專利名稱：一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種污水生物處理裝置，具體涉及一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器是在升流式厭氧污泥床(UASB)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種高效厭氧生物反應(yīng)器。反應(yīng)器由第一反應(yīng)室和第二反應(yīng)室疊加而成，每個(gè)反應(yīng)室的頂部各設(shè)一個(gè)三相分離器。進(jìn)水首先進(jìn)入第一反應(yīng)室，大部分有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣，所產(chǎn)生的沼氣將第一反應(yīng)室的混合液提升到反應(yīng)器頂?shù)臍庖悍蛛x器，沼氣排出后，分離出的泥水混合液經(jīng)降流管返回至第一反應(yīng)室的底部，形成內(nèi)循環(huán)。上述厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器具有如下缺點(diǎn) I)內(nèi)循環(huán)的本質(zhì)是沼氣上升膨脹做功，帶動(dòng)混合液上升流動(dòng)。提升管管口高度與反應(yīng)器的液位差越大，形成內(nèi)循環(huán)的啟動(dòng)氣量越大。傳統(tǒng)的厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器提升管管口高度系按照反應(yīng)器正常運(yùn)行的產(chǎn)氣量設(shè)計(jì)，與反應(yīng)器的液位差較大，導(dǎo)致形成內(nèi)循環(huán)所需的啟動(dòng)氣量大，對(duì)應(yīng)的反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。2)反應(yīng)器的進(jìn)水與反應(yīng)器內(nèi)物料的充分混合是提高反應(yīng)效率的重要途徑。如圖I所示，傳統(tǒng)的厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器多采用單根降流管的內(nèi)循環(huán)方式，存在水流短路、反應(yīng)室內(nèi)泥水混合不均的問題，導(dǎo)致污水與顆粒污泥接觸不充分，傳質(zhì)效果不好；降流管管口附近局部水流紊動(dòng)強(qiáng)度過高，對(duì)顆粒污泥存在的剪切作用大，不利于顆粒污泥的形成。3)現(xiàn)有技術(shù)中從反應(yīng)器底部進(jìn)水，為保證進(jìn)水與內(nèi)循環(huán)液混合均勻，傳統(tǒng)的厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器需要設(shè)置多點(diǎn)布水或?qū)Ｓ玫幕旌掀鞑拍軐?shí)現(xiàn)良好混合，其投資高，構(gòu)造復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于解決傳統(tǒng)厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的上述問題，通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了一種新型的厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，使反應(yīng)器內(nèi)泥水混合更加均勻，提高傳質(zhì)效果和生物反應(yīng)速率，縮短內(nèi)循環(huán)形成時(shí)間，合理調(diào)控循環(huán)量。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案如下一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體I、提升管2、降流管3、進(jìn)水管4、出水管6、下三相分離器7、上三相分離器8以及沼氣導(dǎo)管13，所述反應(yīng)器內(nèi)部空間由下至上依次包括下反應(yīng)室a、上反應(yīng)室b、沉淀室d以及氣液分離室C，下三相分離器7頂部與提升管2相連接。提升管2頂部管口處連接有內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15，內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15為套筒型結(jié)構(gòu)。[0011 ] 內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15包括基筒15-1以及至少兩個(gè)套筒15-2，基筒15-1與提升管2上端相固接，第一個(gè)套筒15-2套接在基筒15-1上，其余套筒15-2依次上端套接固定。在具體實(shí)施中套筒15-2為兩段式筒體，包括上筒體和下筒體，基筒15-1、上筒體以及提升管2的內(nèi)徑均相同，下筒體的內(nèi)徑比上筒體的外徑大0. 5 1mm。上筒體的高度為10 15cm，下筒體高度比上筒體高度短10 20mm。內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15可以抬高或者降低提升管2的管口高度，從而調(diào)整內(nèi)循環(huán)量。在反應(yīng)器啟動(dòng)期，可以縮短內(nèi)循環(huán)形成的時(shí)間；在運(yùn)行期間，可以定量調(diào)整內(nèi)循環(huán)量，增強(qiáng)了反應(yīng)器的適用范圍和操作靈活性。反應(yīng)器包括下集氣室e和上集氣室f，上集氣室f、氣液分離室c以及下集氣室e為直徑相同的筒形結(jié)構(gòu)，并沿反應(yīng)器中心軸線由上至下依次布置。