专利名称：双循环厌氧反应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于污水处理的厌氧反应装置。
背景技术：
厌氧反应装置是污水处理系统中关键装置，其下部设有布水系统，可以将废水均匀地分配到整个反应器的底部并进行水カ搅拌；布水系统上部为反应区，反应区是反应器中生化反应发生的主要场所，又分为污泥床区和污泥悬浮区，其中的污泥床区主要集中了大部分高活性的颗粒污泥，是有机物的主要降解场所；而污泥悬浮区则是絮状污泥集中的区域。反应区上部为两级三相分离器，用以分离气、水和污泥颗粒。气自反应器顶部导出； 污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；水从澄清区出水。现有厌氧反应装置的具有内循环系统，污水通过布水系统进入反应区，与反应区内的厌氧颗粒污泥均匀混合。污水中所含的大部分有机物被转化为沼气并在反应器中上升；沼气上升的同时，也把反应区内的混合液提升至设在反应器顶部的气液分离器，被分离出的沼气由气液分离器顶部的出气ロ排走。分离出的泥水混合液将沿着回流管回到反应区的底部，并于底部的颗粒污泥和进水充分混合。由于三向分离器分离并不会十分彻底，所以时常会出现“跑泥”现象，即未分离的厌氧颗粒污泥会随水一起排出反应器。众所周知，厌氧反应器要求接种污泥活性高、沉降性能好的颗粒化污泥才能保证其正常的启动和运行。而厌氧颗粒污泥的流逝，为反应器初期的调试和运行带来的很大的困难；在反应器正常运行后，泥水混合液分离不彻底的问题也依然存在，这样的污水直接排放仍然会造成污染。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明提供ー种双循环厌氧反应装置，能够更加彻底的分离污水并避免颗粒化污泥的流失。为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为
ー种双循环厌氧反应装置，包括罐体；所述罐体内由下至上依次设置有布水区、ー级三相分离器、ニ级三相分离器、气液分离器；还包括布水系统，所述的布水系统包括若干布水単元；所述布水単元安装于罐体下部布水区，包括延伸进罐体内部的进水管、用于控制进水管的阀门；所述进水管延伸进罐体的部分设置有若干喷水嘴；布水系统还包括提升管和回流管；所述提升管上端与位于罐体顶部的气液分离器相通，下端与三相分离器的集气室相通；所述回流管上端与位于罐体顶部的气液分离器相通，下端与布水区相通；所述布水系统还包括外循环系统；所述的外循环系统包括若干设置在出水槽内的沉淀罐；所述沉淀罐相互串联，且与溢流槽相通；溢流槽上设置有将澄清的液体排出罐体的出水管；所述的外循环系统还包括外循环管道；所述外循环管道上端与沉淀罐下端相通，外循环管道下端与布水区相通。具有上述结构的厌氧反应装置，増加了ー个外循环系统。利用设置在ニ级三相分离器出水槽内的沉淀罐收集未分离彻底的颗粒化污泥，并将这些颗粒化污泥送回罐体下部的布水区。这样既能使得污水处理更加彻底，又能避免颗粒化污泥的流失。并且可以使厌氧在受到冲击时，调节厌氧内部的升流速度，保持厌氧微生物量，使厌氧装置达到稳定运行的效果。作为ー种改进，所述的外循环管道上设置有阀门，可以对外循环系统单独控制。作为ー种改进，所述的三相分离器包括若层干间隔排列的折板、用于收集沼气的集气室，沿所述折板的顶端竖直设置有隔流板。使得上升水流定向导流，水流稳定，均匀上升，避免了水流的碰撞而产生的跑泥现象。作为上述改进更进ー步的改进，沿所述折板下端竖直设置有挡板。防止淤泥颗粒被上升水流带走，有利于淤泥的沉淀。