厭氧反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】提供了厭氧反應(yīng)器。厭氧反應(yīng)器包括：反應(yīng)器罐體；位于反應(yīng)器罐體外的布水混合系統(tǒng)；位于反應(yīng)器罐體內(nèi)的布水裝置；外循環(huán)系統(tǒng)，位于反應(yīng)器罐體外，與反應(yīng)器罐體和布水混合系統(tǒng)連接，使反應(yīng)器罐體的水循環(huán)回流至布水混合系統(tǒng)；其中布水混合系統(tǒng)連接進水管、外循環(huán)系統(tǒng)和布水裝置，用于接收來自進水管的廢水和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水，進行混合，并將混合水分配到布水裝置。利用根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器和污水處理工藝，布水混合系統(tǒng)被布置在反應(yīng)器罐體外，且能夠切斷布水混合系統(tǒng)與布水裝置之間的水流，使得能夠在不中斷污水處理過程的情況下，進行布水裝置的維修和更換。
【專利說明】
厭氧反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型總體地涉及環(huán)境保護的高濃廢水處理技術(shù)，更具體地涉及厭氧反應(yīng)器。【背景技術(shù)】
[0002]—般來說廢水中C0Dcr(化學需氧量)大于1000mg/L的廢水為高濃度有機廢水，主要來源于石油化工、冶煉、制藥、及垃圾處理等行業(yè)，這些廢水的特點是1、成分復(fù)雜，往往含有一些難降解有機物;2、C0DCT、B0D5(生化需氧量)及懸浮物含量高，有些廢水的⑶D值高達十幾萬;3、通常還含有一些易結(jié)垢的二價鹽，如Ca2+、Mg2+離子等。
[0003]對于高濃度有機廢水常用的處理方法有生物處理法、化學處理法和物化處理法。 生物處理法因其處理成本低、工藝簡單、無二次污染等特點，在工程領(lǐng)域應(yīng)用較多。生物法一般分為好氧生物處理和厭氧生物處理，目前工程領(lǐng)域應(yīng)用較多的方法是將厭氧處理工藝與好氧處理工藝相串聯(lián)使用。
[0004]厭氧法具有操作簡單、能耗低和投資費用低等優(yōu)勢。厭氧反應(yīng)器一般包括進水管、 污水和凈水混合系統(tǒng)、凈水循環(huán)系統(tǒng)、泥水分離系統(tǒng)等。【實用新型內(nèi)容】
[0005]目前的厭氧反應(yīng)器應(yīng)用通常存在如下問題中的一項或多項:1、目前大部分厭氧反應(yīng)器的布水器、循環(huán)管路等設(shè)備均設(shè)置在罐內(nèi)，但一些廢水中含有大量Ca2+、Mg2+離子，廢水的結(jié)垢傾向比較嚴重，反應(yīng)器內(nèi)的管路等容易結(jié)垢堵塞，為使系統(tǒng)正常運行，需要定期開罐除垢維護，但是厭氧啟動周期相對較長，影響了正常生產(chǎn)；2、厭氧反應(yīng)器內(nèi)布水不均勻， 在廢水上升過程中容易形成短流，導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器處理效果較差，極大影響處理廢水的處理效果;3、排泥系統(tǒng)設(shè)計不合理，底部污泥床層長期不排泥在底部產(chǎn)生結(jié)垢問題，使布水器損壞;4、泥水分離系統(tǒng)設(shè)計考慮不全，一般厭氧反應(yīng)器多考慮使用三項相分離器進行泥水分離，但是由于廢水類型復(fù)雜，一些厭氧反應(yīng)器中顆粒污泥很難培養(yǎng)，多為絮狀污泥，絮狀污泥容易上浮帶走，致使厭氧反應(yīng)器中極容易跑泥;5為保留污泥，較常用的辦法是降低反應(yīng)器內(nèi)廢水的設(shè)計上升流速，但上升流速的降低大大影響了厭氧反應(yīng)器效率，增加了反應(yīng)器體積和占地面積。
[0006]針對上述問題中的至少一項，提出了本實用新型，需要說明的是，本實用新型的技術(shù)方案并不意味著解決上述全部問題，而只需能對至少一個問題提供解決方案即可。
[0007]根據(jù)本實用新型的一個方面，提供了一種厭氧反應(yīng)器，包括:反應(yīng)器罐體;位于反應(yīng)器罐體外的布水混合系統(tǒng);位于反應(yīng)器罐體內(nèi)的布水裝置;外循環(huán)系統(tǒng)，位于反應(yīng)器罐體夕卜，與反應(yīng)器罐體和布水混合系統(tǒng)連接，使反應(yīng)器罐體的水循環(huán)回流至布水混合系統(tǒng);其中布水混合系統(tǒng)連接進水管、外循環(huán)系統(tǒng)和布水裝置，用于接收來自進水管的廢水和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水，進行混合，并將混合水分配到布水裝置。
