一種改良的uasb反應(yīng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種改良的UASB反應(yīng)器，包括主體，主體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有反應(yīng)床、三相分離器和出水堰，反應(yīng)床的底部設(shè)置配水管和排泥管，出水堰上設(shè)置出水管，三相分離器的集氣室與氣體收集管連接；三相分離器和出水堰之間設(shè)有斜板沉淀層，斜板沉淀層下方設(shè)有反沖洗管，出水管與配水管之間連接有沖洗液回流管。本實(shí)用新型使因負(fù)荷沖擊或者氣泡、水流擾動(dòng)而帶出的污泥顆粒在升流至斜板沉淀層時(shí)得到有效沉淀和截留，減少出水中懸浮物濃度，提高出水水質(zhì)，降低后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力，同時(shí)也可以減少微生物的流失、維持反應(yīng)區(qū)的生物量，提高反應(yīng)器的處理能力和抗沖擊能力，增強(qiáng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種改良的UASB反應(yīng)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于污水厭氧生物處理的UASB反應(yīng)器(升流式厭氧污泥床)，屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]UASB反應(yīng)器(即升流式厭氧污泥床)是一種用于污水厭氧生物處理的反應(yīng)器。UASB反應(yīng)器以高生物含量、高容積負(fù)荷、設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行方便的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、造紙、制藥、食品等高濃度有機(jī)廢水的處理。傳統(tǒng)的UASB反應(yīng)器主要由進(jìn)配水系統(tǒng)、反應(yīng)床、三相分離器、集氣室和排水排泥系統(tǒng)構(gòu)成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，在主體I內(nèi)自下至上依次設(shè)置有反應(yīng)床3、三相分離器4和出水堰7，反應(yīng)床3的底部設(shè)置配水管2和排泥管9，溢流堰7上設(shè)置出水管8，三相分離器4的集氣室5與氣體收集管6連接；污水通過(guò)底部的配水管2進(jìn)入主體I內(nèi)的底部反應(yīng)床3，配水管2將進(jìn)水均勻地分配到主體I底部的整個(gè)橫截面上,并形成升流，反應(yīng)床3為污泥層，含有大量的厭氧微生物，是進(jìn)行生化反應(yīng)的核心區(qū)域，根據(jù)污泥的特性，又分為底層顆粒污泥層和上層的懸浮污泥層；污水與污泥中的微生物充分混合接觸，微生物將水中的有機(jī)物分解，同時(shí)產(chǎn)生沼氣不斷放出，沼氣產(chǎn)生的擾動(dòng)作用使得污泥層上部形成懸浮污泥層；反應(yīng)床3上部的三相分離器4將產(chǎn)生的沼氣收集至集氣室5中，通過(guò)氣體收集管6引出，并加以收集與利用；污泥顆粒則在三相分離器4的沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀，并經(jīng)三相分離器4的回流縫返回至反應(yīng)床3 ;上部產(chǎn)生的上清液為反應(yīng)器的處理水，穿過(guò)三相分離器4的縫隙后，經(jīng)溢流堰7進(jìn)入收集槽，最終通過(guò)出水管8排出。此外，為合理控制泥齡SRT，保持微生物活性，還須通過(guò)排泥管9定期、定量排泥。
[0003]在實(shí)踐過(guò)程中，UASB反應(yīng)器常常受到進(jìn)水水質(zhì)特征與運(yùn)行管理的影響，厭氧顆粒污泥特性受到破壞或解體，污泥層懸浮污泥的含量明顯增加，加上水量波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的沖擊和產(chǎn)生沼氣造成的擾動(dòng)，使得顆粒較小、不易沉淀的懸浮污泥隨出水流失，造成出水懸浮物濃度高，影響其達(dá)標(biāo)排放或增加后續(xù)工藝單元處理的難度。文獻(xiàn)中亦有此類(lèi)問(wèn)題的報(bào)道，并提出簡(jiǎn)單的解決方案，如在沉淀區(qū)增加折流板以提高沉淀區(qū)污泥的沉降作用。
