[實(shí)用新型]雙通道自循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820167626.1
• 申請日: 2008-11-07
• 公開（公告）號: CN201305509Y
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭平;余燚;汪彩華;胡寶蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 張法高

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雙通道自循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)

厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下，利用微生物的代謝作用，把有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化成沼氣，從而使污水達(dá)到凈化的過程。與好氧生物處理相比，厭氧生物處理具有能源消耗小、污泥產(chǎn)量低、且能回收清潔能源(沼氣)等特點(diǎn)，是節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的有效手段，應(yīng)用前景非常廣闊。

厭氧生物反應(yīng)器的研究已有了一百多年的歷史，隨著人們對厭氧生物過程認(rèn)識的深入以及對厭氧生物處理技術(shù)應(yīng)用的普及，厭氧生物反應(yīng)器也得到了較好的開發(fā)。迄今，厭氧生物反應(yīng)器已發(fā)展至第三代。高效厭氧生物處理系統(tǒng)一般需要滿足兩個(gè)條件：1)能夠持留大量厭氧活性污泥；2)能夠保證泥水充分接觸。以升流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器為代表的第二代厭氧生物反應(yīng)器滿足了上述兩個(gè)條件，取得了高效穩(wěn)定的性能。由于在高負(fù)荷下，UASB反應(yīng)器容易出現(xiàn)短流，經(jīng)過人們改進(jìn)，開發(fā)了以厭氧顆粒污泥床(EGSB)和厭氧內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)為代表的第三代厭氧生物反應(yīng)器。但第三代厭氧生物反應(yīng)器也有其固有的缺陷。例如，EGSB反應(yīng)器需要液體回流，不僅增加了動力能耗，而且使反應(yīng)器呈全混合，處理效能及出水水質(zhì)難以進(jìn)一步提高。IC反應(yīng)器在實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)前，易出現(xiàn)短流，運(yùn)行控制比較困難；加上水力停留時(shí)間相對較短和高徑比較大，出水中含細(xì)小顆粒污泥(形成大顆粒污泥的前體)較多，使后續(xù)沉淀單元成為必要設(shè)備。

針對第三代厭氧生物反應(yīng)器的上述缺陷，本實(shí)用新型試圖通過設(shè)置擋板將反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)隔開，限制其相互影響，強(qiáng)化反應(yīng)器的處理效能和沉降性能；同時(shí)通過循環(huán)管的作用，使污泥回流，回收一部分堿度和營養(yǎng)物質(zhì)，補(bǔ)充厭氧發(fā)酵產(chǎn)酸段產(chǎn)生的堿度和消耗的營養(yǎng)物質(zhì)，調(diào)節(jié)堿度平衡和營養(yǎng)平衡。試驗(yàn)證明，據(jù)此開發(fā)的雙通道厭氧生物反應(yīng)器具有很好的厭氧處理效能，并具有很高的運(yùn)行穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種雙通道自循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器。

雙通道自循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器具有反應(yīng)器本體、支架，反應(yīng)器本體由擋板分隔成反應(yīng)系統(tǒng)和污泥沉淀系統(tǒng)左右兩個(gè)腔室，左右兩腔室由循環(huán)管連通，在反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)下部為升流式反應(yīng)室、上部為污泥沉淀區(qū)，升流式反應(yīng)室自下而上的側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水管和多個(gè)取樣口，污泥沉淀區(qū)自下而上的側(cè)壁上設(shè)有設(shè)有排泥管和取樣口，污泥沉淀系統(tǒng)內(nèi)自上而下設(shè)有沉淀室、循環(huán)管、回流室，循環(huán)管上端與污泥沉淀區(qū)相連，循環(huán)管下端與回流室頂部相連，回流室下端經(jīng)回流漸縮管與升流式反應(yīng)室相連，沉淀室上部內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有溢流堰，出水管與溢流堰相連。

所述的升流式反應(yīng)室橫截面積S₁與回流室橫截面積S₂之比為2～4:1，回流漸縮管與基準(zhǔn)鉛垂面的夾角β成55°～65°，回流漸縮管最窄處為20～30mm。污泥沉淀區(qū)橫截面積S₃與沉淀區(qū)橫截面積S₄之比為2～4:1，污泥沉淀區(qū)與循環(huán)管橫截面積之比為3～7:1，沉淀區(qū)與循環(huán)管橫截面積之比為2～4:1。沉淀室與升流式反應(yīng)室體積之比為1～3:1；污泥沉淀區(qū)與回流室體積之比為1～2:1。外圓漸擴(kuò)管與基準(zhǔn)水平面的夾角α成50°～70°，污泥沉淀回流縫為10～20mm。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相具有的有益效果：1)反應(yīng)室與沉淀室分隔，反應(yīng)室的流態(tài)對沉淀室的工況影響較小。污水旁流至沉淀區(qū)，不受升流式反應(yīng)室上逸沼氣的直接干擾，沉淀區(qū)處于相對靜止?fàn)顟B(tài)，可實(shí)現(xiàn)泥、水的有效分離；回流室則繼續(xù)強(qiáng)化污泥沉淀；2)反應(yīng)室和沉淀室以循環(huán)管溝通，使得泥、水、氣在左右兩腔室的沉淀室經(jīng)過兩級分離，充分實(shí)現(xiàn)污泥循環(huán)，并強(qiáng)化基質(zhì)傳遞；3)回流室和升流式反應(yīng)室通過回流漸縮管連通，通過循環(huán)管的泥水返回到反應(yīng)室，實(shí)現(xiàn)了堿度和營養(yǎng)物質(zhì)自平衡；4)構(gòu)造簡單，兩主要內(nèi)構(gòu)件擋板和循環(huán)管除了起到分隔和連通的作用外，還達(dá)到了良好的泥、水、氣三相分離效果；5)采用較大的反應(yīng)器高徑比，使其流態(tài)趨向平推流；6)該反應(yīng)器具有很好的厭氧生物處理性能，能承受高進(jìn)水有機(jī)物濃度，具有高容積轉(zhuǎn)化效率和高容積產(chǎn)氣效率。

附圖說明

圖1是一種雙通道自循環(huán)厭氧生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：進(jìn)水管1、升流式反應(yīng)室2、擋板3、取樣口4、排泥管5、污泥沉淀區(qū)6、外圓漸擴(kuò)管7、循環(huán)管8、溢流堰9、出水管10、沉淀室11、回流室12、沉淀室污泥回流縫13、回流漸縮管14、沼氣收集管15、支架16；

圖2是提升進(jìn)水基質(zhì)濃度期間反應(yīng)器的容積負(fù)荷率、容積去除率示意圖；

圖3是縮短水力停留時(shí)間期間反應(yīng)器的容積負(fù)荷率、容積去除率示意圖。

具體實(shí)施方式