一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，高懸浮固體物料包括高懸浮固體有機(jī)廢水、有機(jī)漿液及污泥等，并產(chǎn)生有利用價(jià)值的生物沼氣，屬于環(huán)境保護(hù)及生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高懸浮固體有機(jī)廢水、有機(jī)漿液及污泥的厭氧處理并產(chǎn)生有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的生物沼氣技術(shù)是近年來環(huán)境環(huán)保和生物質(zhì)能源領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。厭氧反應(yīng)器也經(jīng)歷了從以厭氧消化反應(yīng)器CSTR、厭氧接觸反應(yīng)器為代表的第一代厭氧反應(yīng)器到以升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器為代表的第二代厭氧反應(yīng)器，再到以厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器和厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器為代表的第三代厭氧反應(yīng)器的發(fā)展過程；相應(yīng)地，厭氧污泥也從絮狀污泥演進(jìn)到顆粒污泥，厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷也由低到高。
[0003]目前對于有機(jī)廢水厭氧處理各類型厭氧反應(yīng)器均有應(yīng)用。對于含懸浮固體濃度低的有機(jī)廢水，主要采用厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器、厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器或升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器等高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器，以節(jié)省占地和投資；對于懸浮固體濃度高的有機(jī)廢水，為了防止系統(tǒng)堵塞，主要采用厭氧接觸反應(yīng)器或采取預(yù)處理措施降低懸浮固體濃度后再采用厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器、厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器或升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器，因此帶來工藝流程增加，占地面積增大，投資高等問題。同時，上述高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器內(nèi)置的三項(xiàng)分離器制造技術(shù)條件苛刻，易引起分離效果差，腐蝕，堵塞以及維護(hù)困難等問題。
[0004]對于有機(jī)漿液及污泥等粗粒有機(jī)粒料的厭氧處理，目前主要是運(yùn)用厭氧消化反應(yīng)器CSTR。其特征是，厭氧反應(yīng)器內(nèi)污泥停留時間與水力停留時間相等，反應(yīng)器內(nèi)為普通厭氧絮狀污泥，有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷低，因此厭氧反應(yīng)器體積巨大，造價(jià)成本高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型提供一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，旨在解決當(dāng)前技術(shù)的以下問題:
[0006]1.低負(fù)荷厭氧反應(yīng)器即以厭氧消化反應(yīng)器CSTR、厭氧接觸反應(yīng)器為代表的第一代厭氧反應(yīng)器，占地面積大、造價(jià)高。