[0004]眾所周知，斜板或斜管沉淀池以淺池理論為基礎(chǔ)，廣泛地應(yīng)用于給水處理、污水深度處理領(lǐng)域，其優(yōu)點(diǎn)是沉淀性能良好，占地面積小。甚至，在增加適當(dāng)?shù)姆礇_洗設(shè)施后，斜板或斜管沉淀池也可用于污水二級(jí)處理工藝中。但是，目前，斜板或斜管沉淀技術(shù)尚沒(méi)有在改善UASB反應(yīng)器出水效果方面得到應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器在應(yīng)用中出現(xiàn)水量與負(fù)荷沖擊造成的出水濁度較高的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種處理效果好、耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水中的懸浮物濃度低、出水水質(zhì)的穩(wěn)定性高的改良的UASB反應(yīng)器，以使出水能夠達(dá)標(biāo)排放或者能夠減輕后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。
[0006]本實(shí)用新型的改良的UASB反應(yīng)器，采用以下技術(shù)方案:[0007]該反應(yīng)器，包括主體，主體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有反應(yīng)床、三相分離器和出水堰，反應(yīng)床的底部設(shè)置配水管和排泥管，出水堰上設(shè)置出水管，三相分離器的集氣室與氣體收集管連接；三相分離器和出水堰之間設(shè)有斜板沉淀層，斜板沉淀層下方設(shè)有反沖洗管，出水管與配水管之間連接有沖洗液回流管。
[0008]反沖洗管與氣體收集管之間連接有引氣管。
[0009]斜板沉淀層由傾斜設(shè)置的斜板排布構(gòu)成。斜板的水平傾角為60°，斜板與斜板之間的間距為80-100mm，斜板斜長(zhǎng)為1.0-1.2m。
[0010]本實(shí)用新型通過(guò)在傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器中增設(shè)斜板沉淀層，起到的有益效果主要體現(xiàn)在:UASB反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中，因負(fù)荷沖擊或者氣泡、水流擾動(dòng)而帶出的污泥顆粒，在升流至斜板沉淀層時(shí)，得到有效沉淀和截留，與清水分離后重新返回至反應(yīng)床，如此可以減少出水中懸浮物濃度，提高出水水質(zhì)，降低后續(xù)處理構(gòu)筑物的壓力，同時(shí)也可以減少微生物的流失、維持反應(yīng)區(qū)的生物量，提高反應(yīng)器的處理能力和抗沖擊能力，增強(qiáng)運(yùn)行穩(wěn)定性。此外，收集到的沼氣可部分用于斜板沉淀層反沖洗氣體來(lái)源，無(wú)需額外增加反沖洗氣源。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是本實(shí)用新型改良的UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]其中:1、主體，2、配水管，3、反應(yīng)床，4、三相分離器，5、集氣室，6、氣體收集管，7、溢流堰，8、出水管，9、排泥管，10、沖洗液回流管，11、引氣管，12、反沖洗管，13、斜板沉淀層。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型是對(duì)傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器的進(jìn)一步改進(jìn)，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，與傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器一樣也包括主體1，主體I內(nèi)自下至上依次設(shè)置有反應(yīng)床3、三相分離器4和出水堰7，反應(yīng)床3的底部設(shè)置配水管2和排泥管9，出水堰7上設(shè)置出水管8，三相分離器4的集氣室5與氣體收集管6連接。與傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器不同之處是本實(shí)用新型在三相分離器4和出水堰7之間設(shè)有斜板沉淀層13，斜板沉淀層13下方設(shè)有反沖洗管12，反沖洗管12與氣體收集管6之間連接有引氣管11，出水管8與配水管2之間連接有沖洗液回流管10。出水管8、供氣管11和沖洗液回流管10中均設(shè)有控制閥。
