多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置制造方法
【專利摘要】一種多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置，包括池體和氣液分離罐，氣液分離罐設置在池體的頂部，池體內自下至上間隔設置有至少兩個錐形污泥膨脹區(qū)，池體的底部設置有布水管；池體內設有氣提管和回流管，氣提管上端伸入氣液分離罐內，下端伸入最下一個錐形污泥膨脹區(qū)內，氣提管在各個錐形污泥膨脹區(qū)內均設置有提液口，回流管上端與氣液分離罐的底部連接，下端伸入到最下一個錐形污泥膨脹區(qū)的上方；氣液分離罐呈蝸殼狀，其上設置有進液口和排氣口。該裝置設置有多級氣液氣提和氣固液分離，氣液循環(huán)快，傳質效率高，絮狀污泥啟動快速，顆粒污泥增長快，實現(xiàn)了多級氣提與分離的一體化，操作簡單，運行方便，處理能耗低、效率高，出水水質穩(wěn)定。
【專利說明】多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于市政、工業(yè)廢水處理過程中生化處理階段的厭氧反應裝置，屬于厭氧反應處理【技術領域】。
【背景技術】
[0002]厭氧反應發(fā)生在廢水和污泥顆粒接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。在污泥層形成的一些氣體附著在污泥顆粒上，附著和沒有附著的氣體向反應器頂部上升。上升到表面的污泥撞擊三相反應器氣體發(fā)射器的底部，引起附著氣泡的污泥絮體脫氣?，F(xiàn)階段用于廢水處理的各種厭氧反應器可以歸類為高、中、低速反應器，上升流速在0.5-1.0米/小時之間的厭氧反應器歸類為中速厭氧反應器，中速厭氧反應器COD容積負荷通常小于5kgC0D.m3.d，啟動和運行時可以用絮狀污泥。中速反應器占地面積適中，投資省，運行方便，但是缺點是無法適用高濃度水質和可生化差的污水，并且系統(tǒng)的厭氧污泥容易流失。高速厭氧反應器以顆粒污泥反應床系統(tǒng)為特點的IC為代表，其HRT (水力停留時間)短，容積負荷高，通常COD容積負荷大于5kgC0D.m3.d，但是啟動和運行必須使用顆粒污泥，且顆粒污泥生長緩慢，需經常補充新鮮的顆粒污泥。
[0003]中國專利文獻CN103011402A公開了一種《雙循環(huán)厭氧反應器》，包括池體，池體呈柱狀，池體內自下至上依次分為錐形污泥膨脹區(qū)、主反應區(qū)、次反應區(qū)和沉淀區(qū)，該反應器設置有上下兩級氣固液分離區(qū)，雙循環(huán)回流系統(tǒng)包括氣提管、氣水分離罐和回流管，錐形污泥膨脹區(qū)內的氣水混合液提升至氣水分離罐，形成第一級循環(huán)；主反應區(qū)內的氣液沿氣提管上升，形成第二級循環(huán)。該反應器雖然具有二級循環(huán)，絮狀污泥啟動快速，顆粒污泥增長快，但是只有底部的錐形污 泥膨脹區(qū)能夠參與氣提，氣液循環(huán)較慢，傳質效果和廢水處理效果和效率都有待于進一步提高。并且氣固液集中在池體上部的氣固液分離區(qū)內分離，分離效果差。此外，氣液中的氣泡使氣液運行時會產生“喘息”(氣液時斷時流)現(xiàn)象，由于氣提管提升的氣液由氣水分離罐的內部中間進入，在氣水分離罐內這種“喘息”現(xiàn)象無法消除，就會對氣水分離罐內壁造成沖擊，氣液分離效果和效率較差，同時也會對氣水分離罐的使用壽命造成影響。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有厭氧生物反應器技術存在的不足，提供一種能耗低，顆粒污泥形成快，處理效果好的多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置。
[0005]本發(fā)明的多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置，采用下述技術方案:
