专利名称：气升式自循环厌氧生物反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气升式自循环厌氧生物反应器。
技术背景厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，利用微生物的代谢作用，把有机污染 物转化成沼气，从而使污水达到净化的过程。与好氧生物处理相比，厌氧生物 处理具有能源消耗少，污泥产量低，且能回收沼气的特点，是实现循环经济的 有效手段之一，应用前景广阔。厌氧生物反应器的研究和开发已有一百多年的历史，现已发展至第三代。 高效厌氧生物处理系统一般需要满足两个条件l)能够持留大量厌氧活性污泥； 2)能够保证泥水充分接触。以升流式厌氧污泥床(UASB)反应器为代表的第二代 厌氧生物反应器满足了上述两个条件，取得了高效稳定的性能。由于在高负荷 下，UASB反应器易出现短流，经过人们改进，开发了以厌氧颗粒污泥膨胀床 (EGSB)和厌氧内循环反应器(IC)为代表的第三代厌氧生物反应器。EGSB和IC反 应器也有其固有的缺陷。例如，EGSB反应器需要出水回流，不仅增加了动力能 耗，而且使反应器呈全混合，处理效能及出水水质难以进一步提高。IC反应器 在实现内循环前，易出现短流，运行控制比较困难；加上水力停留时间相对较 短和高径比较大，出水中含细小颗粒污泥(形成大颗粒污泥的前体)较多，使后 续沉淀单元成为必要设备。针对第三代厌氧生物反应器的上述缺陷，本实用新型试图通过三相分离系 统中集气室、气液分离室和集气管的协同作用，遏制沼气上逸所致的负面影响； 通过改进沉淀室，加大沉淀室容积，在反应器内持留高浓度污泥，减少细小颗 粒污泥的流失；通过外设回流管，减轻沼气上逸所致的基质短流，同时回收部 分碱度，以中和反应室底部产生的酸度。试验证明，据此开发的气升式自循环 厌氧生物反应器具有很好的厌氧处理效能，并具有很高的运行稳定性。 发明内容本实用新型的目的是提供一种气升式自循环厌氧生物反应器。 它具有反应器本体，反应器本体内从下到上分成反应室、集气室、气液分 离室，集气室外设有污泥沉淀室。在反应室底部设有排泥管，在反应室下部设 有进水管，在反应室中间等距离设有两个十字形气涌消除器。集气室下沿与反 应器本体渐扩管之间设有污泥回流缝，集气室上端为渐縮管，集气室渐縮管上端设有集气管，集气室渐縮管上端设有斜隔板，斜隔板将反应器本体上端分隔 成气液分离室与集气室、污泥沉淀室。气液分离室底部设有回流管，回流管下
端与反应室下部相接。在反应器本体及回流管上设有多个取样口，污泥沉淀室 上部设有出水管，气液分离室下部设有排泥管，反应器本体顶部设有应急处置 口、出气管。所述的反应器本体呈圆筒状，由内径不同的两个圆筒通过渐扩管连接而成，其内径之比为1:2~4，渐扩管与基准水平面的夹角5成50°~70°。反应器本体的 高度与反应室的直径之比为13~8:1。反应室的横截面积S,与污泥沉淀室最大横 截面积&之比为1:2~4,反应室的横截面积S,与集气管的横截面积&之比为 27 30:1，反应室的横截面积S!与回流管横截面积S4之比为2 4:1。集气室的渐 縮管与基准水平面间的夹角￡为50° 70°，集气室下沿至出水管中心的距离a与 出水管中心至集气管顶端的距离b之比为18-22:1。污泥沉淀室体积与反应器本 体体积之比为1:3~4。污泥回流缝的宽度为1 2cm。十字形气涌消除器采用不锈 钢或塑料薄片，两薄片相互垂直，两薄片与水平面呈40。 50。倾斜。分隔板与基 准水平面间的夹角p为25° 35°。本实用新型的优点是l)所置集气室和气液分离室能实现泥、水、气的有效 分离，其集气室能有效覆盖整个反应室横截面并具有一定深度，使之充分收集 从反应室上逸的沼气，避免气流尾液中的污泥和基质直接流出反应器，有效遏 制了基质短流效应。2)通过外设回流管，利用沼气上逸产生的动力以及沼气分离 前后混合液的密度差，使混合液产生自循环，提高了抗冲击负荷能力和酸碱平 衡能力；同时促进了废水和污泥之间的接触，强化了传质过程。3)在反应室内部， 通过等距离设置两个十字形气涌消除器，减轻了气涌引起的短流。4)在污泥沉淀 室中，污泥沉淀过程不受沼气的直接干扰，有效地减少了污泥流失，使反应器 具有很高的处理效能和优质出水。
