CN112174312A - 一种升流式厌氧污泥床反应器 - Google Patents

一种升流式厌氧污泥床反应器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种升流式厌氧污泥床反应器，包括反应器本体，所述反应器本体的污水进口连通有布水器；所述三相分离区设有三相分离器；所述布水器包括套设的多圈布水管，所述多圈布水管的最外圈布水管设有连通所述污水进口的进水管；所述多圈布水管周向均匀设有连通所述多圈布水管的多个增压管；所述多圈布水管的底部设有多个朝向所述泥水混合区底部的布水喷头；所述多个布水喷头与所述多圈布水管在周向呈一定角度同向设置；所述三相分离器包括上下相对设置的上级分离器和下级分离器。本发明用于污水的厌氧处理，不仅进水分布均匀，消除了扰动死角，而且污泥分离沉降效果好，***运行稳定。

Description

一种升流式厌氧污泥床反应器
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种升流式厌氧污泥床反应器。
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。
当前该类反应器的普遍问题为布水***的设计不合理，不能形成良好的自然水力搅拌作用，导致反应器进水在污泥床中存在死角。再就是三相分离器泥水分离效果较差，导致***内的污泥流失量大于新产生的污泥量，这就会使***内的污泥量越来越少，另外三相分离器缺少对污泥的筛选分离，导致新旧污泥一起被截留或一起流失，保留的污泥活性不足。如果分离效果和筛选效果不好，就会导致***调试启动时间延长和***运行的不稳定，因此该问题的解决对整个***的稳定运行具有重要意义。
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，提供一种升流式厌氧污泥床反应器，该反应器不仅进水分布均匀，消除了扰动死角，而且污泥分离沉降效果好，***运行稳定。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种升流式厌氧污泥床反应器，包括反应器本体，所述反应器本体自下至上依次设有泥水混合区、反应区和三相分离区；所述泥水混合区设有污水进口；所述污水进口连通有布水器；所述三相分离区设有三相分离器；
所述布水器包括套设的多圈布水管，所述多圈布水管的最外圈布水管设有连通所述污水进口的进水管；所述多圈布水管周向均匀设有连通所述多圈布水管的多个增压管；所述多圈布水管的底部设有多个朝向所述泥水混合区底部的布水喷头；所述多个布水喷头与所述多圈布水管在周向呈一定角度同向设置；
所述三相分离器包括上下相对设置的上级分离器和下级分离器；所述上级分离器上设置有多个向上设置的污泥沉降隔板；多个所述污泥沉降隔板呈阶梯状自中心部位向周边逐渐向下倾斜设置；所述下级分离器上设置有多个向下设置的污泥分离板，多个所述污泥分离板呈阶梯状自周边向中心部位逐渐向下倾斜设置。
作为改进的一种技术方案，所述多圈布水管的最外圈布水管为半圆形布水管；所述进水管设有两根，两根所述进水管呈锐角与所述半圆形布水管的两端连通。
作为改进的一种技术方案，多个所述增压管中，其中有一个增压管连通所述污水进口，且与所述污水进口处于同一轴线上。
作为改进的一种技术方案，所述上级分离器包括上底板，所述上底板为锥形上底板；多个所述污泥沉降隔板在所述锥形上底板上呈环状阶梯式排布，相邻两级污泥沉降隔板之间形成污泥沉降空间。
作为改进的一种技术方案，所述下级分离器包括下底板，所述下底板为倒锥形下底板或者V形下底板；多个所述污泥分离板在所述倒锥形下底板或者V形下底板上阶梯式排布。
作为改进的一种技术方案，所述污泥分离板为V型污泥分离板，相邻两个V型污泥分离板的底部相接，形成锯齿状且呈阶梯状排布的结构。
作为改进的一种技术方案，所述上级分离器与所述反应器本体内壁之间设置有水泥通道；所述上级分离器的外径大于所述下级分离器的外径。