[0008]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，所述布水混合系統(tǒng)與布水裝置之間的水路連通能夠關(guān)斷，當關(guān)斷時，能夠?qū)⒉妓b置從罐體中取出而無需打開罐體和無需中斷污水處理過程。
[0009]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，還可以包括單個匯總管路，進水管、外循環(huán)系統(tǒng)均連通到單個匯總管路，來自進水管的廢水和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水進入單個匯總管路，然后從該單個匯總管路通入布水混合系統(tǒng)。
[0010]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，還可以包括與布水混合系統(tǒng)連接的加堿液管。
[0011]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，其中所述布水裝置為多個布水管，所述布水混合系統(tǒng)可以具有多個分配管，與所述多個布水管一一連接，以及在分配管的管道上具有開關(guān)閥門，能夠控制從分配管到布水管的水流的通斷。
[0012]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，布水管可以從反應(yīng)器罐體頂部向下延伸， 并位于底部的污泥床層的上方。
[0013]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，還可以包括位于反應(yīng)器罐體底部的、與布水管相對布置的錐形散水器。
[0014]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，還可以包括一個或多個排泥管，被布置于各個污泥聚集區(qū)域。
[0015]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，還可以包括:上下雙層填料層，其中上層填料層的填充率大于下層填料層的填充率。
[0016]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，其中，上層填料層和下層填料層的填料分布方向不同。
[0017]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，兩層填料高度之和與反應(yīng)器罐體總高度比在30%?75%之間，上層填料層和下層填料層比例按照1:1?1:2分配。下層填料層的填充率在20 %?60 %之間，上層填料層的填充率在30 %?70 %之間。
[0018]根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器，還可以包括位于反應(yīng)器罐體外部的加熱系統(tǒng)。
[0019]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種利用上述厭氧反應(yīng)器進行的污水處理工藝，包括:利用所述位于反應(yīng)器罐體外的布水混合系統(tǒng)接收來自進水管的廢水和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水，進行混合;將混合水分配到布水裝置;混合水經(jīng)布水裝置進入?yún)捬醴磻?yīng)器底部后，向上流動，經(jīng)過填料層，其中經(jīng)過污泥中菌種凈化后的凈水排出罐外，部分循環(huán)水經(jīng)外循環(huán)系統(tǒng)回流到布水混合系統(tǒng)。
[0020]根據(jù)本實用新型實施例的污水處理工藝，還可以包括:在發(fā)現(xiàn)布水裝置出現(xiàn)故障的情況下，在不中斷污水處理工藝的狀態(tài)下，關(guān)斷布水混合系統(tǒng)和出現(xiàn)故障的布水裝置之間的水流通路，然后將該布水裝置取出。
[0021]根據(jù)本實用新型實施例的污水處理工藝，還可以包括:在不中斷污水處理工藝的狀態(tài)下，安裝上維修好的布水裝置或者備用的布水裝置。
[0022]利用根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器和污水處理工藝，布水混合系統(tǒng)被布置在反應(yīng)器罐體外，且能夠切斷布水混合系統(tǒng)與布水裝置之間的水流，使得能夠在不中斷污水處理過程的情況下，進行布水裝置的維修和更換?！靖綀D說明】
[0023]從下面結(jié)合附圖對本實用新型實施例的詳細描述中，本實用新型的這些和/或其它方面和優(yōu)點將變得更加清楚并更容易理解，其中:
[0024]圖1示出了根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3示出了根據(jù)本實用新型實施例的底部錐形散水器和排泥管的位置示意圖。 [〇〇27] 標號說明:[〇〇28]1-布水混合系統(tǒng);2-布水管;3-出水管;4-上層填料;5-底部填料;6-錐形散水器；7-進水管;8-加堿液管;9-沼氣出口； 10-外循環(huán)管路;11-排泥管；12-外循環(huán)栗；13-進水栗； 14-加堿液栗；15-底部膨脹床；16-氣液分離層；17-罐體；18-匯總管路；19-分配管；20-閥門；21-滲濾液原液。【具體實施方式】
[0029]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實用新型，下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明。
[0030]下面結(jié)合附圖描述根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例。[0031 ]根據(jù)本實用新型一個實施例，提供了一種厭氧反應(yīng)器，可以包括:反應(yīng)器罐體;位于反應(yīng)器罐體外的布水混合系統(tǒng);位于反應(yīng)器罐體內(nèi)的布水裝置;外循環(huán)系統(tǒng)，位于反應(yīng)器罐體外，與反應(yīng)器罐體和布水混合系統(tǒng)連接，使反應(yīng)器罐體的水循環(huán)回流至布水混合系統(tǒng)； 其中布水混合系統(tǒng)連接進水管、外循環(huán)系統(tǒng)和布水裝置，用于接收來自進水管的廢水和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水，進行混合，并將混合水分配到布水裝置。
[0032]圖1示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的厭氧反應(yīng)器100的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]如圖所示，根據(jù)本實施例的厭氧反應(yīng)器100包括:布水混合系統(tǒng)1、布水管2、出水管 3、上層填料4、底部填料5、錐形散水器6、進水管7、加堿液管8、沼氣出口 9、外循環(huán)管路10、排泥管11、外循環(huán)栗12、進水栗13、加堿液栗14、底部膨脹床15、氣液分離層16、罐體17。
[0034]布水混合系統(tǒng)1在反應(yīng)器外部。在本示例中，布水混合系統(tǒng)1放置于罐外頂部，布水混合系統(tǒng)1連接有進水管7、反應(yīng)器外循環(huán)管路10、加堿液管8和布水管2。加堿液管8是可選的配置，在不需要進行加堿的情況(例如，反應(yīng)器內(nèi)液體酸堿度始終為中性或堿性的)下，可以不設(shè)置加堿液管。布水混合系統(tǒng)1接收來自進水管7的廢水、來自外循環(huán)管路10的回流水和來自加堿液管8的堿液(可選)，進行混合，并將混合水分配到布水管2。
[0035]布水混合系統(tǒng)1中可以包括混合室(未示出)，混合室內(nèi)可以包括旋流布水器(圖中未示出)，可形成強烈旋流，增強混合室的混合均勻性和攪拌強度，使得布水均勻和充分混合。
[0036]在圖1所示的示例中，厭氧反應(yīng)器100包括單個匯總管路18,進水管7、反應(yīng)器外循環(huán)管路10、加堿液管8均連通到單個匯總管路18,單個匯總管路18通入布水混合系統(tǒng)1，這樣將多條管路結(jié)合節(jié)省了管材用量。[〇〇37]所述布水混合系統(tǒng)的器壁材質(zhì)可以為PE或不銹鋼，能夠抗酸、堿腐蝕。
[0038]在圖1所示示例中，布水混合系統(tǒng)1放置于罐體17的上部，此為優(yōu)選示例，替代地，根據(jù)需要，布水混合系統(tǒng)1也可放置于罐體的側(cè)面或者下部。
[0039]所述布水混合系統(tǒng)1與布水管連接，以便將混合水分配到布水管。
[0040]在圖1所示的示例中，布水管從反應(yīng)器罐體頂部插入反應(yīng)器，并優(yōu)選停留在污泥膨脹床層的上面，例如，在一個示例中，布水管下部開口距離反應(yīng)器底部大于1米，以便為污泥床預(yù)留出反應(yīng)空間，從而廢水和污泥更好地混合并發(fā)生反應(yīng)。替代地，在布水混合系統(tǒng)放置于罐體的外面下部的情況下，可以將布水管從反應(yīng)器罐體下部插入罐體內(nèi)，布水管的上方出口停留在例如污泥膨脹床層中或者污泥膨脹床層下。
