專利名稱：Uasb生物氣循環(huán)攪拌技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域本技術(shù)發(fā)明屬于應(yīng)用在污水厭氧處理中的適用技術(shù)，用UASB系統(tǒng)產(chǎn)生的生物氣循環(huán)攪拌UASB的顆粒污泥層，提高UASB高效厭氧處理系統(tǒng)處理效率，也適用于普通升流式厭氧反應(yīng)器和厭氧消化裝置。
本發(fā)明
背景技術(shù)：
上流式高效厭氧反應(yīng)器(UASB)適合處理高濃度有機(jī)廢水，能耗少，處理效率高，并且能夠產(chǎn)生可回收利用的生物氣，得到國(guó)內(nèi)外的廣泛應(yīng)用。如何改良反應(yīng)器，提高反應(yīng)效率，穩(wěn)定處理效果是目前被廣泛研究的課題。
理想的UASB系統(tǒng)是廢水通過底部布水器進(jìn)入反應(yīng)器，在水力上升流動(dòng)和產(chǎn)生的氣體上升作用下，形成良好的攪拌作用，使得進(jìn)水與顆粒污泥充分混合接觸并進(jìn)行厭氧分解。但是UASB反應(yīng)器往往存在著一些缺陷，底部布水管道堵塞、布水器射流咀阻力不等，使得進(jìn)水不均勻，產(chǎn)生死角，形成短流；當(dāng)進(jìn)水流量較小、反應(yīng)器內(nèi)有機(jī)負(fù)荷較低，造成產(chǎn)氣量小時(shí)，水力上升動(dòng)力和產(chǎn)氣不足難以形成較好的攪拌，整個(gè)UASB系統(tǒng)不是處于完全混合狀態(tài)，反應(yīng)器部分區(qū)域處于穩(wěn)定狀態(tài)，不能與污水中的營(yíng)養(yǎng)成份接觸，不能很好地生長(zhǎng)和更新，反應(yīng)器的水力空間，特別是顆粒污泥層不能得到充分利用，從而降低了處理效率。
本

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺點(diǎn)，需要加入攪拌裝置。
(1)如果加入機(jī)械攪拌裝置，由于機(jī)械力的切割作用，使顆粒污泥破碎，造成顆粒污泥難以形成或大量流失，從而破壞了UASB系統(tǒng)核心技術(shù)顆粒污泥，不能達(dá)到高效厭氧的處理效果。
(2)如果引入空氣攪拌，不會(huì)破壞顆粒污泥結(jié)構(gòu)。但是一方面氧氣的加入破壞反應(yīng)器的厭氧環(huán)境，造成顆粒污泥不利的生長(zhǎng)環(huán)境，從而使得活性下降，甚至死亡；另一方面氧氣與甲烷氣體混合容易爆炸，造成事故。
(3)若采用氮?dú)獾榷栊詺怏w進(jìn)行攪拌，雖然能避免上述兩種情況，但是造價(jià)高，不利于工業(yè)應(yīng)用；惰性氣體與產(chǎn)生的生物氣混合，增加成本；另外，生物氣可以作為能源回收利用，而惰性氣體的引入使得生物氣組份發(fā)生了變化，難以回收利用。
綜合上述，本發(fā)明UASB生物氣循環(huán)攪拌裝置利用自身產(chǎn)生的生物氣進(jìn)行循環(huán)攪拌，不破壞顆粒污泥結(jié)構(gòu)、不影響其活性，不改變產(chǎn)氣組份，不影響生物氣的回收利用，有效地消除短流、死角問題，使廢水與顆粒污泥充分接觸，提高反應(yīng)效率20％。
本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是在UASB底部與污水布水系統(tǒng)并列再設(shè)置一套反吹攪拌布?xì)庋b置，生物氣由集氣柜經(jīng)壓縮機(jī)送入布?xì)庋b置，布?xì)庋b置將氣體切割為細(xì)小氣泡，均勻噴出，在UASB底部形成氣水湍流，起到攪拌作用，小氣泡在浮力作用下與新產(chǎn)生氣體聚集形成較大氣團(tuán)，氣團(tuán)在反應(yīng)器內(nèi)上升，使得反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，廢水通過顆粒污泥的縫隙緩慢上升，并與顆粒污泥充分接觸反應(yīng)。
本實(shí)用新型的UASB生物氣攪拌裝置，利用UASB系統(tǒng)的產(chǎn)生的生物氣進(jìn)行攪拌，不用引入外加惰性氣體，成本低，而且不影響生物氣的回收利用。同時(shí)生物氣的均勻攪拌，使得顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，有利于廢水與微生物充分接觸，提高反應(yīng)效率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1中，氣柜中一部分生物氣通過氣體輸送管道(1)，再經(jīng)過壓縮機(jī)(3)加壓，輸入到UASB反應(yīng)器底部的管道中，同時(shí)廢水通過液體輸送管道(2)也進(jìn)入U(xiǎn)ASB反應(yīng)器，廢水在生物氣的攪拌作用下，與顆粒污泥充分接觸，產(chǎn)生新的生物氣。輸入的攪拌生物氣和新產(chǎn)生的生物氣逐漸上升，通過污泥床層(5)、懸浮污泥層(6)，通過三相分離器(7)與液體、顆粒污泥進(jìn)行分離，通過導(dǎo)氣管(8)收集于氣柜(4)，部分生物氣進(jìn)行再循環(huán)。
