專利名稱：升流式膨脹床厭氧生物反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種廢水處理裝置，特別是涉及一種升流式膨脹床厭氧 生物反應器。
背景技術：
目前廣泛使用的厭氧生物反應器主要是升流式污泥床厭氧反應器，其 主要設備組成如圖l所示。該升流式污泥床厭氧反應器包括罐體T0、布水器T1、三相分離器T2、出水堰T3。其中罐體T0—般采用混凝土罐或 涮有機防腐涂層的碳鋼罐構造，所述布水器Tl、三相分離器T2和出水堰 T3則依次安裝在罐體TO內從底部到頂部的空間區(qū)域。這種反應器的廢水 上升流速通常為0.5 1.5米/小時，如果流速過高會造成厭氧微生物的流失， 因此在設計時有機物COD容積負荷通常采用5 10kgCOD/m3.d。由此可知受 其結構和材料所限，這種升流式厭氧污泥床反應器的日平均廢水處理量不 高，處理效率很低。而罐體TO如果是由混凝土罐組成，則施工周期長、施 工質量難以控制、罐體高度也因施工方式而限制其不能太高。罐體T0如果是 由碳鋼板焊接而成，則存在防腐性能差、防腐壽命短等問題，其中使用的有 機涂層防腐材料的使用壽命一般為10年左右。此外，鋼板焊接、噴砂除銹、 有機涂層噴涂等防腐處理工序都需要在常溫下由現場工人操作，施工質量難 以控制，不易于工業(yè)化大批量生產。發(fā)明內容有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種釆用搪瓷拼裝罐體、以及兩 組多級三相分離器組成的升流式膨脹床反應器，以提高污水處理效率，延長 反應器設備使用壽命。為實現上述目的，本實用新型的技術方案為所述升流式膨脹床厭氧生 物反應器，包括布水器和出水堰；其中還包括搪瓷拼裝罐、下層三相分離
器和上層三相分離器，該下層三相分離器和上層三相分離器設置在布水器之 上，出水堰之下，所述布水器、下層三相分離器、上層三相分離器和出水堰 依次設置在所述搪瓷拼裝罐內從底部至頂部的內部空間區(qū)域。所述搪瓷拼裝罐呈圓柱體形，由多塊搪瓷鋼板拼裝而成，用于組成所述搪 瓷拼裝罐的搪瓷鋼板呈矩形，由鋼板以及鋼板兩面的搪瓷涂層構成，在鋼板 上設置有嫘栓安裝孔，所述的鋼板采用合金鋼板，并且該合金鋼板的迎水面 搪瓷涂層和背水面搪瓷涂層的厚度相當。所述下層三相分離器和上層三相分離器為多級組裝式三相分離器，該多 級組裝式三相分離器由框架和壁板組成下不封底的箱體，箱體一端設置總集 氣室和排水槽，箱體內三相分離器和集水堰橫向布置， 一端與總集氣室相連， 另一端與相對的壁板相連，在三相分離器與總集氣室的連接處開設分排氣孔。所述搪瓷拼裝罐的高徑比為2-5。 所述搪瓷拼裝罐的高度為14-25m。所述反應器還包括氣水分離器、沼氣管、回流管和沼氣排放管；其中 所述氣水分離器位于所述搪瓷拼裝罐之上，所述沼氣管自所述氣水分離器 引出并延伸至搪瓷拼裝罐內，所述回流管自所述氣水分離器引出并延伸至 搪瓷拼裝罐底部，所述沼氣排放管自所述氣水分離器頂部引出。這種厭氧生物反應器的廢水上升流速可達到1.54米/小時，在設計時有 機物COD容積負荷可達到40kgCOD/m3.d，采用這種工藝制造的設備，其單 位容量內處理污染物的能力與現有技術相比提高了 4~8倍，所以可提高設備 效率80%以上，設備制造成本則降低50%以上，在處理同樣容量的污染物時， 設備占地面積比現有技術減少50%以上，搪瓷拼裝罐的大部分制造及防腐工 藝在車間環(huán)境內完成，防腐性能好，設備使用壽命可達到15~30年，比現有技術提高一倍以上。拼裝工藝簡單，施工效率高，所以更易于工業(yè)化生產。 因此，這種高效廢水處理反應器在高濃度廢水處理領域具有廣泛的應用前景。附圑說明


