降管的中間部分，下端連接下降管下半部分。

所述二層分離器，其通過殼體內(nèi)壁的支架固定于殼體上部，其上端連接上升管與下降管的上半部分，下端連接上升管與下降管的中間部分。

所述脫氣罐，其通過殼體頂部的大梁固定于殼體上部，其下端與上升管與下降管的上半部分連接，上端與沼氣管連接。

所述立管，其高度與殼體相同，置于殼體一側(cè)，其上部設(shè)有出水管，中部通過連接管與殼體連接，下部設(shè)有回流管。

所述循環(huán)泵，其入口通過回流管與立管連接，出口通過布水管與殼體連接，進水管通過插管方式連接于回流管上。

本實用新型的工作流程如下：

廢水由進水管進入，和回流管中經(jīng)過處理的廢水經(jīng)循環(huán)泵混合后，經(jīng)由布水管泵入布水器，通過布水器的分布作用，廢水被均勻分布于殼體底部，與顆粒污泥混合后發(fā)生厭氧反應(yīng)，厭氧反應(yīng)過程中會產(chǎn)生沼氣，包裹著沼氣的顆粒污泥與廢水在上升過程經(jīng)過一層分離器，部分污泥脫氣后落回反應(yīng)裝置中繼續(xù)參與反應(yīng)，部分沒有脫氣的污泥在氣提力的作用下經(jīng)由上升管、穿過二層分離器進入脫氣罐中，同時帶入大量的廢水，在脫氣罐中沼氣完全脫除，經(jīng)由沼氣管進入沼氣系統(tǒng)，脫掉氣的污泥和廢水在重力作用下通過下降管流回殼體底部繼續(xù)參與反應(yīng)，從而形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；當負荷較高時，部分未脫氣的污泥會穿過一層分離器，繼續(xù)上升過程中經(jīng)過二層分離器，經(jīng)二層分離器脫氣后落回殼體底部繼續(xù)參與反應(yīng)，污水在此過程中得到凈化，經(jīng)過凈化的污水經(jīng)由連接管道流入立管中，部分凈化水經(jīng)過頂部出水管溢流進入后續(xù)處理系統(tǒng)，部分凈化水經(jīng)由立管底部的回流管，與進水混合后，重新進入反應(yīng)裝置參與厭氧反應(yīng)。

本實用新型通過設(shè)置兩層分離裝置，三相分離效率更高，有效避免污泥流失；通過上升管與下降管形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，依靠沼氣驅(qū)動，可有效提升反應(yīng)裝置內(nèi)泥水混合的均勻度，提高反應(yīng)裝置的有機負荷；通過外部立管形成外循環(huán)系統(tǒng)，依靠循環(huán)泵驅(qū)動，是內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的有益補充，稀釋進水的同時增加了反應(yīng)裝置的運行彈性，同時由于立管與殼體內(nèi)液位相同，有效降低了循環(huán)泵的能耗；通過內(nèi)外循環(huán)相結(jié)合，發(fā)揮內(nèi)循環(huán)節(jié)能、外循環(huán)可控的優(yōu)勢，有效降低進水波動對反應(yīng)過程的影響，在任何工況下均可保持反應(yīng)裝置的高效運行；通過內(nèi)外循環(huán)相結(jié)合，增大了循環(huán)量，最大限度利用了厭氧出水的堿度，減少了堿耗，降低了運行費用。

由于采用了以上技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，具有以下有益效果：

1）有機負荷提升30%以上；

2）堿耗降低50%以上；

3）外循環(huán)電耗降低50%以上；

4）更耐受沖擊負荷，當進水水力負荷和有機負荷波動時，處理效果仍可保持穩(wěn)定；

5）運行穩(wěn)定性增強，運行中基本無需人為干預。

附圖說明

圖1、為本實用新型剖面結(jié)構(gòu)示意圖

圖中：1-布水器、2-布水管、3-一層分離器、4-二層分離器、5-脫氣罐、6-下降管、7-上升管、8-沼氣管、9-連接管、10-立管、11-回流管、12-循環(huán)泵、13-出水管、14-進水管、15-殼體。