作为ー种改进，所述的气液分离器包括筒体、与提升管相通的进液ロ、与回流管相 通的出液ロ、用于气液分离的孔板；所述的筒体顶端设置有排气ロ ；出液ロ设置在筒体底部；筒体内位于进液ロ之上水平设置有孔板，筒体内斜向设置有若干隔板；所述隔板位于孔板之上；隔板上设有供沼气通过的缝隙。斜向设置的隔板有利于水蒸气凝结后流回筒体底部。作为上述改进更进ー步的改进，所述的隔板为百叶窗式；隔板由上至下排列，相邻隔板方向交错相対。不仅具有多层分离的功能，分离效果更好，并且百叶窗式的隔板设计，在保证沼气通过的同时，更加有利于水蒸气的凝結。作为ー种改进，所述的布水单元为3个，且由上至下依次排布；所有布水単元的喷水嘴布置在同一平面。三层布水単元可以更加方便的增加更多的喷水嘴，增大喷射力度，使得污水发酵更加充分。作为ー种改进，所述布水单元的进水管衍生出4个进水管分支，分别延伸进布水区同一平面中4个不同的区域；所述的气液分离器为4个，每个气液分离器所连接的回流管分别与进水管分支划分出的4个不同区域相通；每个进水管分支上分別设置有阀门。将布水単元分为在同一平面内的4个部分，可以根据罐体内不同的反应发酵情况，分别控制，进行区域性布水。
图I为本发明的结构示意图。图2为发明中二级三相分离器示结构意图。图3为本发明中二级三相分离器纵截面示意图。图4为本发明中布水单元示意图。图5为本发明中三相分离器折板的结构示意图。图6为本发明中气液分离器的结构示意图。图中标记I罐体、2进水管分支、3阀门、4喷水嘴、5进水管、6布水单元、7 —级三相分离器、8集气室、9阀门、10回流管、11提升管、12集气孔、13气液分离器、14 ニ级三相分离器、15出水槽、16溢流槽、17沉淀罐、18出水管、19外循环管道、20阀门、21布水区、22折板、131筒体、132进液ロ、133排气ロ、134孔板、135隔板、136出液ロ、221导流面、222隔流板、223挡板。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进ー步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1、2、3所示
本发明包括罐体I ;所述罐体内由下至上依次设置有布水区21、ー级三相分离器7、ニ级三相分离器14、气液分离器13 ;还包括布水系统，所述的布水系统包括若干布水単元6 ；所述布水単元6安装于罐体I下部布水区21，包括延伸进罐体I内部的进水管5、用于控制进水管5的阀门9 ;所述进水管5延伸进罐体I的部分设置有若干喷水嘴4 ;布水系统还包括提升管11和回流管20 ;所述提升管11上端与位于罐体I顶部的气液分离器13相通，下 端与ー级三相分离器7的集气室8和ニ级三向分离器14集气室8的相通；所述回流管10上端与位于罐体I顶部的气液分离器13相通，下端与布水区21相通；所述布水系统还包括外循环系统；所述的外循环系统包括若干设置在出水槽15内的沉淀罐17 ;所述沉淀罐17相互串联，且与溢流槽16相通；溢流槽16上设置有将澄清的液体排出罐体I的出水管18 ；所述的外循环系统还包括外循环管道19 ;所述外循环管道19上端与沉淀罐17下端相通，外循环管道19下端与布水区21相通。外循环管道上可以设置阀门20。如图2、3、5所示
三相分离器包括若干间隔排列的折板22、用于收集沼气的集气室8，沿所述折板22的顶端竖直设置有隔流板222，沿折板22下端竖直设置有挡板223。ー级三相分离器7和ニ级三相分离器14的区别在于ニ级三相分离器14顶部设置有溢流槽16以及与溢流槽16相通的出水槽15。搅动起来的颗粒化污泥被折板22底部阻挡，开始沉淀；水及搅动产生的气泡(主要成分是沼气)顺着导流面221上升，到达折板22顶部吋，由于隔流板222的存在，两边的水流不会相碰，均匀上升，经过层层分离，淤泥颗粒沉淀、气体通过集气孔12被集气室8收集。如图6所示