[0007]2.高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器即以升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器等為代表的第二代厭氧反應(yīng)器和以厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器及厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器為代表的第三代厭氧反應(yīng)器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、內(nèi)置三項(xiàng)分離器在處理高懸浮固體物料易時發(fā)生腐蝕和堵塞而維護(hù)困難。
[0008]3.高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器即以升流式厭氧污泥床UASB反應(yīng)器等為代表的第二代厭氧反應(yīng)器及以厭氧顆粒污泥膨脹床EGSB反應(yīng)器和厭氧顆粒污泥內(nèi)循環(huán)IC反應(yīng)器為代表的第三代厭氧反應(yīng)器，不能運(yùn)用于有機(jī)漿液及污泥等粗粒有機(jī)物料厭氧消化領(lǐng)域。
[0009]具體地說，本實(shí)用新型的目的是利用一種厭氧反應(yīng)器即可滿足各種高懸浮固體物料的厭氧消化、無堵塞、免維護(hù)、結(jié)構(gòu)簡單、占地少、造價(jià)低、效率高等多功能的要求。
[0010]更確切地說，本實(shí)用新型的目的是提出一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器。
[0011]本實(shí)用新型是一種用于處理高懸浮固體物料的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，其特征是，包括循環(huán)罐、循環(huán)栗、布水器、厭氧罐、厭氧罐出料裝置、固液分離器、污泥回流栗、進(jìn)料管、清液輸出管、污泥輸出管、沼氣管、顆粒污泥床循環(huán)管路、絮狀污泥床循環(huán)管路、污泥回流管路。
[0012]所述厭氧罐為密閉型，由下至上依據(jù)截面尺寸和介質(zhì)不同依次分為顆粒污泥床區(qū)、緩沖區(qū)、絮狀污泥床區(qū)和集氣室，所述顆粒污泥床區(qū)的底部設(shè)置有所述布水器，所述絮狀污泥床區(qū)的上部側(cè)壁設(shè)有所述厭氧罐出料裝置。
[0013]所述進(jìn)料管與所述循環(huán)罐的上側(cè)部或頂部連接，所述循環(huán)罐的下側(cè)部與所述循環(huán)栗進(jìn)口端通過管路連接，所述循環(huán)栗出口端與所述布水器及所述顆粒污泥床區(qū)的下部側(cè)壁通過管路連接，所述顆粒污泥床區(qū)的上側(cè)部與所述循環(huán)罐的頂部通過所述顆粒污泥床循環(huán)管路連接，所述絮狀污泥床的上側(cè)部與所述循環(huán)罐的頂部通過所述絮狀污泥床循環(huán)管路連接，所述厭氧罐出料裝置的出口與所述固液分離器的進(jìn)料端通過管路連接，所述固液分離器的污泥出口端與所述的污泥回流栗的進(jìn)口端通過管路連接，所述污泥回流栗的出口端與所述絮狀污泥床區(qū)的下側(cè)部通過所述污泥回流管路連接，所述污泥輸出管位于所述泥回流管路上，所述清液輸出管與所述固液分離器的清液端連接，所述沼氣管分別與所述循環(huán)罐的頂部、所述集氣室的頂部和所述固液分離器的氣體出口端連接。
[0014]所述厭氧罐的顆粒污泥床區(qū)、緩沖區(qū)、絮狀污泥床區(qū)和集氣室中心同軸且內(nèi)部貫通，所述厭氧罐的絮狀污泥床區(qū)和集氣室為柱形結(jié)構(gòu)且截面同一。
[0015]所述厭氧罐的顆粒污泥床區(qū)為柱形結(jié)構(gòu)，上側(cè)部設(shè)置有所述顆粒污泥床循環(huán)管路，內(nèi)部是以惰性的填料作為細(xì)菌的載體或是細(xì)菌自身生長所形成的懸浮生長的厭氧顆粒污泥，有機(jī)負(fù)荷為5?30kgC0D/m3/d。
[0016]所述厭氧罐的緩沖區(qū)為上大下小的錐形結(jié)構(gòu)，錐角多45°，內(nèi)部顆粒污泥會下沉并回流入所述顆粒污泥床區(qū)，松散顆粒污泥及絮狀污泥將會從該區(qū)析出進(jìn)入上部的所述絮狀污泥床區(qū)。
[0017]所述厭氧罐的絮狀污泥床區(qū)為柱形結(jié)構(gòu)，上側(cè)部設(shè)置有所述絮狀污泥床循環(huán)管路，下側(cè)部設(shè)置有所述污泥回流管路，內(nèi)部懸浮生長松散顆粒污泥或絮狀污泥，有機(jī)負(fù)荷為2?10kgC0D/m3/d，所述污泥回流管路的作用是可將所述固液分離器分離來的污泥回流到所述厭氧罐的絮狀污泥床區(qū)以保持絮狀污泥床區(qū)內(nèi)污泥濃度。