附图是气升式自循环厌氧生物反应器结构示意图，图中进水管l、反应室 2、排泥管3、十字形气涌消除器4、取样口5、回流管6、出水管7、集气室8、 污泥沉淀室9、污泥回流缝IO、集气管ll、气液分离室12、应急处置口 13、出 气管14、分隔板15。
具体实施方式
如附图所示，气升式自循环厌氧生物反应器具有反应器本体，反应器本体 内从下到上分成反应室2、集气室8、气液分离室12，集气室8外设有污泥沉淀 室9。在反应室2底部设有排泥管3，反应室2底部为圆锥型构造，顶角a为 50° 70°，在反应室2下部设有进水管1，进水管1从底部深入反应室中央，并且
出口朝上，在反应室2中间等距离设有两个十字形气涌消除器4。集气室8下沿 与反应器本体渐扩管之间设有污泥回流缝10，集气室8上端为渐縮管，集气室8渐缩管上端设有集气管11，集气室8渐缩管上端设有斜隔板15，斜隔板15将 反应器本体上端分隔成气液分离室12与集气室8、污泥沉淀室9。气液分离室 12底部设有回流管6，回流管6下端与反应室2下部相接。在反应器本体及回 流管上设有多个取样口5，污泥沉淀室9上部设有出水管7，气液分离室12下 部设有排泥管3，反应器本体顶部设有应急处置口 13、出气管14。所述的反应器本体呈圆筒状，由内径不同的两个圆筒通过渐扩管连接而成， 其内径之比为1:2~4，渐扩管与基准水平面的夹角S成50° 70°。反应器本体的 高度与反应室2的直径之比为13~8:1。反应室2的横截面积S,与污泥沉淀室9 最大横截面积S2之比为1:2~4，反应室2的横截面积S！与集气管11的横截面积 S3之比为27 3(hl ，反应室2的横截面积S,与回流管6横截面积S4之比为2~4-.1 。 集气室8的渐縮管与基准水平面间的夹角s为50°~70°，集气室8下沿至出水管 7中心的距离a与出水管7中心至集气管11顶端的距离b之比为18 22:1 。污泥 沉淀室9体积与反应器本体体积之比为1:3~4。污泥回流缝10的宽度为1 2cm。 十字形气涌消除器4采用不锈钢或塑料薄片，两薄片相互垂直，两薄片与水平 面呈40。 50。倾斜。分隔板15与基准水平面间的夹角p为25。 35。。回流管6上 端与基准水平面间的夹角P为25° 35°，回流管6下端与基准水平面间的夹角y 为400 500。气升式自循环厌氧反应器可由有机玻璃和钢板构建。接种污泥从应急处置 口经由气液分离室、集气管和集气室加入至反应室中。废水呈全混流态由进水 管从反应室底部中央进入，在反应室内发生反应，产生沼气。被沼气携带至上 部的泥水混合物，由集气室收集，—现泥、水、气三相的第一级分离，部分泥 水气混合物被集气管带入气液分离室，实现泥、水、气三相的第二级分离，分 离后的泥水混合物通过回流管返回至反应室内，实现自循环，强化基质降解， 缓解短流所致的负面影响，从而保证反应器的稳定运行。污水在反应室内处理 后，经过污泥回流缝旁流至污泥沉淀室，沉淀污泥依靠重力由污泥回流缝返回 至反应室。出水通过出水管引出。
