生物流化床反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種生物流化床反應(yīng)器，屬于一種應(yīng)用于廢水二級(jí)厭氧處理的高效厭氧反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃料乙醇擁有清潔、可再生等特點(diǎn)，可以降低汽車尾氣中一氧化碳和碳?xì)浠衔锏呐欧?，是可再生能源的重要組成部分，在替代能源、改善環(huán)境，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收等方面具有重要作用。目前，國家發(fā)展燃料乙醇戰(zhàn)略規(guī)劃要求“不與人爭糧，不與糧爭地”，積極科學(xué)發(fā)展非糧燃料乙醇，堅(jiān)持以非糧為主，鼓勵(lì)原料多元化，成為燃料乙醇技術(shù)發(fā)展趨勢。薯類淀粉質(zhì)燃料乙醇主要包括木薯和紅薯等根生淀粉質(zhì)原料，由于它有加工性能良好，已被應(yīng)用于大規(guī)模燃料乙醇生產(chǎn)的理想替代原料，薯類非糧淀粉質(zhì)燃料乙醇生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量酸性高溫高濃度有機(jī)廢水，每生產(chǎn)It燃料乙醇可產(chǎn)生11?15t工藝廢水，廢水溫度在60°C以上，pH為4?5，COD (化學(xué)需氧量)為40000?80000mg/L，粘度大，懸浮物含量高且不易固液分離，然而在非糧淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)燃料乙醇過程中產(chǎn)生的廢水在達(dá)標(biāo)排放的處理過程中也面對(duì)著眾多問題:如懸浮物含量高，處理難度大，處理成本高，很難應(yīng)用于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等。厭氧-好氧組合工藝是燃料乙醇廢水處理的經(jīng)典工藝。傳統(tǒng)的燃料乙醇廢水一般經(jīng)固液分離后，采用“一級(jí)厭氧+好氧”工藝處理，但傳統(tǒng)工藝存在前處理費(fèi)用高、投資大、不穩(wěn)定，從而對(duì)后續(xù)厭氧處理帶來不便，容易對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行沖擊，另外由于該類廢水的懸浮固體含量較高，應(yīng)用高效厭氧反應(yīng)器UASB、EGSB存在不利因素，且存在著木薯等殘?jiān)M(jìn)入處理系統(tǒng)引起的堵塞問題，大型全混厭氧發(fā)酵不易攪拌均勻、污泥流失問題(消化污泥不易沉淀回收)等，同時(shí)一級(jí)厭氧出水黏度大，液固分離困難，全糟廢水厭氧操作容積負(fù)荷通常在2.5KgC0D/m3.d左右，影響燃料乙醇生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益，傳統(tǒng)方法需將高溫厭氧消化液進(jìn)行污泥分離后回流至一級(jí)高溫厭氧罐，造成能耗及投資大大增加，不適用于大型處理系統(tǒng)。同時(shí)進(jìn)入二級(jí)厭氧前懸浮物不能有效去除，SS含量仍高達(dá)6000?12000mg/，嚴(yán)重影響后續(xù)UASB等厭氧反應(yīng)器的連續(xù)高效運(yùn)行。不能最大限度的提取廢水中的能量(沼氣)，同時(shí)通過傳統(tǒng)好氧工藝處理后氨氮、總氮不能有效去除，氮磷的去除率難以達(dá)到穩(wěn)定的效果。專利《薯類非糧淀粉質(zhì)燃料乙醇糟液處理方法》公開了一種燃料乙醇廢水處理的方法，但是該方法中二級(jí)厭氧反應(yīng)器采用UASB，氣體攪拌強(qiáng)度較弱，水動(dòng)力學(xué)較差，再加上水質(zhì)黏度大，導(dǎo)致傳質(zhì)效果不佳，COD去除率僅為50%左右。后續(xù)好氧生化工藝由于缺乏優(yōu)質(zhì)碳源，導(dǎo)致脫氮效率下降。
