CN110668570B - 一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器 - Google Patents

一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器，包括塔体，所述塔体包括设在下部的布水区、中部的反应区和上部的三相分离区；所述布水区设有原水进口；所述原水进口设有伸入所述布水区的布水管网，所述布水管网设有多个朝向所述塔体底部的布水喷头；所述三相分离区下部设有回流吸水管；所述回流吸水管设有多个朝向所述塔体顶部的回流吸嘴；所述回流吸水管通过回流泵连通所述原水进口；所述三相分离区设有污泥沉降斜板；所述污泥沉降斜板和所述回流吸水管之间设有折流板。本发明通过保证在反应器底部泥水的充分混合，在三相分离区将污泥回流进行二次反应，然后通过多层污泥沉降斜板和折流板的配合将污泥和水彻底分离，确保泥水气三相高效分离。

Description

一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高效颗粒污泥厌氧塔反应装置。
背景技术
传统的上流式厌氧污泥床与膨胀颗粒污泥反应器，是目前污水治理领域应用较多的厌氧生物装置。
通常这类反应器的组成分为两部分：一部分是外壳，通常为圆柱形；另一部分是固-液-气三相分离器。其反应机理主要是：待处理的污水从进水口泵入，水流经过污泥层，细小的污泥在水流的冲击作用下上升，泥水混合物依次经过反应区与三相分离器，废水最后到达出水口流出反应器。活性污泥、气、水在三相分离区进行分离，污泥下降，沼气与二氧化碳进入集气区，水流经过出水口流出。
目前反应器仍然存在反应区泥水混合与与三相分离区泥水分离效果不理想的难题，使得整个厌氧反应器的传质效率降低，如何克服以上问题，对厌氧塔工艺改进提高等的实际应用具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种设备成本低、安全性高、两相混合反应效果好、三相分离效果好、传质效率高的高效颗粒污泥厌氧塔反应器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器，包括塔体，所述塔体包括设在下部的布水区、中部的反应区和上部的三相分离区；所述布水区设有原水进口；
所述原水进口设有伸入所述布水区的布水管网，所述布水管网设有多个朝向所述塔体底部的布水喷头；
所述三相分离区下部设有回流吸水管；所述回流吸水管设有多个朝向所述塔体顶部的回流吸嘴；所述回流吸水管通过回流泵连通所述原水进口；
所述三相分离区设有污泥沉降斜板；所述污泥沉降斜板和所述回流吸水管之间设有折流板。
作为优选的一种技术方案，所述布水管网呈树枝状分布在所述布水区；所述布水喷头为射流喷头。布水喷头采用射流喷头设计，文丘里管构造，保证出水压力，同时文丘里射流效应瞬间释放的能量能够对大分子有机物的结构进行初步破坏，提高可生化性，瞬间的冲击力还可以对沉积在底部的活性污泥进行扰动，使泥水充分的混合。
作为改进的一种技术方案，所述塔体的顶部在所述三相分离区的上方对应设有气体收集罩。
作为改进的一种技术方案，所述气体收集罩的顶部设有气体出口；所述气体收集罩的下部设有泄压口。
作为改进的一种技术方案，所述塔体的顶部设有穿过所述气体收集罩的十字梁，所述十字梁通过弹性可调节装置弹性固定在所述塔体的顶部；所述污泥沉降斜板通过一个高度可调节装置吊装在所述十字梁上。
作为进一步改进的一种技术方案，所述高度可调节装置包括吊具和调节螺母；所述吊具下端与所述污泥沉降斜板固定，所述吊具的上端设有弹簧螺栓；所述十字梁上设有固定孔，所述弹簧螺栓穿过所述固定孔，由所述调节螺母固定在所述十字梁上。
作为改进的一种技术方案，所述折流板是由上板和下板组成的锥顶朝向所述三相分离区的中心轴线的锥形折流板。
作为进一步改进的一种技术方案，所述上板的上端向所述塔体的上部和外部延伸与所述塔体的外壁形成一个环形的溢流堰。
作为再进一步改进的一种技术方案，所述溢流堰的上端为锯齿形状的溢流口。
作为改进的一种技术方案，所述溢流堰的溢流口处设有出水槽；所述出水槽底部设有出水口；所述十字梁通过弹性可调节装置弹性固定在所述出水槽上。
作为进一步改进的一种技术方案，所述弹性可调节装置包括固定板、压紧螺栓和压紧螺母；所述固定板固定在所述十字梁上，所述压紧螺栓穿过所述十字梁由所述压紧螺母固定；所述压紧螺母与所述十字梁之间设有压紧弹簧。
作为进一步改进的一种技术方案，所述十字梁通过弹性可调节装置的固定板固定在所述出水槽上。
作为改进的一种技术方案，所述污泥沉降斜板包括多个上下设置的污泥沉降斜板；所述多个上下设置的污泥沉降斜板的下端均位于所述折流板的上板上方。
作为进一步改进的一种技术方案，所述污泥沉降斜板为上下套设的多个锥台形状的污泥沉降斜板；所述多个锥台形状的污泥沉降斜板的高度和侧壁长度均相同；所述多个锥台形状的污泥沉降斜板的上底直径和下底直径从外层到内层均依次缩小；所述多个锥台形状的污泥沉降斜板的下底位于所述锥形折流板的上板上方。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，包括塔体，所述塔体包括设在下部的布水区、中部的反应区和上部的三相分离区；所述布水区设有原水进口；所述原水进口设有伸入所述布水区的布水管网，所述布水管网设有多个朝向所述塔体底部的布水喷头；反应器底部设有射流扰动布水管网，充分保证布水均匀，瞬间的冲击力还可以对沉积在底部的活性污泥进行扰动，使泥水充分的混合，同时射流空化效应还可以将部分大分子有机物分解为较小分子有机物；所述三相分离区下部设有回流吸水管；所述回流吸水管设有多个朝向所述塔体顶部的回流吸嘴；所述回流吸水管通过回流泵连通所述原水进口；在反应区与三相分离区中间设回流吸水管，在充分保证较大的升流速度对污泥扰动的同时确保了反应区尽可能高的污泥浓度，保证了较高的厌氧消化效率，同时可以降低三相分离区的污泥浓度，极大的降低了三相分离区的负荷，提高三相分离区的分离效率，吸水口向上设计，一是可以使得部分有机物回吸回反应区进行二次深度充分降解，二可以使得局部区域污泥下流，再次给三相分离区减负，这种设计可以将反应器整体设计上降低三相分离区的高度比例，使得反应器的设计更紧凑，降低成本，提高效率；所述三相分离区设有污泥沉降斜板；所述污泥沉降斜板和所述回流吸水管之间设有折流板；污泥在沉降斜板上沉降之后滑落到折流板上，再由折流板回流回三相分离区底部，方便回流吸水管回流回反应区进行二次反应。