圖1為現有技術的升流式污泥床厭氧反應器的結構示意圖 圖2為本實用新型的升流式膨脹床厭氧反應器的結構示意圖其中，附圖標記說明如下 10搪瓷拼裝罐 2下層三相分離器 4 出水堰 6沼氣管1布水器3上層三相分離器 5氣水分離器8沼氣排放管 A2膨脹反應區(qū)7 回流管 Al混合區(qū) A3精處理區(qū)A4沉淀區(qū)具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。如圖2所示，本實用新型的升流式膨脹床厭氧反應器包括布水器1和出水堰4;其中還包括搪瓷拼裝罐IO、下層三相分離器2和上層三相分離器3,該下層三相分離器2和上層三相分離器3設置在布水器1和出水 堰4之間，所述布水器l、下層三相分離器2、上層三相分離器3和出水堰 4依次設置在所述搪瓷拼裝罐10內從底部至頂部的內部空間區(qū)域。在本實用新型的厭氧反應器中，該厭氧反應器總體呈圓柱型。所述搪瓷 拼裝罐10采用的是專利申請?zhí)枮?006201131364的搪瓷拼裝罐。其中所述 搪瓷拼裝罐10呈圓柱體形,由多塊搪瓷鋼板拼裝而成，用于組成所述搪瓷 拼裝罐IO的搪瓷鋼板呈矩形，由鋼板以及鋼板兩面的搪瓷涂層構成，在鋼 板上設置有螺栓安裝孔，所述的鋼板采用合金鋼板，并且該合金鋼板的迎 水面搪瓷涂層和背水面搪瓷涂層的厚度相當。在本實用新型的厭氧反應器中，所述三相分離器采用的是專利號為 ZL95215408.0的多級組裝式三相分離器。其中該多級組裝式三相分離器由 框架和壁板組成下不封底的箱體，箱體一端設置總集氣室和排水槽，箱體 內三相分離器和集水堰橫向布置， 一端與總集氣室相連，另一端與相對的 壁板相連，在三相分離器與總集氣室的連接處開設分排氣孔。所述反應器還包括氣水分離器5、沼氣管6、回流管7和沼氣排放管8; 其中所述氣水分離器5位于所述搪瓷拼裝罐10之上，所述沼氣管6自所述 氣水分離器5引出并延伸至搪瓷拼裝罐10內，所述回流管7自所述氣水分
離器5引出并延伸至搪瓷拼裝罐10底部，所述沼氣排放管8自所述氣水分 離器5頂部引出。所述沼氣管6為2根或2根以上，其中1根或1根以上延伸至所述下層 三相分離器2的總集氣室，還有1根或1根以上延伸至所述上層三相分離器3 的總集氣室。本實用新型的反應器，因為設置了兩層三相分離器的緣故，所以其構造 特點是具有很大的高徑比， 一般可達2-5，反應器的高度高達14-25m。因此 現有技術中的混凝土罐體是不能適用的。從外觀上看，本實用新型的升流式 膨脹床反應器由上層三相分離器3和下層三相分離器2疊加而成，在每個厭 氧反應器的頂部設置一個氣水分離器5，底部設有布水器1。本實用新型的反應器是這樣工作的廢水由反應器底部的布水器1分配 進入混合區(qū)A1，與厭氧顆粒污泥均勻混合；經初步混合后升到膨脹床反應區(qū) A2，大部分有機物在這里被轉化成沼氣，所產生的沼氣被下層三相分離器2 收集。沼氣將沿著沼氣管6上升，沼氣上升的同時把厭氧顆粒污泥從膨脹床 反應區(qū)A2的混合液提升至反應器頂部的氣水分離器5，被分離出的沼氣從氣 水分離器5的頂部的沼氣排放管8排走，分離出的厭氧顆粒污泥與水的混合 液將沿著回流管7，返回到混合區(qū)A1的底部，并與底部的顆粒污泥和進水充 分混合，實現了混合液的內部循環(huán)，內循環(huán)的結果使膨脹床反應區(qū)A2不僅有 很高的生物量，很長的污泥齡，并具有很大的升流速度，廢水上升流速可達 到1.5^6米/小時，使該室內的顆粒污泥完全達到蓬松的流化狀態(tài)，有很高的 傳質速率，使生化反應速率大為提高，從而大大提高了去除有機物的能力。 廢水經過下層三相分離器2，進入精處理區(qū)A3，在這一區(qū)域內，由于低的污 泥負荷率，相對長的水流停留時間和推流的流態(tài)特性，產生了有效的后處理 效果。另外由于沼氣產生的擾動在精處理區(qū)A3較低，因此在精處理區(qū)A3的 上升流速也較低，廢水經過上層三相分離器3，厭氧顆粒污泥與沼氣、液體 進一步分離，然后進入沉淀區(qū)A4，經出水堰4收集后排放，這個特點也提供 了最佳的固體停留狀態(tài)，使得生物可降解COD去除率達到80%以上。本實施例的升流式膨脹床反應器中搪瓷拼裝罐體10的直徑為5.35米, 高14.4米，其內部廢水處理設備由氣水分離器5及相關管道、出水堰4、下 層三相分離器2、上層三相分離器3和布水器1等組成，工作溫度為33。C 37