提升管2頂部與上集氣室f相連接，下集氣室e與上三相分離器8頂部相連通。下集氣室e與氣液分離室c之間設(shè)有隔板，下集氣室e與上集氣室f 通過氣室連通管14相連接，沼氣導(dǎo)管13設(shè)置在上集氣室f頂部?！みM(jìn)水管4固定設(shè)置在反應(yīng)器上部，設(shè)置在氣液分離室c上端。在具體實(shí)施中，進(jìn)水管4固定設(shè)置在上集氣室f側(cè)壁上。降流管3的數(shù)量至少為兩根，降流管3上端與氣液分離室c相連接，并沿反應(yīng)器的橫截面圓周方向均勻布置，降流管3下端穿過上三相反應(yīng)器8和下三相反應(yīng)器7并設(shè)置在所述下反應(yīng)室a底部邊緣。降流管3下端連接有水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?16，水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?16沿下反應(yīng)室a底部邊緣的橫截面圓周方向均勻布置，其出液方向呈順時(shí)針布置，并沿水平圓周的切線方向向內(nèi)偏轉(zhuǎn)10 20度；這種布置方式有利于降流管回流液體與反應(yīng)器底部顆粒污泥實(shí)現(xiàn)均勻混合，并避免混合液形成整體旋流，提高厭氧生物反應(yīng)的傳質(zhì)效率；同時(shí)可以避免局部水流紊動(dòng)強(qiáng)度過高對(duì)顆粒污泥的剪切作用，有利于顆粒污泥的生長(zhǎng)。優(yōu)選地，降流管3的數(shù)量為三根，以保證循環(huán)液與反應(yīng)室內(nèi)的泥水均勻混合。在具體實(shí)施中反應(yīng)器殼體I的內(nèi)壁上設(shè)置有下導(dǎo)流環(huán)9和上導(dǎo)流環(huán)11，下導(dǎo)流環(huán)9與下三相分離器7的邊緣之間形成下過流縫10，上導(dǎo)流環(huán)11與上三相分離器8的邊緣之間形成上過流縫12。反應(yīng)器殼體I的上部邊緣設(shè)有出水槽5，出水槽5邊緣設(shè)有出水管6。與傳統(tǒng)厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器相比，本實(shí)用新型的有益效果如下I、下反應(yīng)室內(nèi)泥水混合更均勻，避免局部高強(qiáng)度的水力剪切作用，有利于顆粒污泥的形成，強(qiáng)化了有機(jī)物與顆粒污泥間的傳質(zhì)，提高了生化反應(yīng)效率。2、進(jìn)水與循環(huán)液在氣液分離室內(nèi)混合充分，本實(shí)用新型中，進(jìn)水設(shè)置在上集氣室，反應(yīng)過程中由于內(nèi)循環(huán)的產(chǎn)生，大量的下反應(yīng)室物料提升到氣液分離室，再通過降流管返回下反應(yīng)室，從集氣室進(jìn)入的進(jìn)水與內(nèi)循環(huán)物料在氣液分離室內(nèi)進(jìn)行一次混合，再通過多根降流管返回下反應(yīng)室的不同位置，可實(shí)現(xiàn)二次混合，整體的混合效果更好，提高了反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷的能力。3、調(diào)整內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器可降低提升管管口高度，進(jìn)而縮短內(nèi)循環(huán)的形成時(shí)間和反應(yīng)器的啟動(dòng)周期。4、通過調(diào)整內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器改變提升管管口的高度，內(nèi)循環(huán)量可以得到定量的調(diào)控，增強(qiáng)了反應(yīng)器的運(yùn)行靈活性和實(shí)用性。5、簡(jiǎn)化了上三相分離器構(gòu)造，使上三相分離器僅用于三相分離，不產(chǎn)生內(nèi)循環(huán)；上部反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣直接從氣液分界面析出進(jìn)入下集氣室，再經(jīng)氣室連通管進(jìn)入上集氣室，使得上三相分離器構(gòu)造更簡(jiǎn)單；更大的氣液分界面也使得三相分離的效果更好。6、通過簡(jiǎn)化工藝結(jié)構(gòu)，降低了工程造價(jià)。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的一案中可調(diào)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中本實(shí)用新型的A-A向視圖；圖4為圖2中本實(shí)用新型的B-B向視圖；圖5為本實(shí)用新型中內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖編號(hào)說明I-反應(yīng)器殼體；2_提升管；3_降流管；4_進(jìn)水管；5_出水槽；6-出水管；7_下三相分離器；8_上三相分離器；9_下導(dǎo)流環(huán)；10-下過流縫；11_上導(dǎo)流環(huán)；12_上過流縫；13_排氣管；14-氣室連通管；15_內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器；15-1-基筒；15-2-套筒；16-水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?；a-下反應(yīng)室；b_上反應(yīng)室；c-氣液分離室；d_沉淀室；e-下集氣室；f_上集氣室。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)地說明，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于下述的具體實(shí)施方式