[0003]針對(duì)上述缺陷專利一種用于燃料乙醇廢水二級(jí)厭氧處理的高效厭氧反應(yīng)器公開了一種燃料乙醇廢水處理裝置，以提升厭氧處理效率，兼顧提升后續(xù)脫氮效果。但是該燃料乙醇廢水處理裝置在使用過程中容易在反應(yīng)器的頂部出現(xiàn)生物膜載體的聚集，并且采用多段分隔的區(qū)域設(shè)計(jì)，不利于生物膜載體的循環(huán)，導(dǎo)致流化床中的微生物不能實(shí)現(xiàn)多代循環(huán)選擇，不利于生物膜內(nèi)微生物向著更適應(yīng)待處理物料的方向進(jìn)行遺傳演化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本實(shí)用新型的目的在于提供一種避免多段分隔設(shè)計(jì)對(duì)生物流化床反應(yīng)器內(nèi)生物載體循環(huán)造成影響的生物流化床反應(yīng)器。
[0005]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的生物流化床反應(yīng)器，包括筒體，筒體內(nèi)由上至下依次設(shè)置有:固液分離區(qū)、第二內(nèi)循環(huán)區(qū)、第一內(nèi)循環(huán)區(qū)、完全混合區(qū)；
[0006]所述完全混合區(qū)底部設(shè)置有集泥板，集泥板上方設(shè)置有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管在所述完全混合區(qū)底部向上延伸出若干進(jìn)水支管，所述完全混合區(qū)頂部還設(shè)置有第一導(dǎo)氣板和第一導(dǎo)泥板；進(jìn)水支管可以與噴口 20和集泥板22的倒錐形結(jié)構(gòu)相互盆和，使得充分反應(yīng)后的生物質(zhì)載體可以與營養(yǎng)豐富的新待處理污水充分混合，從而使微生物充分繁殖，增強(qiáng)處理能力。
[0007]所述第一內(nèi)循環(huán)區(qū)由上至下依次設(shè)置有第二導(dǎo)氣板、第一反射錐、第一內(nèi)循環(huán)套筒、所述第一內(nèi)循環(huán)套筒的下端向下收縮并延伸穿過所述第一導(dǎo)泥板形成噴口，所述噴口一直向下延伸至所述完全混合區(qū)的底部，并指向所述集泥板的中央；這樣可以避免生物膜載體在底部的過度沉積，造成局部生物膜載體濃度過高而反應(yīng)物料不足，避免微生物的繁殖和新陳代謝作用被抑制。
[0008]所述第二內(nèi)循環(huán)區(qū)由上至下依次設(shè)置有集氣室、第二反射錐、第二導(dǎo)泥板、第二內(nèi)循環(huán)套筒；
[0009]所述生物流化床反應(yīng)器筒體頂部還設(shè)置有聯(lián)通集氣室頂部的沼氣引出管；
[0010]所述固液分離區(qū)設(shè)置有排水管；
[0011]所述第一導(dǎo)氣板為圓錐筒狀，且圓錐筒尖部朝下，尖部設(shè)置有通孔，并引導(dǎo)物料沿第一內(nèi)循環(huán)套筒外側(cè)上升，所述第一反射錐再反射引導(dǎo)物料沿第一內(nèi)循環(huán)套筒內(nèi)側(cè)下降，并流動(dòng)至所述噴口向下噴出；
[0012]所述第二導(dǎo)氣板為圓錐筒狀，且圓錐筒尖部向上，尖部設(shè)置有通孔，并將還有氣體的物料引導(dǎo)至第二內(nèi)循環(huán)套筒的內(nèi)側(cè)，流至第二反射錐處時(shí)，物料流反射沿第二內(nèi)循環(huán)套筒的外側(cè)向下流動(dòng)。
[0013]進(jìn)一步地，所述固液分離區(qū)排水管入口處還設(shè)置有濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)為一平面濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)向筒體內(nèi)部傾斜設(shè)置。通過設(shè)置濾網(wǎng)，避免生物質(zhì)載體流失，并且通過傾斜設(shè)置濾網(wǎng)，從而使得被過濾的生物質(zhì)載體在重力的作用下逐漸隨機(jī)運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離濾網(wǎng)，不會(huì)再濾網(wǎng)表面聚集，堵塞濾網(wǎng)。
