本實(shí)用新型涉及厭氧反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型雙內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，我國的環(huán)保政策越來越嚴(yán)厲，廢水處理技術(shù)越來越引起人們的廣泛關(guān)注。厭氧生物處理技術(shù)相對(duì)其他處理技術(shù)而言，具有投資低、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，是廢水無害化處理的一種重要技術(shù)。目前廢水的厭氧處理器發(fā)展主要經(jīng)歷了三代，第一代以完全混合式厭氧反應(yīng)器(CSTR)為代表，第二代以升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)為代表，第三代以內(nèi)循環(huán)式厭氧反應(yīng)器(IC)為代表；國內(nèi)目前以第二代厭氧反應(yīng)器生產(chǎn)為主，其應(yīng)用范圍較為廣泛，技術(shù)相對(duì)成熟；隨著第三代厭氧反應(yīng)器的逐漸發(fā)展，國內(nèi)相關(guān)技術(shù)逐步成熟，該類產(chǎn)品也越來越多地出現(xiàn)在廢水處理的應(yīng)用上。

IC(internal circulation)反應(yīng)器是新一代高效厭氧反應(yīng)器，即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。其由上下兩個(gè)反應(yīng)室組成。廢水在反應(yīng)器中自下而上流動(dòng)，污染物被細(xì)菌吸附并降解，凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。

IC反應(yīng)器的構(gòu)造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應(yīng)器更具有優(yōu)勢。

(1)容積負(fù)荷高：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。(2)節(jié)省投資和占地面積：IC反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB反應(yīng)器3倍左右，其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4—1/3左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資；而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4—8)，所以占地面積少。(3)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)：大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合，使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低了毒物對(duì)厭氧消化過程的影響。(4)抗低溫能力強(qiáng)：溫度對(duì)厭氧消化的影響主要是對(duì)消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物，溫度對(duì)厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重。(5)具有緩沖pH值的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對(duì)pH值起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持最佳狀態(tài)，同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。(6)啟動(dòng)周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動(dòng)提供有利條件。

但傳統(tǒng)的IC反應(yīng)器還存在一些缺點(diǎn)：(1)內(nèi)循環(huán)流量難以控制，操作性差：內(nèi)循環(huán)流量主要與沼氣的產(chǎn)量有關(guān)，大多數(shù)廢水水質(zhì)水量都存在一定的波動(dòng)性，沼氣產(chǎn)生量也是一個(gè)變量，內(nèi)循環(huán)量也隨之難以控制；(2)在廢水的進(jìn)水量得不到保障(尤其是因企業(yè)原因?qū)е麻L期無廢水)的情況下，由于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)基本停止，厭氧污泥長期沉積導(dǎo)致易導(dǎo)致反應(yīng)器底部布水器和內(nèi)回流管生物堵塞，整個(gè)反應(yīng)器就不能正常工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

為了克服現(xiàn)有技術(shù)不足，現(xiàn)提出一種新型雙內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，該新型雙內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器能保留傳統(tǒng)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)并且進(jìn)一步加強(qiáng)，同時(shí)增強(qiáng)反應(yīng)器的可操作性，防止布水器和內(nèi)回流管的堵塞，有利于廢水去除效率的穩(wěn)定性。

(二)技術(shù)方案

本實(shí)用新型通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：本實(shí)用新型提出了一種新型雙內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體和外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，所述反應(yīng)器主體包括反應(yīng)一區(qū)、反應(yīng)二區(qū)以及沉淀區(qū)三個(gè)部分，所述反應(yīng)一區(qū)和反應(yīng)二區(qū)之間設(shè)有集氣室，反應(yīng)二區(qū)和沉淀區(qū)之間設(shè)有三相分離器，反應(yīng)器主體的頂部設(shè)置有一氣液分離器，所述集氣室和三相分離器上均設(shè)置有連通至氣液分離器的上升管，氣液分離器的底部設(shè)置有連通至反應(yīng)一區(qū)底部的內(nèi)回流管，所述外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)包括一設(shè)置于沉淀區(qū)上部的出水集水槽、一設(shè)置于反應(yīng)一區(qū)底部的循環(huán)水布水器以及循環(huán)水泵，所述循環(huán)水泵的吸水端分別與出水集水槽、反應(yīng)一區(qū)以及反應(yīng)二區(qū)連接，所述循環(huán)水泵的出水端與循環(huán)水布水器連接。

