[發明專利]多動力內循環流厭氧反應器

有效

• 申請號: 201410356812.X
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN105314732B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 胡明成;曾麗
• 申請（專利權）人: 胡明成
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于污水處理領域，具體地講就是多動力內循環流厭氧反應器。

背景技術

內循環厭氧反應器(IC)是有荷蘭PAQUE公司于上世紀八十年代中期開發出來的一種高效厭氧反應器。根據統計這種類型的反應器所占市場份額已經達到了34%。從宏觀上來看IC反應器就是一個完全混合態的厭氧反應器（第一反應區）和一個以推流狀態工作的厭氧反應器（第二反應區）沿著縱向串聯工作所構成的一個復合型反應器。從應用的情況來看這種反應器具有以下優點：（1）容積負荷高占地面積小。IC反應器內污泥濃度高，微生物量大，而且存在內循環使得質量傳遞效果非常好。進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。這就意味著在處理效果相當的前提下其體積相當于普通反應器的1/4~1/3左右，大大降低了反應器的基建投資。而且IC反應器高度和直徑的比值一般為4~8之間，反應器沿著縱向空間進行布置，所以占地面積小。（2）抗沖擊負荷能力強。第一反應區的內循環流量隨著進水濃度的升高而增加。因此面臨沖擊負荷的情況下原水中的有害物質能夠得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。（3）對進水pH的適應范圍大。內循環流量相當于第一反應區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對進水pH起緩沖作用，使反應器內pH保持最佳狀態。

在擁有諸多優點的同時，這種反應器也存在很多有待解決的問題。其中最大的問題就是內循環系統結構復雜（內循環系統由分離器、上升管、氣水分離罐以及下降管組成）。傳統的內循環流厭氧反應器的內循環過程是通過密度差和氣提升作用來推動的。即利用第一反應區的泥水混合液的密度小于水以及在第一反應區氣水分離器處氣體產物形成的氣體提升動力將第一反應區的混合液送入設在反應器頂部的氣水分離箱。在氣水分離箱內氣體產物得到分離同時泥水混合物的密度提高。借助氣水分離箱和反應器正常液面的高差將泥水混合物送回第一反應區。在第一反應區產氣量不足的情況下就不足以推動整個內循環系統的正常工作。因此，內循環系統容易出現堵塞而影響反應器的正常運行。

為了解決內循環過程中泥水混合液容易產生堵塞使內循環癱瘓的問題。國內、外科研人員試圖通過建立數學和流體力學模型來模擬由上升管、下降管以及脫氣塔構成的回流系統的工作狀態，進而找出其設計和運行的方法。

由于回流系統的工作狀態非常復雜，單純從理論上解決這一問題是十分困難的。第一反應區污泥含量非常高，對泥水混合物的流動性很難準確描述。此外，內循環的動力主要是第一反應區混合物和水之間的密度差以及以及分離器處的氣體提升力實現的。因為原水水質，第一反應區的污泥濃度以及混合強度都會影響到產氣量。所以，單純依靠理論來解決這個問題是十分困難的。

發明內容

本發明的目的是解決混合液的上升和下降過程中產生堵塞而導致內循環癱瘓的問題。為解決上述問題，提出利用進水富裕動力來強化內循環的技術路線。即在原有的以密度差和氣提升力為動力的內循環系統上，利用原水帶有的動力強化反應器的內循環過程，在此基礎上開發出一種多動力內循環流厭氧反應器。

本發明為達到上述目的采取的技術方案：多動力內循環流厭氧反應器，包括第一反應區、第二反應區構成的內循環系統，以及布水系統和貫穿第一反應區和第二反應區整個內循環系統的下降管，其特征在于：利用連接裝置將布水系統的進水管和內循環系統的下降管連接起來，利用原水中的動力強化泥水混合物在下降管中的回流進而保證內循環系統的正常工作。

所述的連接裝置為兩個并行的管狀結構。

本發明的特征：在以密度差和氣提升為內循環動力的基礎上，引入原水動力來驅動整個內循環系統的正常工作。因為內循環系統是在多種動力的驅動下工作，將大大降低內循環系統的設計和安裝上復雜程度，也大大提高了內循環系統工作的安全可靠性。

本發明的工作原理是：通過水泵加壓后進水中會儲存著兩種能量，一種是動能，另一種壓強勢能。在流動過程中這兩種能量是可以相互轉換。

根據上述基本原理，設計出了的上述連接裝置。通過提高這種裝置中間斷面上的流動速度提高，增加其流動的動能。于此同時斷面周圍必然伴隨著壓強勢能的降低形成吸引力。利用引力將下降管的泥水混合物送回到第一反應區。利用所設計的裝置將反應器進水管和下降管連接起來，將進水的富裕動力轉化為下降管回流動力。以此保證第一反應區循環系統工作的安全性。