作为改进的一种技术方案，所述反应区设置有上层网板和下层网板，所述上层网板和下层网板的网孔相互交错设置；所述上层网板和下层网板之间设置有填料。
作为改进的一种技术方案，所述上级分离器弹性吊装在所述反应器本体的顶部；所述下级分离器弹性吊装在所述上级分离器下部。
作为改进的一种技术方案，所述反应器本体的顶部在所述三相分离区的上方对应设有气体收集罩；所述反应器本体的顶部设有穿过所述气体收集罩的十字梁，所述上级分离器弹性吊装在所述十字梁上。
所述气体收集罩扣装在所述反应器本体的顶部，所述气体收集罩的顶部设有气体出口。
作为改进的一种技术方案，所述上级分离器下方设有折流板，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反应器本体的上部和外部延伸与所述反应器本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。
作为优选的一种技术方案，所述多个布水喷头与所述布水管的夹角为40～60°。
作为进一步优选的一种技术方案，所述多个布水喷头与所述布水管的夹角为45°。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明的升流式厌氧污泥床反应器，包括反应器本体，所述反应器本体的泥水混合区的污水进口连通有布水器；所述布水器包括套设的多圈布水管，所述多圈布水管的最外圈布水管设有连通所述污水进口的进水管；所述多圈布水管周向均匀设有连通所述多圈布水管的多个增压管；所述多圈布水管的底部设有多个朝向所述泥水混合区底部的布水喷头；所述多个布水喷头与所述多圈布水管在周向呈一定角度同向设置；增压管可以让废水从不同方向进入布水管的内外圈，保持进水压力，布水喷头在布水管的周向呈一定角度同向倾斜设置，使得污水在反应器底部形成旋流和良好的自然水力搅拌，达到射流扰动效果，消除了反应器底部的扰动死角，使得泥水混合反应效果提高。三相分离区设有三相分离器；所述三相分离器包括上下相对设置的上级分离器和下级分离器；所述上级分离器上设置有多个向上设置的污泥沉降隔板；多个所述污泥沉降隔板呈阶梯状自中心部位向周边逐渐向下倾斜设置；所述下级分离器上设置有多个向下设置的污泥分离板，多个所述污泥分离板呈阶梯状自周边向中心部位逐渐向下倾斜设置。反应后的污泥经过下级分离器的污泥分离板碰撞后分离下落，剩余的泥水混合物在上级分离器的污泥沉降隔板的阻隔下逐级沉降，并沿向下倾斜设置的分离器下滑并沉降至反应区。
本发明的所述多圈布水管的最外圈布水管为半圆形布水管；所述进水管设有两根，两根所述进水管呈锐角与所述半圆形布水管的两端连通。多个所述增压管中，其中有一个增压管连通所述污水进口，且与所述污水进口处于同一轴线上，确保压力传输；保证自污水进口进来的污水尽可能地保持压力分别进入各圈布水管，然后自布水喷头喷出的水流能够形成足够压力的旋流。
本发明的上级分离器包括上底板，所述上底板为锥形上底板；多个所述污泥沉降隔板在所述锥形上底板上呈环状阶梯式排布，相邻两级污泥沉降隔板之间形成污泥沉降空间，污泥碰触到污泥沉降隔板后在沉降空间沉降，并逐渐滑落至上级分离器的边缘位置下降至反应区。
本发明的下级分离器包括下底板，所述下底板为倒锥形下底板或者V形下底板；多个所述污泥分离板在所述倒锥形下底板或者V形下底板上阶梯式排布；所述污泥分离板为V型污泥分离板，相邻两个V型污泥分离板的底部相接，形成锯齿状且呈阶梯状排布的结构；进一步增大了泥水接触面积，提高分离效果，而且并排相接的V型污泥分离板之间没有死角，不会造成污泥留存。
本发明的反应区设置有上层网板和下层网板，所述上层网板和下层网板的网孔相互交错设置，所述上层网板和下层网板之间设置有填料，填料不仅可以给活性污泥提供附着载体，同时还可以减缓泥水的上升速度，防止产气量较大时污泥的流失，相互交错设置的上下网板，进一步提高了水泥上升阻力，降低了上升速度。