該裝置，包括池體和氣液分離罐，氣液分離罐設置在池體的頂部，池體內自下至上設置有至少兩個污泥膨脹氣提區(qū)，污泥膨脹氣提區(qū)為落水斗和錐形罩相對布置而成，落水斗設置在錐形罩外圍，錐形罩與落水斗之間設置有升流縫；池體內在最上一個污泥膨脹氣提區(qū)的上部設有沉淀過濾區(qū)，沉淀過濾區(qū)內設有過濾層，沉淀過濾區(qū)的上方設置有出水堰，出水堰上設有出水管；池體的底部設置有伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內的布水管；池體內設有氣提管和回流管，氣提管穿過各個污泥膨脹氣提區(qū)的錐形罩，上端伸入氣液分離罐內，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內，氣提管在各個污泥膨脹氣提區(qū)內均設置有提液口，回流管上端與氣液分離罐的底部連接，并與氣液分離罐內部相通，下端伸入到最下一個污泥膨脹氣提區(qū)的上方；氣液分離罐呈蝸殼狀，蝸殼內設有螺旋通道，螺旋通道的外側設置有進液口，氣提管的上端通過連接管與該進液口連接，氣液分離罐的頂部設有排氣口 ；池體的底部設置有排泥管。
[0006]運行時，污水從布水管進入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)，在外界壓力的作用下各個污泥膨脹氣提區(qū)內的氣液沿氣提管到達氣液分離罐，在氣液分離罐內氣體(沼氣)釋放并排出，水與污泥混合液在重力的作用下沿回流管又返回池體下部，再次形成氣液，進行多級循環(huán)。同時，各個污泥膨脹氣提區(qū)內的落水斗和錐形罩又都參與氣固液分離，顆粒污泥經落水斗和錐形罩阻擋截留，氣體和泥水混合液沿兩者之間的升流縫上升，池體內形成多級氣固液分離。清液經沉淀過濾后由出水堰排出池體外，池體產生的顆粒污泥經排泥管定期排出池外。
[0007]本發(fā)明設置有多級氣液氣提循環(huán)和氣固液分離，實現(xiàn)了多級氣提與分離的一體化，省去了池體內的三相分離器，氣液循環(huán)快，分離效果好，消除了氣液運行時的“喘息”現(xiàn)象，有效提高了傳質效率，絮狀污泥啟動快速，耐沖擊負荷能力強，顆粒污泥增長快，處理能耗低、效率高，出水水質穩(wěn)定，并省掉了二沉池的建設和占地費用，操作簡單，運行方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
[0009]圖2是圖1中 A-A線的剖視放大圖。
[0010]圖中:1、池體，2、落水斗，3、錐形罩，4、回流管，5、氣提管，6、提液口，7、沉淀過濾區(qū)，8、出水管，9、出水堰，10、氣液分離罐，11、排氣口，12、排泥管，13、布水管，14、蝸殼，15、
螺旋通道，16、連接管。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示，本發(fā)明的多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置，主要包括池體I和氣液分離罐10，氣液分離罐10設置在池體I的頂部。池體I采用鋼結構，整個構筑物呈柱狀，上端敞口，其內自下至上設置兩個以上的污泥膨脹氣提區(qū)(圖1中畫有四個，數(shù)量可根據(jù)具體要求設置)，上下污泥膨脹氣提區(qū)之間形成一個厭氧反應區(qū)。污泥膨脹氣提區(qū)為一向上敞口的落水斗2和向下敞口的錐形罩3相對布置而成，落水斗2設置在錐形罩3的外側并固定在池體I內壁上，錐形罩3與落水斗2之間設置有泥水通行的升流縫。最上一個污泥膨脹氣提區(qū)的上部設有沉淀過濾區(qū)7，沉淀過濾區(qū)內設有聚氨酯類的過濾層，沉淀過濾區(qū)7的上方設置有出水堰9，出水堰9上設有出水管8。池體I的底部設置有伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內的布水管13。池體I內設有氣提管5和多根回流管4，氣提管5穿過各個錐形罩，其上端伸入氣液分離罐10內并與氣液分離罐10連接固定，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內，氣提管在每個污泥膨脹氣提區(qū)內均設置有提液口 6。氣提管5和回流管4與各錐形罩連接固定在一起。氣提管5將各個污泥膨脹氣提區(qū)內的污泥和廢水混合液提升至氣液分離罐10，借助高效傳質，達到顆粒污泥快速生長的目的。每根回流管4的上端與氣液分離罐10的底部連接固定，并與氣液分離罐內部相通，下端伸入到最下一個污泥膨脹氣提區(qū)的上方。氣液分離后的泥水經回流管4自流回池體I的底部。池體I的底部還設置有排泥管12，可在排泥管12上設置有控制閥，形成排泥系統(tǒng)，排泥時打開控制閥，通過自壓排出。
