[發明專利]垂直折流復合厭氧消化器

有效

• 申請號: 201310718287.7
• 申請日: 2013-12-23
• 公開（公告）號: CN103756896A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 陳際平
• 申請（專利權）人: 陳際平
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/107;C02F3/28
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明涉及一種垂直折流復合厭氧消化器（VBCAD：Vertical?Baffled?Compound?Anaerobic?Digestor）。

背景技術

眾所周知，通過厭氧發酵生產沼氣，是治理有機廢水、污水及其他有機廢棄物的重要渠道之一。沼氣的生產和利用是一個雙向清潔的過程，利用厭氧消化技術處理有機廢棄物凈化環境并回收綠色能源沼氣成為當前的理想選擇之一。厭氧處理工藝早期采用沼氣池和接觸厭氧池，但早期的厭氧處理方法低效而且不能連續運行，原因主要是由于池內厭氧微生物量小及污水和厭氧污泥傳質效果差，處理效率低下。目前廣泛應用的升流式污泥床反應器底部有較多的厭氧污泥，進水與厭氧污泥接觸，通過厭氧微生物的作用分解產生沼氣，裝置上部設置三相分離器將沼氣所裹挾的厭氧污泥、沼氣及水分離，將沼氣輸入燃燒利用裝置，污水通過三相分離器后出水，污泥返回到裝置底部重新參與生物反應。雖然該裝置的生物量有所提高，但是傳質效果尚有待提高，在一定程度上限制了反應器內生物量的提高，導致反應器處理效率低的問題。

目前常用的污水處理工藝和設備有升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板反應器(ABR)、復合式厭氧流化床反應器(UBF)等。這些工藝設備雖然各有各的優點，但在實際生產應用中，存在啟動緩慢(2～3個月，甚至6～8個月)、水力停留時間(HRT)較長、有機負荷(OLR)低、易堵塞及運行管理費用較高等缺點。

傳統的厭氧折流板反應器也存在著一些不足，比如折流口的高度不可調導致了在進水流量不變的情況下折流速度不能改變。因為反應器內部的流態直接決定了污泥的攪動狀況，而污泥的攪動狀況又直接影響到反應器的處理效率。也就是說反應器內部的流態直接影響到了反應器的處理效率。但是反應器內部的流態只能通過調整進水流量來改變，這樣就改變了容積負荷，對反應器造成沖擊，破壞各格室本應固定的菌群和環境，造成反應器處理效率的降低，嚴重時甚至會造成反應器內部菌群失活。

發明內容

為了克服現有機廢水、污水及其他有機廢棄物的處理設備中存在的傳質效果差、容積負荷低、停留時間長，導致投資大、占地大、能耗高，難于廣泛推廣等的缺點，本發明提供一種傳質效率高和容積負荷率高、停留時間短、占地面積小和能耗低的垂直折流復合厭氧消化器。

本發明采用的技術方案是：

垂直折流復合厭氧消化器，包括外筒，其特征在于：將ACP（Anaerobic?Contact?Process.厭氧接觸法）、UASB（Up-flow?Anaerobic?Sludge?Blanket，升流式厭氧污泥床）和AF（Anaerobic?Filter，厭氧過濾器）三種反應器組合在一個單元體反應器內，其結構具有特色，所述的外筒內部中心位置設置有中心回流筒，所述的中心回流筒的底部為錐形結構；所述的中心回流筒的外壁與外筒的內壁之間的空間形成污泥床區；所述的外筒的底部設置有管孔式布料裝置，所述的管孔式布料裝置與底部的進料管連接，所述的進料管與一雙向調控機構連接，所述的雙向調控機構的控制端連接于控制器；所述的外筒的中上部設置有三相分離器，所述的三相分離器的上方設置有溢流槽，所述的溢流槽上方設置有集氣室，所述的集氣室的上端設置有沼氣管，所述的溢流槽的一端設置有出料口，所述的出料口通過溢流管與外部的具有水密封結構的U型管連接。

進一步，所述的三相分離器具有三層不同直徑不同開口方向的錐斗形結構，最上層與最下層分別為下口小上口大的錐形結構，中間層為下口大上口小的倒置的長頸漏斗結構，倒置的長頸漏斗的上端與所述的集氣室相連通，下端設置在最下層的上方，所述的長頸漏斗的頸部穿過所述的最上層。

進一步，最上層的所述的三相分離器內添加有填料層，起厭氧過濾器的作用。

進一步，所述的管孔式布料裝置包括所述的管孔式布料裝置包括同軸設置的第一環管、第二環管和第三環管，且所述的第二環管沿軸心線設置在所述的第一環管與第三環管的下方，所述的第一環管設置在第三環管的內部形成雙層管，所述的第二環管的半徑大小介于第一環管的半徑大小與第三環管的半徑大小之間；所述的第一環管、第二環管和第三環管上均開設有布料孔；所述的進料管與第一環管之間通過第一連通管相連通，所述的第一連通管是第一環管的直徑方位和入料中心管形成一丁字型管，與第一環管連通，所述的進料管的另一端與進料回流、混合管連通，所述的第一環管上沿管徑方向貫穿有第二連通管，所述的第二連通管的兩端與所述的第一環管、第三環管相連通，所述的第二環管與排泥管連接，在環心位置分成十字形管與環管連通。