本发明的反应器本体的顶部在所述三相分离区的上方对应设有气体收集罩；所述反应器本体的顶部设有穿过所述气体收集罩的十字梁，所述上级分离器弹性吊装在所述十字梁上，所述下级分离器弹性吊装在所述上级分离器下部；气体收集罩在气体的作用下会带动十字梁抖动，从而带动上下级分离器抖动，因此，有利于沉降在上级分离器上的污泥滑落。
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是本发明布水器的结构示意图；
图3是本发明上级分离器的结构示意图；
图4是本发明下级分离器的结构示意图；
图5是本发明的上层网板的结构示意图；
图6是本发明的下层网板的结构示意图；
图7是本发明的上层网板、下层网板交错设置的效果图。
图中，1.泥水混合区；11.污水进口；12.布水管；13.进水管；14.增压管；15.布水喷头；2.反应区；21.上层网板；22.下层网板；23.填料；3.三相分离区；4.上级分离器；41.污泥沉降隔板；42.上底板；5.下级分离器；51.污泥分离板；52.下底板；6.气体收集罩；7.十字梁；8.折流板；81.上板；82.下板；9.溢流堰；10吊具。
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。
如附图1-7所示，一种升流式厌氧污泥床反应器，包括反应器本体，所述反应器本体自下至上依次设有泥水混合区1、反应区2和三相分离区3；所述泥水混合区1设有污水进口11；所述污水进口11连通有布水器；所述布水器包括套设的多圈布水管12，所述多圈布水管12的最外圈布水管设有连通所述污水进口11的进水管13；所述多圈布水管12周向均匀设有连通所述多圈布水管12的多个增压管14；所述多圈布水管12的底部设有多个朝向所述泥水混合区1底部的布水喷头15；所述多个布水喷头15与所述多圈布水管12在周向呈一定角度同向设置；
所述三相分离区3设有三相分离器；所述三相分离器包括上下相对设置的上级分离器4和下级分离器5；所述上级分离器4上设置有多个向上设置的污泥沉降隔板41；多个所述污泥沉降隔板41呈阶梯状自中心部位向周边逐渐向下倾斜设置；所述下级分离器5上设置有多个向下设置的污泥分离板51，多个所述污泥分离板51呈阶梯状自周边向中心部位逐渐向下倾斜设置。所述上级分离器与4所述反应器本体内壁之间设置有水泥通道，水泥混合物从通道上升，沉降的污泥从通道下落；所述上级分离器4的外径大于所述下级分离器5的外径，这样给水泥混合物留出上升空间。
所述反应区2设置有上层网板21和下层网板22，所述上层网板21和下层网板22在所述反应区2的上下网孔相互交错设置，所述上层网板21和下层网板22之间设置有填料23。
所述多圈布水管12的最外圈布水管为半圆形布水管；所述进水管13设有两根，两根所述进水管13呈锐角与所述半圆形布水管的两端连通。多个所述增压管14中，其中有一个增压管14连通所述污水进口11，并与所述污水进口11同轴线设置。
作为一种优选的实施方式，所述上级分离器4包括上底板42，所述上底板为42锥形上底板；多个所述污泥沉降隔板41在所述锥形上底板上呈环状阶梯式排布，相邻两级污泥沉降隔板41之间形成污泥沉降空间。
作为一种优选的实施方式，所述下级分离器5包括下底板52，所述下底板52为倒锥形下底板或者V形下底板；多个所述污泥分离板51在所述倒锥形下底板或者V形下底板上阶梯式排布。
作为一种优选的实施方式，所述污泥分离板为V型污泥分离板，相邻两个V型污泥分离板的底部相接，形成锯齿状且呈阶梯状排布的结构。
作为一种优选的实施方式，所述反应器本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6；所述反应器本体的顶部设有穿过所述气体收集罩6的十字梁7，所述上级分离器4通过吊具10弹性吊装在所述十字梁7上；所述下级分离器5通过吊具10弹性吊装在所述上级分离器4下部。
所述的吊具10，可以是钢绳、带有锁链的吊装板或者吊装钢条；或者采用带有弹簧的吊装板或者吊装钢条；或者钢条的两端跟顶端和下端铰接，就会在气体收集罩抖动或者晃动的时候有一定幅度的震动，有利于沉降在上级分离器上的污泥滑落。