進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器主體的外側(cè)設(shè)置有一連通至反應(yīng)一區(qū)的進(jìn)水管。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管的末端設(shè)置有一進(jìn)水布水器，同時(shí)所述內(nèi)回流管的底部也與進(jìn)水布水器相連，進(jìn)水布水器與循環(huán)水布水器布水方向一致。

進(jìn)一步的，所述沉淀區(qū)的上部在與出水集水槽過渡位置設(shè)置有出水堰。

進(jìn)一步的，所述氣液分離器的頂部設(shè)置有沼氣排放管。

進(jìn)一步的，所述出水集水槽側(cè)面設(shè)置有與外界連通的出水管。

(三)有益效果

本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型增設(shè)一套外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)，通過循環(huán)水泵和流量計(jì)可精確控制內(nèi)回流量，同時(shí)可針對(duì)反應(yīng)器內(nèi)部不同位置進(jìn)行內(nèi)回流，大大增加了其操作性，可根據(jù)不同的進(jìn)水水量水質(zhì)進(jìn)行工藝調(diào)整，大大地增強(qiáng)了反應(yīng)器的穩(wěn)定性和適用范圍；

(2)本實(shí)用新型新增的外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)即使在沒有進(jìn)水的情況下依然可以運(yùn)行工作，可保持厭氧污泥的活性和防止反應(yīng)器底部布水器和內(nèi)回流管的堵塞以及污泥膨脹導(dǎo)致的污泥流失；

(3)本實(shí)用新型新增的外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)可進(jìn)一步增加循環(huán)水對(duì)原水濃度的稀釋，加大反應(yīng)器底部污泥的擾動(dòng)性，提高廢水的處理效率，因此相對(duì)其他厭氧反應(yīng)器更加有優(yōu)勢。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

1-反應(yīng)器主體；2-外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)；3-氣液分離器；11-反應(yīng)一區(qū)；12-反應(yīng)二區(qū)；13-沉淀區(qū)；14-集氣室；15-三相分離器；16-上升管；17-進(jìn)水管；18-出水堰；19-出水管；21-出水集水槽；22-循環(huán)水布水器；23-循環(huán)水泵；31-內(nèi)回流管；32-進(jìn)水布水器；33-沼氣排放管。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

如圖1所示的一種新型雙內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體1和外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)2，所述反應(yīng)器主體1包括反應(yīng)一區(qū)11、反應(yīng)二區(qū)12以及沉淀區(qū)13三個(gè)部分，所述反應(yīng)一區(qū)11和反應(yīng)二區(qū)12之間設(shè)有集氣室14，反應(yīng)二區(qū)12和沉淀區(qū)13之間設(shè)有三相分離器15，反應(yīng)器主體1的頂部設(shè)置有一氣液分離器3，所述集氣室14和三相分離器15上均設(shè)置有連通至氣液分離器3的上升管16，氣液分離器3的底部設(shè)置有連通至反應(yīng)一區(qū)11底部的內(nèi)回流管31，所述外設(shè)循環(huán)系統(tǒng)2包括一設(shè)置于沉淀區(qū)13上部的出水集水槽21、一設(shè)置于反應(yīng)一區(qū)11底部的循環(huán)水布水器22以及循環(huán)水泵23，所述循環(huán)水泵23的吸水端分別與出水集水槽21、反應(yīng)一區(qū)11以及反應(yīng)二區(qū)12連接，所述循環(huán)水泵23的出水端與循環(huán)水布水器22連接。