气液分离器13包括筒体131、与提升管11相通的进液ロ 132、与回流管10相通的出液ロ 136、用于气液分离的孔板134 ;所述的筒体131顶端设置有排气ロ 133 ;出液ロ 136设置在筒体131底部；筒体131内位于进液ロ 132之上水平设置有孔板134，筒体131内斜向设置有若干隔板135 ;所述隔板135位于孔板134之上；隔板135上设有供沼气通过的缝隙。隔板135为百叶窗式；隔板135由上至下排列，相邻隔板方向交错相対。含有沼气的污水通过提升管11从进液ロ 132进入筒体1，污水中的沼气带着水蒸气上升，沼气通过孔板134上的孔继续上升，而水蒸气大部分凝结在孔板134上。沼气继续上升，通过隔板135上的缝隙，而沼气中残留的水蒸气被隔板135截留，凝结在隔板135上，最終滑落至筒体I底部，通过与出液ロ 136连接的回流管10回流到罐体I下部的反应区21。沼气则通过排气ロ 133排出筒体131，被收集起来。如图1、4所示
布水单元6最好为3个，且由上至下依次排布；所有布水単元6的喷水嘴4布置在同一平面。
布水単元6的进水管5还可以衍生出4个进水管分支2，分别延伸进反应器I下部布水区21同一平面中4个不同的区域；所述的气液分离器13也设置成4个，每个气液分离器13所连接的回流管10分别与进水管分支2划分出的4个不同区域相通；每个进水管分支2上分别设置有阀门3。本发明双循环厌氧反应装置的运行流程如下
污水通过布水系统的进水管5以及由进水管5衍生出来的进水管分支2送入罐体I下部的布水区21 ;喷水嘴4通过强有力的喷射，起到了搅动污水的作用。污水在布水区21的上放发生生化反应，有机物降解，形成絮状污泥集中的区域。沼气、水、颗粒化污泥上升到达ー级三相分离器7，大部分颗粒化污泥被折板22挡回。一方面沼气和一部分水通过集气孔12进入集气室8，并通过提升管11进入罐体I顶部的气液分离器13 ;另一方面剰余的沼气、水、颗粒化污泥继续上升到达ニ级三相分离器14。到达ニ级三相分离器14后，颗粒化污泥 被折板22挡回，沼气和一部分水通过集气孔12进入集气室8，并通过提升管11进入罐体I顶部的气液分离器13 ;剩余的水和未被挡下的颗粒化污泥渗入溢流槽16，进入设置在出水槽15中的沉淀罐17。未被挡下的颗粒化污泥在沉淀罐17中沉积，而水通过出水管18排出罐体I。气液分离器13中的沼气通过排气ロ 133排出罐体1，剩余的水通过回流管10回流到布水区21 ;沉淀罐中沉淀下来的颗粒化污泥和一部分水通过外循环管道19回流到布水区21。从集气室8到气液分离器13到布水区21在到集气室8，为本发明的内循环；从布水区21途径ー级三相分离器7和ニ级三相分离器14到沉淀罐17再到布水区21，为本发明的外循环。现有的厌氧装置的处理能力エ艺条件中均要求悬浮物SS小于2000mg/L，当悬浮物SS超过2000mg/L以上，尤其是悬浮物SS达到10000mg/L左右时，厌氧反应装置基本上不能稳定运行，且容积负荷基本上在2kg. C0D/m3. d以下运行，当达到5kg. C0D/m3. d时，其厌氧反应装置不能稳定运行，同时使用效果差，且效率偏低。通过实验得知
本发明进水CODcr负荷最高34706 mg/L,最低16961 mg/L,平均23455 mg/L ；