[0014]進(jìn)一步地，所述第二導(dǎo)氣板靠近排水管的一側(cè)設(shè)置有生物質(zhì)傳導(dǎo)口。該生物質(zhì)傳導(dǎo)口通過將第二內(nèi)循環(huán)區(qū)內(nèi)的生物膜載體導(dǎo)入第一內(nèi)循環(huán)區(qū)內(nèi)，并通過噴口噴向底部，使得在頂部繁殖了若干代的生物質(zhì)載體上的微生物能夠返回到反應(yīng)器的下半部分，從而豐富了下半部分反應(yīng)器中微生物的基因庫，讓反應(yīng)器中的微生物能夠逐漸更加適應(yīng)污水處理環(huán)境。
[0015]進(jìn)一步地，所述的生物質(zhì)傳導(dǎo)口下方設(shè)置有生物質(zhì)傳導(dǎo)口隔氣板，所述生物質(zhì)傳導(dǎo)口隔氣板設(shè)置于所述生物質(zhì)傳導(dǎo)口的下方的筒體內(nèi)壁處，并向筒體內(nèi)部向上傾斜設(shè)置，以防止物料由下向上沖擊生物質(zhì)傳導(dǎo)口。通過如此設(shè)置，避免由下向上的物料沖擊，便于生物質(zhì)從生物質(zhì)傳導(dǎo)口隔氣板和第二導(dǎo)氣板之間的縫隙處溢出。也避免了第一內(nèi)循環(huán)區(qū)產(chǎn)生的氣體從生物質(zhì)傳導(dǎo)口泄露出去影響第一內(nèi)循環(huán)區(qū)和第二內(nèi)循環(huán)區(qū)的循環(huán)過程。
[0016]進(jìn)一步地，所述第一內(nèi)循環(huán)區(qū)域內(nèi)設(shè)置有加藥管。
[0017]進(jìn)一步地，所述的第二導(dǎo)泥板為圓錐筒狀，圓錐筒尖部朝上，正對(duì)集氣室的底部，且所述集氣室的底部截面面積大于所述第二導(dǎo)泥板尖部截面面積。這樣設(shè)置是使得第二導(dǎo)泥板在導(dǎo)泥的同時(shí)，可以收集第二內(nèi)循環(huán)區(qū)域產(chǎn)生的氣體，無需再額外設(shè)置氣固分離環(huán)板和排氣管。
[0018]進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)泥板為圓錐筒狀，圓錐筒尖部朝上，圓錐筒側(cè)壁與水平面傾角范圍為20度?70度；通孔面積為筒體橫截面積的I %?10%，第一導(dǎo)氣板的最大外徑小于筒體對(duì)應(yīng)位置的內(nèi)徑；所述第一內(nèi)循環(huán)套筒管內(nèi)徑為筒體對(duì)應(yīng)位置內(nèi)徑的60%?90%。
[0019]進(jìn)一步地，所述第二導(dǎo)氣板的通孔面積為筒體對(duì)應(yīng)位置橫截面面積的0.1?5%，圓錐筒側(cè)壁與水平面的傾角為20?70°。
[0020]進(jìn)一步地，所述第二內(nèi)循環(huán)套筒管內(nèi)徑為筒體對(duì)應(yīng)位置內(nèi)徑的10%?50% ;第二導(dǎo)泥板為圓錐筒狀，且圓錐筒尖部朝上，尖部設(shè)有通孔，通孔面積為筒體橫截面積的0.1%?5%，圓錐筒側(cè)壁與水平面的傾角為20?70°。
[0021]進(jìn)一步地，所述集氣室為錐狀氣斗，尖部朝上且設(shè)有通孔連通沼氣引出管。
[0022]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:便于生物質(zhì)載體的循環(huán)，從而促進(jìn)反應(yīng)器內(nèi)微生物的遺傳進(jìn)化，增強(qiáng)處理能力。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型所述的生物流化床反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】