[發明專利]一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置及其使用方法

在審

• 申請號: 201611020549.2
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN108069510A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 毛國柱;陳玲
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;H02J7/35
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

1.一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置，其特征在于：包括厭氧反應器、進水干管、出水干管、內回流管、泵、蓄電池、光電控制器、逆變器和發電機；所述的厭氧反應器包括反應釜、電加熱組件和太陽能光伏組件，厭氧反應器頂部設置有單向排氣閥；所述反應釜為豎直設置的密閉罐體，反應釜分為反應釜上部、反應釜中部和反應釜下部，反應釜上部內設置三相分離器，反應釜上部設置有出水口，所述的出水口與所述的出水干管連接；所述的反應釜中部內設有填充格，填充格充滿反硝化細菌活化填充料，所述的反硝化細菌活化填充料以無機搭載體、無機絮凝物、無機金屬鹽、活性炭為原料制備而成，四種原料的質量比依次為(1～8)：(0～0.5)：(0～0.5)：(2～4)，其中無機絮凝物和無機金屬鹽的質量比取值范圍為大于0并且小于等于0.5，四種所述原料充分混合均勻分散于60～80℃水中，冷卻后加入反硝化細菌激活劑，然后在充分攪拌下以3～4ml/min的速度滴入溶解于水中的有機高分子聚合物，有機高分子聚合物用于將反硝化細菌激活劑固定于無機搭載體表面，冷卻沉淀后，下部沉積物即為所述反硝化細菌活化填充料，所述無機搭載體為硅膠、蒙脫石或者硅藻土中的一種，所述無機絮凝物為聚合氯化鋁(PAC)、聚合硫酸鋁(PAS)、聚合硫酸鐵(PFS)或者聚合氯化鐵(PFC)中的一種，所述無機金屬鹽為氯化鈉、氯化鉀中的一種，所述的反硝化細菌激活劑成分為氯化亞鐵、醋酸鈉、蛋白胨、酵母膏、葡萄糖、氯化鈉、瓊脂、硝酸鉀，添加時質量比依次為(1～1.5)：(2～2.5)：(15～16)：(3～3.5)：(1～1.5)：(6～6.5)：(12～13)：(2～2.5)；反應釜下部內設置有布水器，布水器通過所述的泵與所述的進水干管連接，所述的進水干管與出水干管之間設置有所述的內回流管；所述的厭氧反應器側壁內設置有空心夾層，所述的電加熱組件設置在空心夾層內并均勻分布在厭氧反應器側壁上；所述太陽能光伏組件與所述的蓄電池連接，蓄電池與所述的光電控制器連接，光電控制器與逆變器連接，逆變器與所述的發電機的控制系統連接，發電機與電加熱組件和泵連接。

2.根據權利要求1所述的一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置，其特征在于：加入所述的反硝化細菌激活劑時體系須冷卻至30～40℃，并且控制其與無機搭載體的比例為(0.3～8)：1，優選(3～5)：1；所述有機高分子聚合物為聚乙烯醇、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或纖維素中的一種，所述的有機高分子聚合物均勻分散在95～97℃的水中，所述的有機高分子聚合物與無機搭載體的最終質量比為(0.5～0.6)：(7～8)。

3.根據權利要求1所述的一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置，其特征在于：所述的出水干管上設置有出水調節閥，出水干管的另一端連接待處理水體出水口；所述的進水干管上設置有進水調節閥，進水干管的另一端連接待處理水體進水口；所述的內回流管上設置有回流調節閥。

4.根據權利要求1所述的一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置，其特征在于：所述的反應釜上部和反應釜下部的外表面是圓弧形，反應釜上部和反應釜下部高0.2～0.4m，底部高0.2～0.4m；反應釜中部為圓柱形，直徑為0.5～1m，高1～3m。

5.根據權利要求1所述的一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置，其特征在于：所述的反硝化細菌活化填充料采用分格填充的辦法填充在反應釜中部內，密填總高度為反應釜總高度的75％～90％，反硝化細菌活化填料與反應釜頂部的距離為反應釜總高度的10％～25％，工藝起始階段一次性投加量1000～4000mg/L。

6.根據權利要求1所述的一種應用在自然水體中的太陽能厭氧反應器裝置，其特征在于：所述的電加熱組件由n組并聯的電熱絲構成，10≤n≤40，電熱絲在豎直方向上呈S型，并且電熱絲整體沿反應釜軸向環繞呈環狀。