[0015]斜板沉淀層13設(shè)在三相分離器4上方的液面以下，由多組傾斜設(shè)置的斜板組成。比較理想地，斜板與斜板之間的凈距離在SOmm-1OOmm之間，水平傾角為60°，斜板的斜長(zhǎng)為1.0m-1.2m之間；板的材料可選擇PVC、聚丙烯等塑料板，也可采用水泥板、木質(zhì)板、玻璃鋼板等制作而成。整個(gè)斜板沉淀層13可通過(guò)支架進(jìn)行固定，安裝和運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)避免承受斜板上承受集中負(fù)荷。懸浮污泥顆粒隨水流在相鄰斜板之間的縫隙中爬升過(guò)程中，因密度較大開(kāi)始下落，與水流背道而行，下落一定距離后即被下方設(shè)置的斜板截留，當(dāng)斜板上截留的顆粒積累到一定程度時(shí)，便自動(dòng)下滑，最終重新返回至沉淀層以下，這樣便達(dá)到懸浮顆粒與清水分離的效果。
[0016]為防止斜板之間的間隙內(nèi)滋生生物膜造成沉淀層堵塞，在斜板沉淀層13下方布置反沖洗管12，反沖洗管12采用穿孔管氣體反沖洗，較理想的穿孔間距為10mm，孔徑在2-4_之間，這樣可產(chǎn)生大小適當(dāng)?shù)臍馀?，穿孔密度均勻設(shè)置，以使整個(gè)斜板層反沖洗效果均勻。進(jìn)行反沖洗時(shí)，關(guān)閉出水管8上的控制閥，將集氣室5收集到的沼氣經(jīng)引氣管11適量引入反沖洗管12，通過(guò)氣泡產(chǎn)生的剪切作用，將斜板縫隙間的生物膜沖洗致脫落，以達(dá)到?jīng)_洗的目的，反沖洗后產(chǎn)生的沖洗液經(jīng)沖洗液回流管10經(jīng)配水管2重新引入反應(yīng)器底部，這樣可避免沖洗液中的大量懸浮顆粒隨出水流出。
[0017]污水經(jīng)配水管2均勻分配在反應(yīng)床3上，并與反應(yīng)區(qū)微生物充分接觸，將污水中的有機(jī)物進(jìn)行有效分解，并產(chǎn)生沼氣。三相分離器4將污泥產(chǎn)生的沼氣和處理水進(jìn)行分離，使污泥重新返回至反應(yīng)床3，產(chǎn)生的沼氣通過(guò)集氣室5進(jìn)行收集。處理水在通過(guò)溢流堰7排出反應(yīng)器之前，經(jīng)過(guò)斜板沉淀層13將其中的懸浮物進(jìn)一步去除。
[0018]本實(shí)用新型對(duì)UASB反應(yīng)器改良的實(shí)質(zhì)是，通過(guò)增加斜板沉淀層13將出水中可能帶出的懸浮顆粒重新沉淀、截留，降低出水懸浮物濃度，提高出水效果，減輕后續(xù)構(gòu)筑物處理負(fù)擔(dān)。同時(shí)，還可以維持反應(yīng)器內(nèi)生物量，提高反應(yīng)器處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性，增加抗負(fù)荷沖擊能力。此外，將沉淀層作為UASB反應(yīng)器的一部分，無(wú)需再單獨(dú)設(shè)沉淀池，還可以減少系統(tǒng)占地面積。
【權(quán)利要求】
1.一種改良的UASB反應(yīng)器，包括主體，主體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有反應(yīng)床、三相分離器和出水堰，反應(yīng)床的底部設(shè)置配水管和排泥管，出水堰上設(shè)置出水管，三相分離器的集氣室與氣體收集管連接；其特征是:三相分離器和出水堰之間設(shè)有斜板沉淀層，斜板沉淀層下方設(shè)有反沖洗管，出水管與配水管之間連接有沖洗液回流管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良的UASB反應(yīng)器，其特征是:所述反沖洗管與氣體收集管之間連接有引氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改良的UASB反應(yīng)器，其特征是:所述斜板沉淀層由傾斜設(shè)置的斜板排布構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良的UASB反應(yīng)器，其特征是:所述斜板的水平傾角為60。。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改良的UASB反應(yīng)器，其特征是:所述斜板與斜板之間的間距為 80斜板斜長(zhǎng)為 1.0m-1.2m。
【文檔編號(hào)】C02F3/28GK203498157SQ201320492364
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】張向陽(yáng), 宋麗紅, 孔進(jìn), 徐道衛(wèi), 徐少昌, 陳華東, 周海東, 張彥浩, 張揚(yáng), 鄭德瑞 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué), 山東飛洋環(huán)境工程有限公司