。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體I、提升管2、降流管3、進(jìn)水管4、出水管6、下三相分離器7、上三相分離器8以及沼氣導(dǎo)管13，所述反應(yīng)器內(nèi)部空間由下至上依次包括下反應(yīng)室a、上反應(yīng)室b、沉淀室d以及氣液分離室C，下三相分離器7頂部與提升管2相連接。提升管2頂部管口處連接有內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15，內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15為套筒型結(jié)構(gòu)。其包括基筒15-1以及四個(gè)套筒15-2，基筒15-1與提升管2上端焊接固定。套筒15-2為兩段式筒體，包括上筒體和下筒體，下筒體內(nèi)徑比上筒體外徑大
0.5 1mm，下筒體高度比上筒體高度短10 20mm ；基筒15-1、上筒體以及提升管2的內(nèi)徑均相同，套筒15-2的上筒體高度為10 15cm0安裝套筒15-2時(shí)，第一個(gè)套筒15-2套接在基筒15_1上，其余三個(gè)套筒15_2依次套接。反應(yīng)器包括下集氣室e和上集氣室f，上集氣室f、氣液分離室c以及下集氣室e為直徑相同的筒形結(jié)構(gòu)，并沿反應(yīng)器中心軸線由上至下依次布置。下集氣室e與上三相分離器8頂部相連通，下集氣室e與氣液分離室c之間設(shè)有隔板；上集氣室f頂部設(shè)有沼氣導(dǎo)管13，提升管2頂部與上集氣室f相連接；下集氣室e與上集氣室f通過氣室連通管14相連接。[0055]上集氣室f 側(cè)壁設(shè)有進(jìn)水管4。降流管3數(shù)量為三根，降流管3上端與氣液分離室c相連接，并沿反應(yīng)器的橫截面圓周方向均勻布置，降流管3下端穿過上三相反應(yīng)器8和下三相反應(yīng)器7并設(shè)置在所述下反應(yīng)室a底部邊緣。降流管3下端連接有水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?16，水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?16沿下反應(yīng)室a底部邊緣的橫截面圓周方向均勻布置，其出液方向呈順時(shí)針布置，并沿水平圓周的切線方向向內(nèi)偏轉(zhuǎn)10 20度。降流管3的上部與下部之間采用彎管連接。反應(yīng)器殼體I的內(nèi)壁上設(shè)置有下導(dǎo)流環(huán)9和上導(dǎo)流環(huán)11，下導(dǎo)流環(huán)9與下三相分離器7的邊緣之間形成下過流縫10，上導(dǎo)流環(huán)11與上三相分離器8的邊緣之間形成上過流縫12。反應(yīng)器殼體I的上部邊緣設(shè)有出水槽5，出水槽5邊緣設(shè)有出水管6。本實(shí)用新型的工作過程為廢水由進(jìn)水管4進(jìn)入氣液分離室C，與內(nèi)循環(huán)回流液混合后通過降流管3進(jìn)入下反應(yīng)室a，與厭氧顆粒污泥均勻混合。大部分有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣被下三相分離器7收集，通過提升管2進(jìn)入氣液分離室C。由于沼氣膨脹做功帶動(dòng)混合液通過提升管2向上流動(dòng)，并從高于反應(yīng)器出水液位的提升管2管口流出，經(jīng)過降流管3返回到下反應(yīng)室a的底部，實(shí)現(xiàn)了混合液的內(nèi)循環(huán)。沼氣在氣液分離室c與液流分離后，匯集在上集氣室f，并通過沼氣導(dǎo)管13排出。經(jīng)過下反應(yīng)室a處理過的廢水，進(jìn)入上反應(yīng)室b進(jìn)行進(jìn)一步厭氧處理，產(chǎn)生的沼氣由上三相分離器8匯集后進(jìn)入下集氣室e，并經(jīng)氣室連通管14進(jìn)入上集氣室f，最后通過沼氣導(dǎo)管13排出。上反應(yīng)室b的泥水混合液在沉淀區(qū)d進(jìn)行固液分離，處理后的出水由出水槽5收集，通過出水管6排出，沉淀的顆粒污泥經(jīng)過上過流縫12返回至上反應(yīng)室b。至此廢水處理的全過程完成。反應(yīng)器啟動(dòng)和運(yùn)行期間，可以通過位于提升管2頂部的內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器15調(diào)整提升管2的管口高度，以適應(yīng)反應(yīng)器的進(jìn)水水量與水質(zhì)的波動(dòng)，使反應(yīng)器處于可調(diào)控狀態(tài)。上述技術(shù)方案只是本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員而言，在本實(shí)用新型公開了應(yīng)用方法和原理的基礎(chǔ)上，很容易做出各種類型的改進(jìn)或變形，而不僅限于本實(shí)用新型上述具體實(shí)施方式
所描述的結(jié)構(gòu)，因此前面描述的方式只是優(yōu)選地，而并不具有限制性的意義。