其中，所述反應(yīng)器主體1的外側(cè)設(shè)置有一連通至反應(yīng)一區(qū)11的進(jìn)水管17；所述進(jìn)水管17的末端設(shè)置有一進(jìn)水布水器32，同時(shí)所述內(nèi)回流管31的底部也與進(jìn)水布水器32相連，進(jìn)水布水器32與循環(huán)水布水器22布水方向一致；所述沉淀區(qū)13的上部在與出水集水槽21過渡位置設(shè)置有出水堰18；所述氣液分離器3的頂部設(shè)置有沼氣排放管33；所述出水集水槽21側(cè)面設(shè)置有與外界連通的出水管19。

本實(shí)用新型提到的一種新型雙內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的工作過程如下：廢水由進(jìn)水管17進(jìn)入反應(yīng)一區(qū)11，通過進(jìn)水布水器32進(jìn)行布水，與反應(yīng)器主體1內(nèi)的厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，廢水中的大部分有機(jī)污染物被轉(zhuǎn)化為沼氣，沼氣被集氣室14收集，由上升管16進(jìn)入氣液分離器3，廢水進(jìn)入反應(yīng)二區(qū)12，在該部分有機(jī)污染物被進(jìn)一步降解，相對(duì)少量的沼氣被三相分離器15收集，由上升管16進(jìn)入氣液分離器3，廢水之后進(jìn)入沉淀區(qū)13進(jìn)行固液分離，之后通過出水堰18后由出水管19排出；進(jìn)入氣液分離器3的沼氣由沼氣排放管33溢出后，廢水由內(nèi)回流管31回到反應(yīng)器主體1底部的進(jìn)水布水器32中，與進(jìn)水進(jìn)行混合，稀釋原水的濃度，加大底部污泥的擾動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)一級(jí)內(nèi)循環(huán)；二級(jí)內(nèi)循環(huán)通過循環(huán)水泵23實(shí)現(xiàn)，循環(huán)水管的吸水端分別與反應(yīng)一區(qū)11、反應(yīng)二區(qū)12和出水集水槽21分別連接，可根據(jù)進(jìn)出水COD濃度的其他工藝參數(shù)的變化，實(shí)現(xiàn)任一區(qū)域內(nèi)的廢水通過循環(huán)水泵23進(jìn)入循環(huán)水布水器22，布水方向與進(jìn)水布水器32保持一致，進(jìn)一步稀釋了原水的濃度，增強(qiáng)底部污泥的擾動(dòng)性；兩級(jí)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)共同作用，相互促進(jìn)，使得反應(yīng)一區(qū)11的液相上升流速大大提高，加強(qiáng)了廢水與污泥的傳質(zhì)，提高了反應(yīng)器主體1的處理效率。自此，廢水處理的全過程完成。

本實(shí)用新型的主要特點(diǎn)是：(1)有效克服了現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)易受進(jìn)水水量水質(zhì)和其他工藝參數(shù)變化的影響，操作性差的缺陷，可根據(jù)運(yùn)行客觀條件的變化調(diào)整內(nèi)回流量，保證反應(yīng)器的高效率；(2)二級(jí)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)不受進(jìn)水影響，有效克服了內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器在廢水的進(jìn)水量得不到保障(尤其是因企業(yè)原因?qū)е麻L期無廢水)的情況下內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)基本停止導(dǎo)致進(jìn)水布水器和內(nèi)回流管的堵塞的缺陷；(3)可通過二級(jí)內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)將上浮的污泥抽回反應(yīng)器底部，有效克服了內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器因運(yùn)行異常產(chǎn)生污泥膨脹而導(dǎo)致的污泥流失的缺陷；(4)相對(duì)現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器和其他厭氧反應(yīng)器，有機(jī)負(fù)荷進(jìn)一步提高，反應(yīng)器對(duì)廢水的處理能力得到加強(qiáng)。

上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。