[0041]在一個示例中，所述布水混合系統(tǒng)1與布水裝置2之間的水路連通能夠關(guān)斷，當關(guān)斷時，能夠?qū)⒉妓b置2從罐體中取出而無需打開罐體和中斷污水處理過程。具體地，例如， 所述布水混合系統(tǒng)具有多個分配管，與所述多個布水管一一連接，以及在分配管的管道上具有開關(guān)閥門，能夠控制從分配管到布水管的水流的通斷。圖2示出根據(jù)本實用新型實施例的厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，其中示出了布水混合系統(tǒng)通過分配管19和閥門20來可控地將水分配到各個布水管，標號1指示布水混合系統(tǒng)，標號2指示布水管，標號6指示錐形散水器， 標號11指示排泥管，標號10指示外循環(huán)管好，標號21指示滲濾液原液。
[0042]由此，在發(fā)現(xiàn)布水管2出現(xiàn)故障的情況下，例如在發(fā)生結(jié)垢堵塞的情況下，可以關(guān)斷布水混合系統(tǒng)和出現(xiàn)故障的布水管之間的水流通路，然后將該布水管2拔出，此時在手邊有備用的布水管的情況下，可以直接將備用的布水管插入，并與布水混合系統(tǒng)1連接，連接好后，將水流通路打開，該布水管路徑就可以繼續(xù)工作了；或者也可以將出現(xiàn)故障的布水管迅速修好，例如進行去垢處理，在修好后再插入反應(yīng)器和連通布水混合系統(tǒng)，接通水流通路。這樣就實現(xiàn)了厭氧反應(yīng)器不停止運行情況下的布水管更換，保障了正常的生產(chǎn)。[〇〇43]此示例中，反應(yīng)器外循環(huán)管路10和外循環(huán)栗12組成外循環(huán)系統(tǒng)。外循環(huán)管路將填料層4處的水引出，經(jīng)外循環(huán)栗12栗入布水混合系統(tǒng)1，在布水混合系統(tǒng)1內(nèi)與經(jīng)進水管7由進水栗13栗入布水混合系統(tǒng)1的廢水混合，然后經(jīng)布水管被通入反應(yīng)器下部的污泥膨脹區(qū)。 外循環(huán)系統(tǒng)可有效降低進水毒性，同時提升反應(yīng)器內(nèi)廢水上升流速。在一個示例中，反應(yīng)器上升流速設(shè)計為〇.5m/h?9m/h，優(yōu)選lm/h-7m/h。在一個示例中，外循環(huán)栗12的水量可調(diào)節(jié)， 可以視需要控制水量和流速。
[0044]在圖1所示示例中，在反應(yīng)器罐體17內(nèi)的中部設(shè)置有2層填充率不同的固著填料層。固著填料可由半軟性填料、組合填料、彈性立體材料中幾種或一種組成。填料層固定于反應(yīng)器中部。隨著水質(zhì)不同，兩層填料高度之和與反應(yīng)器總高度比可以不同，例如在30%? 75%之間，上層填料層和底部填料層比例可按照1:1?1:2分配。
[0045]在一個示例中，上層填料層和底部填料層的布置形式不同，例如填料分布方向不同，以避免形成短流，實現(xiàn)均勻布水。
[0046]在一個示例中，上下雙層填料層的填充率不同。優(yōu)選地，相比較而言，底層填充率低一些，即疏松一些；而上層填充率高一些，即緊密一些。這樣的好處是:上層緊密一些，有助于泥水氣的三相分離和防止泡泥;下層疏松一些，既放置污泥流失，又同時使得污泥能夠落到下面，便于排出，如果污泥在上面容易堵塞，且起到均勻布水作用。優(yōu)選地，底層填料的填充率在20 %?60 %之間，上層填料的填充率在30 %?70 %之間。
[0047]如此在反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)置有雙層填料區(qū)，使得在為微生物提供生長載體的同時，也起到了阻止反應(yīng)器污泥流失和均勻布水的作用。
[0048]在圖1所示的示例中，厭氧反應(yīng)器罐體中，根據(jù)布水管2位置，在底部設(shè)計有錐形散水器6,可以實現(xiàn)布水的充分混合，及厭氧污泥的導(dǎo)流。在一個示例中，布水管水流出口與錐形散水器的頂部相對，以使得出水盡可能散開和混合。
[0049]所述厭氧反應(yīng)器底部根據(jù)錐形散水器位置和角度，設(shè)置有多條排泥管11，有效防治污泥鈣化結(jié)垢。
[0050]在一個示例中，排泥管11分區(qū)域設(shè)置，設(shè)置在污泥比較多的區(qū)域，形成區(qū)域排泥， 利于污泥的均勻排出，防止鈣化。
[0051]圖3示意性地示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的錐形散水器6、排泥管11設(shè)置的俯視圖。
[0052]—般地，錐形散水器之間的區(qū)域是污泥聚集區(qū)，可以安排排泥管。[〇〇53]厭氧反應(yīng)器罐體可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、搪瓷拼裝和碳鋼焊接等結(jié)構(gòu)，可為圓形或矩形。所述厭氧反應(yīng)器罐體高徑比為1?8。[〇〇54]此外，厭氧反應(yīng)器可根據(jù)廢水處理需要，設(shè)置外接加熱系統(tǒng)，實現(xiàn)常溫、中溫厭氧處理效果。