權(quán)利要求1.一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體(I)、提升管(2)、降流管(3)、進(jìn)水管(4)、出水管(6)、下三相分離器(7)、上三相分離器(8)以及沼氣導(dǎo)管(13)，所述反應(yīng)器內(nèi)部空間由下至上依次包括下反應(yīng)室(a)、上反應(yīng)室(b)、沉淀室(d)以及氣液分離室(c)，所述下三相分離器(7)頂部與所述提升管(2)相連接，其特征在于 所述提升管(2)頂部管口處連接有內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器(15)，所述內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器(15)為套筒型結(jié)構(gòu)； 所述套筒型結(jié)構(gòu)包括基筒(15-1)和至少兩個(gè)套筒(15-2)，所述基筒(15-1)與所述提升管(2)上端相固接，第一個(gè)所述套筒(15-2)套接在所述基筒(15-1)上，其余所述套筒(15-2)依次從上端套接固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述套筒(15-2)為兩段式筒體，包括上筒體和下筒體；所述基筒(15-1)、上筒體以及提升管⑵的內(nèi)徑均相同，所述下筒體內(nèi)徑比所述上筒體外徑大0. 5 Imm ; 所述套筒(15-2)的上筒體高度為10 15cm，所述下筒體高度比所述上筒體高度短10 20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述的反應(yīng)器包括下集氣室(e)和上集氣室(f)，所述上集氣室(f)、氣液分離室(C)以及下集氣室(e)為直徑相同的筒形結(jié)構(gòu)，并沿所述反應(yīng)器中心軸線由上至下依次布置；所述提升管(2)頂部與所述上集氣室(f)相連接，所述下集氣室(e)與上三相分離器(8)頂部相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述下集氣室(e)與所述氣液分離室(C)之間設(shè)有隔板，所述下集氣室(e)與所述上集氣室(f)通過氣室連通管(14)相連接，所述沼氣導(dǎo)管(13)設(shè)置在所述上集氣室(f)頂部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述進(jìn)水管(4)固定設(shè)置在所述反應(yīng)器上部，設(shè)置在所述氣液分離室(c)上端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述進(jìn)水管(4)固定設(shè)置在所述上集氣室(f)側(cè)壁上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述降流管(3)數(shù)量至少為兩根，所述降流管(3)上端與所述氣液分離室(c)相連接，并沿所述反應(yīng)器的橫截面圓周方向均勻布置，所述降流管(3)下端穿過所述上三相反應(yīng)器(8)和下三相反應(yīng)器(7)并設(shè)置在所述下反應(yīng)室(a)底部邊緣。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述降流管(3)下端連接有水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?16)，所述水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?16)沿所述下反應(yīng)室(a)底部邊緣的橫截面圓周方向均勻布置，其出液方向呈順時(shí)針布置，并沿水平圓周的切線方向向內(nèi)偏轉(zhuǎn)10 20度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述反應(yīng)器殼體(I)的內(nèi)壁上設(shè)置有下導(dǎo)流環(huán)(9)和上導(dǎo)流環(huán)(11)，所述下導(dǎo)流環(huán)(9)與所述下三相分離器(7)的邊緣之間形成下過流縫(10)，所述上導(dǎo)流環(huán)(11)與所述上三相分離器(8)的邊緣之間形成上過流縫(12)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，其特征在于 所述反應(yīng)器殼體(I)的上部邊緣設(shè)有出水槽(5)，所述出水槽(5)邊緣設(shè)有所述出水管(6)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可調(diào)節(jié)型厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，包括反應(yīng)器殼體、提升管、降流管、進(jìn)水管、出水管、三相分離器以及沼氣導(dǎo)管，反應(yīng)器的內(nèi)部空間從下至上依次為兩層反應(yīng)室、沉淀室、下集氣室、氣液分離室以及上集氣室，提升管頂部固接內(nèi)循環(huán)調(diào)節(jié)器，其包括基筒以及至少兩個(gè)套筒，二者均為筒形結(jié)構(gòu)，基筒與提升管上端相固接，套筒依次套接在基筒外側(cè)；進(jìn)水管設(shè)置在上集氣室側(cè)壁，降流管底部設(shè)有水平側(cè)向?qū)Я鞒隹?；本?shí)用新型的反應(yīng)器內(nèi)泥水混合更加均勻，提高了傳質(zhì)效果和生物反應(yīng)速率；提升管集氣端管口高度的可調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)縮短了內(nèi)循環(huán)形成時(shí)間、合理調(diào)控循環(huán)量；且反應(yīng)器工藝結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)化，工程造價(jià)低。
文檔編號(hào)C02F3/28GK202508922SQ20122012701
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者元少昀, 吳海鑫, 安景輝, 宋健健, 李海龍, 王小紅, 程學(xué)文, 莫馗, 鄭蕾, 高鳳霞, 高翔 申請(qǐng)人:中國(guó)石化工程建設(shè)有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司