如圖1所示，一種兩段式雙循環(huán)厭氧反應(yīng)裝置，其主要結(jié)構(gòu)由：殼體15，布水器1，布水管2，一層分離器3，二層分離器4，脫氣罐5，上升管7，下降管6，沼氣管8，連接管9，立管10，回流管11，循環(huán)泵12，出水管13，進水管14等構(gòu)成，其中殼體15為圓柱形封閉式罐體，殼體15內(nèi)部由下至上依次設(shè)置有布水器1、一層分離器3、二層分離器4，罐體頂部設(shè)置有脫氣罐5，立管10置于殼體15一側(cè)，立管10與殼體15通過連接管9連接。

所述布水器1，其側(cè)面連接布水管2，布水器1上端與殼體15內(nèi)壁焊接，下端通過通過螺栓固定在殼體15底板上。

所述一層分離器3，其通過殼體15內(nèi)壁的支架固定于殼體15中部，其上端連接上升管7與下降管6的中間部分，下端連接下降管6下半部分。

所述二層分離器4，其通過殼體15內(nèi)壁的支架固定于殼體15上部，其上端連接上升管7與下降管6的上半部分，下端連接上升管7與下降管6的中間部分。

所述脫氣罐5，其通過殼體15頂部的大梁固定于殼體15上部，其下端與上升管7與下降管6的上半部分連接，上端與沼氣管8連接。

所述立管10，其高度與殼體15相同，置于殼體15一側(cè)，其上部設(shè)有出水管13，中部通過連接管9與殼體15連接，下部設(shè)有回流管11。

所述循環(huán)泵12，其入口通過回流管11與立管10連接，出口通過布水管2與殼體15連接，進水管14通過插管方式連接于回流管11上。

本實用新型的工作過程為：廢水由進水管14進入，和回流管11中經(jīng)過處理的廢水經(jīng)循環(huán)泵12混合后，經(jīng)由布水管2泵入布水器1，通過布水器1的分布左右，廢水被均勻分布于殼體15底部，與顆粒污泥混合后發(fā)生厭氧反應(yīng)，厭氧反應(yīng)過程中會產(chǎn)生沼氣，包裹著沼氣的顆粒污泥與廢水在上升過程經(jīng)過一層分離器3，部分污泥脫氣后落回反應(yīng)裝置中繼續(xù)參與反應(yīng)，部分沒有脫氣的污泥在氣提力的作用下經(jīng)由上升管7、穿過二層分離器4進入脫氣罐5中，同時帶入大量的廢水，在脫氣罐5中沼氣完全脫除，經(jīng)由沼氣管8進入沼氣系統(tǒng)，脫掉氣的污泥和廢水在重力作用下通過下降管6流回殼體15底部繼續(xù)參與反應(yīng)，從而形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)；當負荷較高時，部分未脫氣的污泥會穿過一層分離器3，繼續(xù)上升過程中經(jīng)過二層分離器4，經(jīng)二層分離器4脫氣后落回殼體底部繼續(xù)參與反應(yīng)，污水在此過程中得到凈化，經(jīng)過凈化的污水經(jīng)由連接管道9流入立管10中，部分凈化水經(jīng)過頂部出水管13溢流進入后續(xù)處理系統(tǒng)，部分凈化水經(jīng)由立管10底部的回流管11，與進水混合后，重新進入反應(yīng)裝置參與厭氧反應(yīng)。

本實用新型通過設(shè)置兩層分離裝置，三相分離效率更高，有效避免污泥流失；通過上升管7與下降管6形成內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，依靠沼氣驅(qū)動，可有效提升反應(yīng)裝置內(nèi)泥水混合的均勻度，提高反應(yīng)裝置的有機負荷；通過外部立管10形成外循環(huán)系統(tǒng)，依靠循環(huán)泵12驅(qū)動，是內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的有益補充，稀釋進水的同時增加了反應(yīng)裝置的運行彈性，同時由于立管10與殼體15內(nèi)液位相同，有效降低了循環(huán)泵12的能耗；通過內(nèi)外循環(huán)相結(jié)合，發(fā)揮內(nèi)循環(huán)節(jié)能、外循環(huán)可控的優(yōu)勢，有效降低進水波動對反應(yīng)過程的影響，在任何工況下均可保持反應(yīng)裝置的高效運行；通過內(nèi)外循環(huán)相結(jié)合，增大了循環(huán)量，最大限度利用了厭氧出水的堿度，減少了堿耗，降低了運行費用。

最后應(yīng)說明的是：以上說明書僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案和使用特征，盡管本說明書參照上述的實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換；而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍中。