[0018]所述厭氧罐的顆粒污泥床區(qū)、緩沖區(qū)、絮狀污泥床區(qū)的液體流速是通過控制各區(qū)室的幾何尺寸、顆粒污泥床循環(huán)管路流量、絮狀污泥床循環(huán)管路流量、污泥回流管路流量等途徑作用而實(shí)現(xiàn)的。
[0019]所述固液分離器位于所述厭氧罐的外部，包括脫氣區(qū)、沉降區(qū)、濃縮區(qū)、出水區(qū)，所述脫氣區(qū)至少設(shè)置一個脫氣裝置。
[0020]所述循環(huán)罐為柱形結(jié)構(gòu)，側(cè)壁至少設(shè)置一個酸度測量儀、一個溫度測量儀和一個液位計(jì)。[0021 ] 所述的厭氧罐出料裝置為溢流出液形式。
[0022]通過本發(fā)明，本實(shí)用新型可以達(dá)到以下效果:
[0023]1.厭氧反應(yīng)器為高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器，顆粒污泥床內(nèi)有機(jī)負(fù)荷可達(dá)5?30kgC0D/m3/d，絮狀污泥床內(nèi)有機(jī)負(fù)荷可達(dá)2?10kgC0D/m3/d，節(jié)約用地，造價(jià)經(jīng)濟(jì)；
[0024]2.實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器內(nèi)無三項(xiàng)分離器，無堵塞，結(jié)構(gòu)簡單，能夠處理高懸浮固體的有機(jī)廢水、有機(jī)漿液及污泥等；
[0025]3.在工藝上，厭氧反應(yīng)器下部的顆粒污泥床區(qū)與上部的絮狀污泥床區(qū)共同構(gòu)成復(fù)合型厭氧反應(yīng)器，耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，處理效率高，兼具顆粒污泥厭氧反應(yīng)器和絮狀污泥厭氧反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0026]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器實(shí)施例的設(shè)計(jì)參數(shù)示意圖。
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器示意圖。
[0029]圖中，I循環(huán)罐、2循環(huán)栗、3布水器、4厭氧罐、5厭氧罐出料裝置、6固液分離器、7污泥回流栗、8進(jìn)料管、9清液輸出管、10污泥輸出管、11沼氣管、12顆粒污泥床循環(huán)管路、13絮狀污泥床循環(huán)管路、14污泥回流管路、15脫氣裝置、16酸度測量儀、17溫度測量儀和18液位計(jì)。
[0030]A顆粒污泥床區(qū)、B緩沖區(qū)、C絮狀污泥床區(qū)、D集氣室、E脫氣區(qū)、F沉降區(qū)、G濃縮區(qū)、H出水區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面是詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，實(shí)施例的參考附圖描述的是示例性的，旨在解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0032]圖1是根據(jù)本發(fā)明所述的高負(fù)荷復(fù)合型厭氧反應(yīng)器實(shí)施例的設(shè)計(jì)參數(shù)示意圖，下面對其詳細(xì)說明。
[0033]示意圖中，顆粒污泥床區(qū)A液體上升流速P1= Q=KHRVA1，推薦值1.0?10m/h ；
[0034]緩沖區(qū)B下截面液體上升流速μ 2= Q* (1+R 2) /A1，推薦值0.2?0.5m/h ;
[0035]緩沖區(qū)B上截面液體上升流速μ 3= Q* (1+R 2) /A2;
[0036]絮狀污泥床區(qū)C液體上升流速μ 4= Q* (1+R 2+r) /A2,推薦值0.3?1.0m/h ;
[0037]其中，Al為顆粒污泥床區(qū)A截面面積；m2;
[0038]A2為絮狀污泥床區(qū)C截面面積；m2
[0039]Q為進(jìn)料管8的流量，m3/h ;
[0040]Ql為顆粒污泥床循環(huán)管路12的流量，m3/h ;
[0041]Q2為絮狀污泥床循環(huán)管路13的流量，m3/h ;
[0042]R為總循環(huán)比率，R = (Ql+Q2)/Q，推薦值100%?300% ；
[0043]Rl為顆粒污泥床區(qū)A循環(huán)比率，Rl = Q1/Q，推薦值100%?300% ；
[0044]R2為絮狀污泥床區(qū)C循環(huán)比率，R2 = Q2/Q，推薦值0%?100% ;
[0045]q為污泥回流管路1