所述气体收集罩6扣装在所述反应器本体的顶部，所述气体收集罩6的顶部设有气体出口61。
所述上级分离器4下方设有折流板8，所述折流板8是由上板81和下板82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81的上端向所述反应器本体的上部和外部延伸与所述反应器本体的外壁形成一个环形的溢流堰9。
作为一种优选的实施方式，所述溢流堰9的上端为锯齿形状的溢流口。
作为一种优选的实施方式，所述多个布水喷头与所述布水管的夹角为45°。

Claims (10)

1.一种升流式厌氧污泥床反应器，包括反应器本体，其特征在于：所述反应器本体自下至上依次设有泥水混合区、反应区和三相分离区；所述泥水混合区设有污水进口；所述污水进口连通有布水器；所述三相分离区设有三相分离器；
所述布水器包括套设的多圈布水管，所述多圈布水管的最外圈布水管设有连通所述污水进口的进水管；所述多圈布水管周向均匀设有连通所述多圈布水管的多个增压管；所述多圈布水管的底部设有多个朝向所述泥水混合区底部的布水喷头；所述多个布水喷头与所述多圈布水管在周向呈一定角度同向设置；
所述三相分离器包括上下相对设置的上级分离器和下级分离器；所述上级分离器上设置有多个向上设置的污泥沉降隔板；多个所述污泥沉降隔板呈阶梯状自中心部位向周边逐渐向下倾斜设置；所述下级分离器上设置有多个向下设置的污泥分离板，多个所述污泥分离板呈阶梯状自周边向中心部位逐渐向下倾斜设置。
2.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述多圈布水管的最外圈布水管为半圆形布水管；所述进水管设有两根，两根所述进水管呈锐角与所述半圆形布水管的两端连通。
3.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：多个所述增压管中，其中有一个增压管连通所述污水进口，且与所述污水进口处于同一轴线上。
4.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述上级分离器包括上底板，所述上底板为锥形上底板；多个所述污泥沉降隔板在所述锥形上底板上呈环状阶梯式排布，相邻两级污泥沉降隔板之间形成污泥沉降空间。
5.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述下级分离器包括下底板，所述下底板为倒锥形下底板或者V形下底板；多个所述污泥分离板在所述倒锥形下底板或者V形下底板上呈阶梯式排布。
6.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述污泥分离板为V型污泥分离板，相邻两个V型污泥分离板的底部相接，形成锯齿状且呈阶梯状排布的结构。
7.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述上级分离器与所述反应器本体内壁之间设置有水泥通道；所述上级分离器的外径大于所述下级分离器的外径。
8.如权利要求1至7任一权利要求所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述反应区设置有上层网板和下层网板，所述上层网板和下层网板的网孔相互交错设置；所述上层网板和下层网板之间设置有填料。
9.如权利要求1所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述上级分离器弹性吊装在所述反应器本体的顶部；所述下级分离器弹性吊装在所述上级分离器下部。
10.如权利要求9所述的升流式厌氧污泥床反应器，其特征在于：所述反应器本体的顶部在所述三相分离区的上方对应设有气体收集罩；所述反应器本体的顶部设有穿过所述气体收集罩的十字梁，所述上级分离器弹性吊装在所述十字梁上。
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