[0012]氣液分離罐10的外形呈蝸殼狀，如圖2所示，蝸殼14內設有螺旋通道15，螺旋通道15的外側為進液口，該進液口與氣提管5的上端通過連接管16連接，連接管16 —端在蝸殼14內與氣提管5的上端連接，一端伸出蝸殼14與進液口連接。氣液分離罐10的頂部設有排氣口 11。
[0013]上述裝置的運行過程如下所述:
廢水從布水管13進入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)，池體內產生的沼氣使各個污泥膨脹氣提區(qū)內的廢水密度降低，各個污泥膨脹氣提區(qū)內混合液的密度減小，與外界形成明顯的密度差，于是在外界壓力的作用下氣液沿氣提管5向上提升，最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內的廢水由氣提管5的下端口進入氣提管5，其余污泥膨脹氣提區(qū)內的廢水由氣提管5上的提液口 6進入氣提管5，經與氣提管5連接的連接管16進入氣液分離罐10內。在氣液分離罐10內氣體釋放，水與污泥混合液(泥水混合液)在重力的作用下沿回流管4又返回池體底部，在池體內存在厭氧菌對有機物的降解，同時產生沼氣，再次形成氣固液，并由氣提管5提升至氣液分離罐10，形成循環(huán)。由于氣液在氣液分離罐10內沿螺旋通道15螺旋進入，氣泡瞬間快速大量釋放，提高了氣液分離效果和效率，避免了氣液分離時的喘息現(xiàn)象，不會對氣液分離罐10造成沖擊，提高了其使用壽命。氣體向上運行，由排氣口 11排出。清液經沉淀過濾區(qū)7內濾層后由出水堰9沿出水管8排出池體外，污泥在重力的作用下向池底沉降，經排泥管12定期排出池外。
[0014]在各個污泥膨脹氣提區(qū)內的廢水由氣提管5的氣提過程中，各污泥膨脹氣提區(qū)內的氣液上升，使污泥膨脹氣提區(qū)內形成負壓，由池體底部回流的泥水混合液自下至上快速補充(由錐形罩3與落水斗2之間的間隙向上運行)，各污泥膨脹氣提區(qū)內產生的大量沼氣也造成內外密度差，使各污泥膨脹氣提區(qū)內的氣液沿氣提管12上升。各個污泥膨脹氣提區(qū)均參與泥水混合與傳質，氣液循環(huán)快，高濃度的有機廢水在短時間內與微生物充分接觸，為顆粒物的快速繁殖提供充足的營養(yǎng)物質，促進生物繁殖，同時借助高速剪切，沖刷，形成顆粒污泥，大大提高了混合效率和傳質效率。各個污泥膨脹氣提區(qū)內微生物與有機污染物充分吸附降解，均參與污染物的去除。整個裝置啟動快，顆粒污泥的產生率高，有效解決了現(xiàn)有厭氧工藝中顆粒污泥生長慢，需要經常補充的問題。
[0015]同時，各個污泥膨脹氣提區(qū)內的落水斗2和錐形罩3又都參與氣固液分離，顆粒污泥經落水斗2和錐形罩3阻擋截留，氣體和泥水混合液沿兩者之間的升流縫上升，這樣池體內自下至上形成多級氣固液分離，避免了現(xiàn)有反應器氣固液分離集中在池體上部進行導致分離效果欠佳的問題，大大提高了分離效果和效率。實現(xiàn)了多級氣提與分離的一體化，整個池體參與傳質和氣固液分離。
【權利要求】
1.一種多級氣提與分離一體化厭氧處理裝置，包括池體和氣液分離罐，其特征是:氣液分離罐設置在池體的頂部，池體內自下至上設置有至少兩個污泥膨脹氣提區(qū)，污泥膨脹氣提區(qū)為落水斗和錐形罩相對布置而成，落水斗設置在錐形罩外圍，錐形罩與落水斗之間設置有升流縫；池體內在最上一個污泥膨脹氣提區(qū)的上部設有沉淀過濾區(qū)，沉淀過濾區(qū)內設有過濾層，沉淀過濾區(qū)的上方設置有出水堰，出水堰上設有出水管；池體的底部設置有伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內的布水管；池體內設有氣提管和回流管，氣提管穿過各個污泥膨脹氣提區(qū)的錐形罩，上端伸入氣液分離罐內，下端伸入最下一個污泥膨脹氣提區(qū)內，氣提管在各個污泥膨脹氣提區(qū)內均設置有提液口，回流管上端與氣液分離罐的底部連接，并與氣液分離罐內部相通，下端伸入到最下一個污泥膨脹氣提區(qū)的上方；氣液分離罐呈蝸殼狀，蝸殼內設有螺旋通道，螺旋通道的外側設置有進液口，氣提管的上端通過連接管與該進液口連接 ，氣液分離罐的頂部設有排氣口 ；池體的底部設置有排泥管。
【文檔編號】C02F3/28GK103880178SQ201410082181
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月7日 優(yōu)先權日:2014年3月7日
【發(fā)明者】許中華 申請人:許中華