本发明的三相分离区设计有套设的多个锥台形状的污泥沉降斜板，且沉降斜板锥高相同，锥底直径不同，使得锥顶圆形开口区域直径均不相同，错落有致，从上到下依次降低，这种设计使得沉降下来的污泥能够均匀落入不同层的斜板，每一层斜板均各自发挥污泥沉降分离作用，提高分离效率。
本发明折流板的上板的上端向所述塔体的上部和外部延伸与所述塔体的外壁形成一个环形的溢流堰；所述溢流堰的上端为锯齿形状的溢流口；经过反应和高效分离后的净水经溢流堰溢流出水，锯齿状的溢流口可以进一步阻止污泥杂质，方便处理后的净水溢流进入出水槽，这种结构简单合理，而且分离效率更高。
本发明的塔体的顶部设有穿过所述气体收集罩的十字梁，十字梁通过弹性可调节装置弹性固定在所述塔体的顶部；所述污泥沉降斜板通过一个高度可调节装置吊装在所述十字梁上，十字梁在气流对气体收集罩的冲击作用下，因为是弹性固定，因此可小幅度振动，一方面防止污泥淤积在斜板上，另一方面也可以防止气体收集罩因为压力过大导致不稳定。污泥沉降斜板吊具通过高度可调节设计固定在十字梁上，可以根据反应器的有机负荷以及三相分离器的分离复合在一定范围内调节高度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1中A-A向的剖视结构示意图；
图3是本发明布水喷头的结构示意图；
图4是本发明高度可调节装置的结构示意图；
图5是本发明弹性可调节装置的结构示意图。
图中，1.布水区；11.原水进口；12.布水管网；13.布水喷头；14.排泥放空口；15.人孔；2.反应区；21.取样口；3.三相分离区；31.回流吸水管；32.回流吸嘴；33.回流泵；34.污泥沉降斜板；341.外层污泥沉降斜板；342.中间层污泥沉降斜板；343.内层污泥沉降斜板；35.折流板；351.上板；352.下板；4.溢流堰；5.气体收集罩；51.气体出口；52.泄压口；6.十字梁；7.高度可调节装置；71.吊具；72.调节螺母；73.弹簧螺栓；8.出水槽；81.出水口；9.弹性可调节装置；91.固定板；92.压紧螺栓；93.压紧螺母；94.压紧弹簧；95.垫片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1、图2和图3共同所示，一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器，包括塔体，所述塔体包括设在下部的布水区1、中部的反应区2和上部的三相分离区3；所述布水区1设有原水进口11；所述原水进口11设有伸入所述布水区1的布水管网12，所述布水管网12设有多个朝向所述塔体底部的布水喷头13；所述布水区1还设有排泥放空口14和人孔15；所述反应区2设有多个上下排布的取样口21。
所述三相分离区3下部设有回流吸水管31；所述回流吸水管1设有多个朝向所述塔体顶部的回流吸嘴32；所述回流吸水管31通过回流泵33连通所述原水进口11；所述三相分离区3设有多个上下设置的污泥沉降斜板34；所述污泥沉降斜板34和所述回流吸水管31之间设有折流板35；所述折流板35是由上板351和下板352组成的锥顶朝向所述三相分离区3的中心轴线的锥形折流板，所述上板351的上端向所述塔体的上部和外部延伸与所述塔体的外壁形成一个环形的溢流堰4。所述多个上下设置的污泥沉降斜板34的下端均位于所述折流板35的上板351上方。
所述溢流堰4的溢流口处设有出水槽8；所述出水槽8底部设有出水口81。所述塔体的顶部在所述三相分离区3的上方对应设有气体收集罩5；所述塔体的顶部设有穿过所述气体收集罩5的十字梁6，所述十字梁6通过弹性可调节装置9弹性固定在所述出水槽8上；所述污泥沉降斜板34通过一个高度可调节装置7吊装在所述十字梁上。所述气体收集罩5的顶部设有气体出口51；所述气体收集罩5的下部设有泄压口52。
作为上述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器的优选的一种实施方式，所述布水喷头13为采用射流喷头设计，文丘里管构造的射流喷头。所述污泥沉降斜板34为上下套设的三层锥台形状的污泥沉降斜板，分别为外层污泥沉降斜板341、中间层污泥沉降斜板342和内层污泥沉降斜板343；所述三层锥台形状的污泥沉降斜板的高度和侧壁长度均相同，所述三层锥台形状的污泥沉降斜板的上底直径和下底直径从外层到内层均依次缩小。所述三层锥台沉降斜板的上底和下底分别位于相互平行的两条斜线上；所述三层锥台形状的污泥沉降斜板的下底位于所述锥形折流板35的上板351上方。所述溢流堰4的上端为锯齿形状的溢流口。
作为上述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器的优选的一种实施方式，如图4所示，所述高度可调节装置7包括吊具71和调节螺母72；所述吊具71下端与所述污泥沉降斜板34固定，所述吊具71的上端设有弹簧螺栓73；所述十字梁6上设有固定孔，所述弹簧螺栓73穿过所述固定孔，由所述调节螺母72固定在所述十字梁6上。所述弹簧螺栓可以是螺栓外套设有弹簧，使螺栓具备弹性调节性能。
作为上述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器的优选的一种实施方式，如图5所示，所述弹性可调节装置9包括固定板91、压紧螺栓92和压紧螺母93；所述固定板91固定在所述出水槽8上，所述压紧螺栓92穿过所述十字梁6由所述压紧螺母93固定；所述压紧螺母93与所述十字梁6之间设有压紧弹簧94和垫片95。