进水悬浮物SS最高19820 mg/L，最低15000 mg/L，平均17530 mg/L。出水清液CODcr最高4890 mg/L，最低2902 mg/L，平均4002 mg/L，去除率最高87. 08%,最低 78. 77%,平均 81. 9% ；
CODcr 负荷最高 13. 86KgC0Dcr/m3. d，最低 10. 98 KgC0Dcr/m3. d，平均 12. 95 KgCODcr/m3, d ；
若采用现有的厌氧装置，厌氧容积负荷均在2 KgCODcr/ m3, d以下，且装置不能稳定运行。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种双循环厌氧反应装置，包括罐体；所述罐体内由下至上依次设置有布水区、一级三相分离器、二级三相分离器、气液分离器；还包括布水系统，所述的布水系统包括若干布水单元；所述布水单元安装于罐体下部布水区，包括延伸进罐体内部的进水管、用于控制进水管的阀门；所述进水管延伸进罐体的部分设置有若干喷水嘴；布水系统还包括提升管和回流管；所述提升管上端与位于罐体顶部的气液分离器相通，下端与三相分离器的集气室相通；所述回流管上端与位于罐体顶部的气液分离器相通，下端与布水区相通；其特征在于所述布水系统还包括外循环系统；所述的外循环系统包括若干设置在出水槽内的沉淀罐；所述沉淀罐相互串联，且与溢流槽相通；溢流槽上设置有将澄清的液体排出罐体的出水管；所述的外循环系统还包括外循环管道；所述外循环管道上端与沉淀罐下端相通，外循环管道下端与布水区相通。
2.根据权利要求I所述的一种双循环厌氧反应装置，其特征在于所述的外循环管道上设置有阀门。
3.根据权利要求I所述的一种双循环厌氧反应装置，所述的三相分离器包括若层干间隔排列的折板、用于收集沼气的集气室，其特征在于沿所述折板的顶端竖直设置有隔流板。
4.根据权利要求3所述的一种双循环厌氧反应装置，其特征在于沿所述折板下端竖直设置有挡板。
5.根据权利要求I所述的一种双循环厌氧反应装置，所述的气液分离器包括筒体、与提升管相通的进液口、与回流管相通的出液口、用于气液分离的孔板；所述的筒体顶端设置有排气口 ；出液口设置在筒体底部；筒体内位于进液口之上水平设置有孔板，其特征在于筒体内斜向设置有若干隔板；所述隔板位于孔板之上；隔板上设有供沼气通过的缝隙。
6.根据权利要求5所述的一种双循环厌氧反应装置，其特征在于所述的隔板为百叶窗式；隔板由上至下排列，相邻隔板方向交错相对。
7.根据权利要求I所述的一种双循环厌氧反应装置，其特征在于所述的布水单元为3个，且由上至下依次排布；所有布水单元的喷水嘴布置在同一平面。
8.根据权利要求I所述的一种双循环厌氧反应装置，其特征在于所述布水单元的进水管衍生出4个进水管分支，分别延伸进布水区同一平面中4个不同的区域；所述的气液分离器为4个，每个气液分离器所连接的回流管分别与进水管分支划分出的4个不同区域相通；每个进水管分支上分别设置有阀门。
全文摘要
本发明公开了一种双循环厌氧反应装置，包括罐体；所述罐体内由下至上依次设置有布水区、一级三相分离器、二级三相分离器、气液分离器；并增加了一个外循环系统。利用设置在二级三相分离器出水槽内的沉淀罐收集未分离彻底的颗粒化污泥，并将这些颗粒化污泥送回罐体下部的布水区。这样既能使得污水处理更加彻底，又能避免颗粒化污泥的流失。并且可以使厌氧在受到冲击时，调节厌氧内部的升流速度，保持厌氧微生物量，使厌氧装置达到稳定运行的效果。
文档编号C02F9/14GK102701530SQ20121020485
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者彭为光 申请人:自贡市泉峰环保设备制造有限公司