圖2中，生物氣進(jìn)入布?xì)夤艿?1)進(jìn)入U(xiǎn)ASB底部布?xì)夤艿?4)，管道周圍設(shè)有微孔(3)，生物氣從微孔進(jìn)入反應(yīng)器；廢水通過管道(2)進(jìn)入U(xiǎn)ASB底部管道(6)，從管道(6)中的微孔(5)進(jìn)入反應(yīng)器。
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
實(shí)施例1對(duì)于矩形的UASB反應(yīng)器，在UASB系統(tǒng)的集氣柜中生物通過壓縮機(jī)使氣體進(jìn)入反應(yīng)器，可以在其底部設(shè)置布?xì)夤艿?，與布水管道相間，可以在四個(gè)角上增加布?xì)饪住Ｍ瑫r(shí)三相分離器頂部的集氣管要適當(dāng)加粗，因?yàn)榧从挟a(chǎn)生的生物氣又有加入攪拌的生物氣。根據(jù)顆粒污泥層的情況，可以連續(xù)穩(wěn)定布?xì)鈹嚢瑁部梢蚤g歇式脈沖攪拌。
實(shí)施例2對(duì)于圓形的UASB反應(yīng)器，在UASB系統(tǒng)的集氣柜中生物氣通過壓縮機(jī)使氣體進(jìn)入反應(yīng)器，在其底部設(shè)置同心圓型布?xì)夤艿?。同時(shí)三相分離器頂部的集氣管要適當(dāng)加粗，因?yàn)榧从挟a(chǎn)生的生物氣又有加入攪拌的生物氣。根據(jù)顆粒污泥層的情況，可以連續(xù)穩(wěn)定布?xì)鈹嚢瑁部梢蚤g歇式脈沖攪拌。
實(shí)施例3當(dāng)廢水水量較小，UASB反應(yīng)器中有機(jī)負(fù)荷低，產(chǎn)生生物氣較少時(shí)，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)加大攪拌生物氣的量，促進(jìn)攪拌作用。當(dāng)廢水水量適中時(shí)，可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)氣體加壓泵的大小。當(dāng)廢水水量較大，UASB反應(yīng)器中有機(jī)負(fù)荷高，產(chǎn)生生物氣較多足以自行攪拌時(shí)，可以停止生物氣攪拌或間歇式攪拌。
實(shí)施例4對(duì)于現(xiàn)有設(shè)計(jì)不合理，產(chǎn)生死角或短流的反應(yīng)器，可以對(duì)在反應(yīng)器進(jìn)行改造，設(shè)置生物氣體曝氣裝置，改善UASB反應(yīng)器顆粒物泥狀態(tài)，使其有良好地懸浮性，有效防止死角或短流。
權(quán)利要求
1.UASB生物氣循環(huán)攪拌技術(shù)，在UASB反應(yīng)器底部設(shè)置布?xì)鈹嚢柘到y(tǒng)，使得廢水與顆粒污泥充分混合，提高反應(yīng)效率。其特征是采用UASB系統(tǒng)產(chǎn)生的生物氣經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)行攪拌，不引入外加氣體；UASB底部氣體管道采用微孔曝氣裝置，將生物氣切割成細(xì)小的氣泡，與水體和顆粒污泥形成氣液固三相湍流，小氣泡再與新產(chǎn)生的氣泡聚合形成較大氣泡，產(chǎn)生較大升力，從而在上升過程中形成攪動(dòng)作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UASB生物氣攪拌裝置，其特征是采用UASB自身產(chǎn)生的生物氣進(jìn)行攪拌，不引入外加氣體；在UASB底部與布水系統(tǒng)相間設(shè)置布?xì)庀到y(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UASB生物氣攪拌技術(shù)，利用UASB自身產(chǎn)生的生物氣進(jìn)行循環(huán)攪拌，不破壞顆粒污泥結(jié)構(gòu)、不影響其活性，不改變產(chǎn)氣組份，不影響生物氣的回收利用，有效地消除短流、死角問題，使廢水與顆粒污泥充分接觸，提高反應(yīng)效率20％。
全文摘要
UASB生物氣循環(huán)攪拌技術(shù)，上流式UASB反應(yīng)器，由于水力因素和產(chǎn)氣的不均勻性，顆粒污泥層懸浮性不好，形成死角和短流，降底了其反應(yīng)效率。用UASB系統(tǒng)自身產(chǎn)生的生物氣進(jìn)行循環(huán)攪拌其顆粒污泥層，不破壞顆粒污泥結(jié)構(gòu)、不影響其活性，不改變產(chǎn)氣組份，不影響生物氣的回收利用，有效地消除短流、死角問題，使廢水與顆粒污泥充分接觸，提高反應(yīng)效率20％。在UASB底部與污水布水系統(tǒng)并列相間再設(shè)置一套反吹攪拌布?xì)庀到y(tǒng)，生物氣由集氣柜經(jīng)壓縮機(jī)送入布?xì)庋b置，將氣體切割為細(xì)小氣泡，均勻噴出，形成氣水湍流，起到攪拌作用，小氣泡在浮力作用下與新產(chǎn)生氣體聚集形成較大氣團(tuán)，氣團(tuán)在反應(yīng)器內(nèi)上升，使得反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)。
文檔編號(hào)C02F3/28GK1986453SQ20051004823
公開日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月24日
發(fā)明者張仁志, 褚華寧 申請(qǐng)人:張仁志, 褚華寧