。C，設計容積負荷16kgCOD/m3.d，日處理IOOO噸淀粉廢水。經過實際運行 效果良好，反應器進水濃度COD=8000~10000mg/l，出水濃度6(X) 800mg/L 有機物去除率達到90%以上。本實用新型提供的這種采用搪瓷拼裝罐體、兩組多級三相分離器所組成 的升流式膨脹床反應器，其廢水上升流速可達到1.5 6米/小時，在設計時 有機物COD容積負荷可達到40kgCOD/m3.d，采用這種工藝制造的設備， 其單位容量內處理污染物的能力與像有技術相比提高了 4 8倍，所以可提 高設備效率80%以上，設備制造成本則降低50%以上，在處理同樣容量的 污染物時，設備占地面積比現有技術減少50%以上，搪瓷拼裝罐的大部分 制造及防腐工藝在車間環(huán)境內完成，防腐性能好，設備使用壽命可達到 15~30年，比現有技術提高一倍以上。拼裝工藝簡單，施工效率高，所以 更易于工業(yè)化生產。因此，這種高效廢水處理反應器在高濃度廢水處理領 域具有廣泛的應用前景。
權利要求1、一種升流式膨脹床厭氧生物反應器，包括布水器(1)和出水堰(4)；其特征在于還包括搪瓷拼裝罐(10)、下層三相分離器(2)和上層三相分離器(3)，其中該下層三相分離器(2)和上層三相分離器(3)設置在布水器(1)之上，出水堰(4)之下，所述布水器(1)、下層三相分離器(2)、上層三相分離器(3)和出水堰(4)依次設置在所述搪瓷拼裝罐(10)內從底部至頂部的內部空間區(qū)域。
2、 根據權利要求1所述的升流式膨脹床厭氧生物反應器，其特征在于-所述搪瓷拼裝罐(10)呈圓柱體形，由多塊搪瓷鋼板拼裝而成，用于組成所述 搪瓷拼裝罐(10)的搪瓷鋼板呈矩形，由鋼板以及鋼板兩面的搪瓷涂層構成， 在鋼板上設置有螺栓安裝孔，所述的鋼板采用合金鋼板，并且該合金鋼板的迎 水面搪瓷涂層和背水面搪瓷涂層的厚度相當。
3、 根據權利要求1所述的升流式膨脹床厭氧生物反應器，其特征在于-所述下層三相分離器(2)和上層三相分離器(3)為多級組裝式三相分離器， 該多級組裝式三相分離器由框架和壁板組成下不封底的箱體，箱體一端設置總 集氣室和排水槽，箱體內三相分離器和集水堰橫向布置，一端與總集氣室相連， 另一端與相對的壁板相連，在三相分離器與總集氣室的連接處開設分排氣孔。
4、 根據權利要求1所述的升流式膨脹床厭氧生物反應器，其特征在 于所述搪瓷拼裝罐(10)的高徑比為2-5。
5、 根據權利要求1至4中任意一個所述的升流式膨脹床厭氧生物反 應器，其特征在于所述反應器還包括氣水分離器(5)、沼氣管(6)、 回流管(7)和沼氣排放管(8);其中所述氣水分離器(5)位于所述搪 瓷拼裝罐(10)之上，所述沼氣管(6)自所述氣水分離器(5)引出并延 伸至搪瓷拼裝罐(10)內，所述回流管(7)自所述氣水分離器(5)引出 并延伸至搪瓷拼裝罐(10)底部，所述沼氣排放管(8)自所述氣水分離 器(5)頂部引出。
6、 根據權利要求5所述的升流式膨脹床厭氧生物反應器，其特征在于 所述沼氣管(6)為2根或2根以上，其中1根或1根以上延伸至所述下層三 相分離器(2)的總集氣室，還有1根或1根以上延伸至所述上層三相分離器(3)的總集氣室。
7、根據權利要求1至4中任意一個所述的升流式膨脹床厭氧生物反應器， 其特征在于所述搪瓷拼裝罐(10)的高度為14-25m。
專利摘要一種升流式膨脹床厭氧生物反應器，包括布水器；其中還包括搪瓷拼裝罐、下層三相分離器和上層三相分離器，該下層三相分離器和上層三相分離器設置在布水器之上，所述布水器、下層三相分離器和上層三相分離器依次設置在所述搪瓷拼裝罐內從底部至頂部的內部空間區(qū)域。采用這種工藝制造的設備，其單位容量內處理污染物的能力與現有技術相比提高了4～8倍，所以可提高設備效率80％以上，設備制造成本則降低50％以上，在處理同樣容量的污染物時，設備占地面積比現有技術減少50％以上，搪瓷拼裝罐的大部分制造及防腐工藝在車間環(huán)境內完成，防腐性能好，設備使用壽命可達15～30年，比現有技術提高一倍以上。拼裝工藝簡單，施工效率高，所以更易于工業(yè)化生產。
文檔編號C02F3/28GK201052983SQ200720153818
公開日2008年4月30日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權日2007年5月25日
發(fā)明者李旭源 申請人:李旭源