Claims (8)

1.一种高效颗粒污泥厌氧塔反应器，包括塔体，其特征在于：所述塔体包括设在下部的布水区、中部的反应区和上部的三相分离区；所述布水区设有原水进口；
所述原水进口设有伸入所述布水区的布水管网，所述布水管网设有多个朝向所述塔体底部的布水喷头；
所述三相分离区下部设有回流吸水管；所述回流吸水管设有多个朝向所述塔体顶部的回流吸嘴；所述回流吸水管通过回流泵连通所述原水进口；
所述三相分离区设有污泥沉降斜板；所述污泥沉降斜板和所述回流吸水管之间设有折流板；
所述塔体的顶部在所述三相分离区的上方对应设有气体收集罩；
所述塔体的顶部设有穿过所述气体收集罩的十字梁，所述十字梁通过弹性可调节装置弹性固定在所述塔体的顶部；所述污泥沉降斜板通过一个高度可调节装置吊装在所述十字梁上。
2.如权利要求1所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述高度可调节装置包括吊具和调节螺母；所述吊具下端与所述污泥沉降斜板固定，所述吊具的上端设有弹簧螺栓；所述弹簧螺栓由所述调节螺母固定在所述十字梁上。
3.如权利要求2所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述折流板是由上板和下板组成的锥顶朝向所述三相分离区的中心轴线的锥形折流板。
4.如权利要求3所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述上板的上端向所述塔体的上部和外部延伸与所述塔体的外壁形成一个环形的溢流堰；所述溢流堰的上端为锯齿形状的溢流口。
5.如权利要求4所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述溢流堰的溢流口处设有出水槽；所述十字梁通过弹性可调节装置弹性固定在所述出水槽上。
6.如权利要求5所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述弹性可调节装置包括固定板、压紧螺栓和压紧螺母；所述固定板固定在所述十字梁上，所述压紧螺栓穿过所述十字梁由所述压紧螺母固定；所述压紧螺母与所述十字梁之间设有压紧弹簧。
7.如权利要求3所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述污泥沉降斜板包括多个上下设置的污泥沉降斜板；所述多个上下设置的污泥沉降斜板的下端均位于所述折流板的上板上方。
8.如权利要求7所述的高效颗粒污泥厌氧塔反应器，其特征在于：所述污泥沉降斜板为上下套设的多个锥台形状的污泥沉降斜板；所述多个锥台形状的污泥沉降斜板的高度和侧壁长度均相同；所述多个锥台形状的污泥沉降斜板的下底位于所述锥形折流板的上板上方。
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