权利要求1.一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于，它具有反应器本体，反应器本体内从下到上分成反应室(2)、集气室(8)、气液分离室(12)，集气室(8)外设有污泥沉淀室(9)；在反应室(2)底部设有排泥管(3)，在反应室(2)下部设有进水管(1)，在反应室(2)中间等距离设有两个十字形气涌消除器(4)；集气室(8)下沿与反应器本体渐扩管之间设有污泥回流缝(10)，集气室(8)上端为渐缩管，集气室(8)渐缩管上端设有集气管(11)，集气室(8)渐缩管上端设有斜隔板(15)，斜隔板(15)将反应器本体上端分隔成气液分离室(12)与集气室(8)、污泥沉淀室(9)；气液分离室(12)底部设有回流管(6)，回流管(6)下端与反应室(2)下部相接；在反应器本体及回流管上设有多个取样口(5)，污泥沉淀室(9)上部设有出水管(7)，气液分离室(12)下部设有排泥管(3)，反应器本体顶部设有应急处置口(13)、出气管(14)。
2. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于 所述的反应器本体呈圆筒状，由内径不同的两个圆筒通过渐扩管连接而成，其 内径之比为1:2 4，渐扩管与基准水平面的夹角S成50° 70°。
3. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于 所述的反应器本体的高度与反应室(2)的直径之比为13~8:1;反应室(2)的横截面 积S,与污泥沉淀室(9)最大横截面积S2之比为1:2~4，反应室(2)的横截面积S, 与集气管(ll)的横截面积&之比为27~30:1，反应室(2)的横截面积S,与回流管(6) 横截面积S4之比为2 4:1。
4. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于 所述的集气室(8)的渐縮管与基准水平面间的夹角￡为50° 70°，集气室(8)下沿至 出水管(7)中心的距离a与出水管(7)中心至集气管(11)顶端的距离b之比为 18 22:1。
5. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于 所述的污泥沉淀室(9)体积与反应器本体体积之比为1:3 4。
6. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于 所述的污泥回流缝(10)的宽度为1 2cm。
7. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于 所述的十字形气涌消除器(4)采用不锈钢或塑料薄片，两薄片相互垂直，两薄片 与水平面呈40° 50。倾斜。
8. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于所述的分隔板(15)与基准水平面间的夹角(3为25°~35°。
9. 根据权利要求1所述的一种气升式自循环厌氧生物反应器，其特征在于: 所述的回流管(6)上端与基准水平面间的夹角(3为25°~35°，回流管(6)下端与基准 水平面间的夹角Y为40。 50。。
专利摘要本实用新型公开了一种气升式自循环厌氧生物反应器。它具有反应器本体，反应器本体内从下到上分成反应室、集气室、气液分离室，集气室外设有污泥沉淀室；在反应室中间等距离设有两个十字形气涌消除器；集气室下沿与反应器本体渐扩管之间设有污泥回流缝，集气室渐缩管上端设有斜隔板，斜隔板将反应器本体上端分隔成气液分离室与集气室、污泥沉淀室；气液分离室底部设有回流管，回流管下端与反应室下部相接。本实用新型通过外设回流管，使混合液产生自循环，提高了抗冲击负荷能力和酸碱平衡能力；同时强化了传质过程。通过设置两个十字形气涌消除器，减轻了气涌引起的短流。在沉淀室中，污泥沉淀过程不受沼气的直接干扰，有效地减少了污泥流失。
文档编号C02F3/28GK201049909SQ20072010572
公开日2008年4月23日 申请日期2007年1月22日 优先权日2007年1月22日
发明者展 屠, 平 郑 申请人:浙江大学