[0055]根據(jù)本實用新型一個實施例，結(jié)合圖1所示的厭氧反應(yīng)器，廢水處理工藝可以如下進行:高濃度有機廢水利用進水栗13經(jīng)進水管7、在反應(yīng)器運行調(diào)試或反應(yīng)器內(nèi)pH值低于6 時堿液利用加堿栗14經(jīng)加堿液管8、反應(yīng)器循環(huán)廢水利用外循環(huán)栗12經(jīng)外循環(huán)管路10流入到匯總管路18,然后經(jīng)匯總管路18進入布水混合系統(tǒng)1中；在布水混合系統(tǒng)1充分混合后，混合水經(jīng)布水管2送至反應(yīng)器底部；混合水然后從底部向上部流動，順次經(jīng)過底部膨脹床層 15、底層填料層5、上層填料層4和氣液分離層16等幾個區(qū)域:反應(yīng)器出水經(jīng)出水管3排出，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)過1氣液分離層6后，經(jīng)沼氣出口9排出后被收集；以及部分循環(huán)水經(jīng)外循環(huán)系統(tǒng)回流到布水混合系統(tǒng)。[〇〇56]在發(fā)現(xiàn)布水裝置出現(xiàn)故障的情況下，在不中斷污水處理工藝的狀態(tài)下，關(guān)斷布水混合系統(tǒng)和出現(xiàn)故障的布水裝置之間的水流通路，然后將該布水裝置取出。還可以在不中斷污水處理工藝的狀態(tài)下，安裝上維修好的布水裝置或者備用的布水裝置。[〇〇57]以上已經(jīng)描述了本實用新型的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種厭氧反應(yīng)器，其特征是包括:反應(yīng)器罐體；位于反應(yīng)器罐體外的布水混合系統(tǒng)；位于反應(yīng)器罐體內(nèi)的布水裝置；外循環(huán)系統(tǒng)，位于反應(yīng)器罐體外，與反應(yīng)器罐體和布水混合系統(tǒng)連接，使反應(yīng)器罐體的 水循環(huán)回流至布水混合系統(tǒng)；其中布水混合系統(tǒng)連接進水管、外循環(huán)系統(tǒng)和布水裝置，用于接收來自進水管的廢水 和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水，進行混合，并將混合水分配到布水裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是所述布水混合系統(tǒng)與布水裝置之間的 水路連通能夠關(guān)斷，當關(guān)斷時，能夠?qū)⒉妓b置從罐體中取出而無需打開罐體和無需中斷 污水處理過程。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是還包括單個匯總管路，進水管、外循環(huán) 系統(tǒng)均連通到單個匯總管路，來自進水管的廢水和來自外循環(huán)系統(tǒng)的回流水進入單個匯總 管路，然后從該單個匯總管路通入布水混合系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是還包括與布水混合系統(tǒng)連接的加堿液管。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是所述布水裝置為多個布水管，所述 布水混合系統(tǒng)具有多個分配管，與所述多個布水管一一連接，以及在分配管的管道上具有 開關(guān)閥門，能夠控制從分配管到布水管的水流的通斷。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是布水管從反應(yīng)器罐體頂部向下延伸，并 位于底部的污泥床層的上方。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是還包括位于反應(yīng)器罐體底部的、與布水 管相對布置的錐形散水器。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是還包括一個或多個排泥管，被布置 于各個污泥聚集區(qū)域。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是還包括:上下雙層填料層，其中上層填料層的填充率大于下層填料層的填充率。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的厭氧反應(yīng)器，其特征是上層填料層和下層填料層的填料分布 方向不同。
【文檔編號】C02F3/28GK205603308SQ201620106130
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】計燚淼, 白皓, 馬曉波, 張聰慧
【申請人】水木湛清（北京）環(huán)保科技有限公司