CN202358961U - 一种厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种厌氧反应器，包括壳体和三相分离器，壳体内从下到上依次设置有进水管、中部集气罩、上部集气罩和排水管；三相分离器通过第一提升管与中部集气罩连通，通过第二提升管与上部集气罩连通，并且通过中心回流管与下反应室连通；壳体内设置有隔板，隔板设置在壳体的顶部和上部集气罩之间，将上部集气罩和壳体的顶部之间构成的空间分成左右分布的排水区和均质调节区；排水区内从上到下依次设置有排水管和沉降装置；均质调节区设置有进料口和出料口，出料口与进水管连通，并且出料口设置在壳体的侧壁上，且位于上部集气罩的上方。根据本实用新型的所述厌氧反应器能够节约成本，减少设备占地面积。

Description

一种厌氧反应器

技术领域

本实用新型涉及一种厌氧反应器。

背景技术

厌氧处理方法因化学需氧量(COD)去除率高，运行费用低，在有机废水处理中得到了广泛应用。厌氧反应器是厌氧处理中的关键设备。

如图1所示，现有的厌氧反应器通常包括壳体1，壳体1分为下反应室12和上反应室13，两反应室上下串联。下反应室12为主反应室，在这里有机废水与厌氧颗粒污泥均匀混合，大部分有机物被厌氧发酵转化成沼气，80％的COD被去除。下反应室12的上部串联有上反应室13，上反应室13为精处理室，经下反应室12处理后的泥水混合液除了一部分参与内循环外，其余部分进入上反应室13进行精处理，去除有机废水中的剩余有机物，使有机废水得到进一步净化。

在下反应室12与上反应室13连接处设置中部集气罩121，用来收集下反应室12内有机物厌氧发酵产生的沼气。上反应室13的上部设置上部集气罩131，用来收集上反应室13内的剩余有机物厌氧发酵产生的沼气。

所述下反应室12的下面设置有布水器112和进水管111，有机废水通过进水管111注入壳体1内，在布水器112的作用下，进水与回流的泥水混合液充分混合。

所述厌氧反应器还包括出水区14，所述出水区14位于上部集气罩131和壳体1的顶部之间，而且靠近壳体1的顶部设置出水管141，净化后的水由出水管141排出。

所述厌氧反应器还包括设置于壳体1上方的三相分离器2，三相分离器2用来进行气液分离，三相分离器2顶部安装有沼气导管21，三相分离器2底部连通有中心回流管32，中心回流管32伸至反应主体的底部。三相分离器2还分别与设置在壳体1内部的第一提升管31和第二提升管33相连通，第一提升管31连接中部集气罩121和三相分离器2，穿过上部集气罩131后沿侧面切线进入三相分离器2；第二提升管33连接上部集气罩131和三相分离器2，第二提升管33沿侧面切线进入三相分离器2。下反应室12内产生的沼气携带一部分泥水混合液能够沿第一提升管31提升至三相分离器2，在三相分离器2内进行气液分离。上反应室13内产生的沼气能够沿第二提升管33提升至三相分离器2。经分离后，沼气经三相分离器2顶部的沼气导管21排出，分离后的泥水混合液在重力作用下沿着中心回流管32返回到壳体1的底部。

所述厌氧反应器还包括外循环装置，外循环装置设置在壳体1的外部。优选地，外循环装置包括第一外循环器51和第二外循环器52。第一外循环器51的进水口设置在上部集气罩131的上部，出水口通入三相分离器2中。第二外循环器52的进水口设置在中部集气罩121的上部，出水口通入三相分离器2中。在第一外循环器51和第二外循环器52的作用下，部分经过厌氧反应的泥水混合液抽送至三相分离器2。

在上述现有的厌氧反应器中，通过设置内循环装置(即提升管31和33)和外循环装置(即第一外循环器51和第二外循环器52)，增加了整个反应器的混合液循环量，并且外循环装置可以针对不同的进水水质对泥水混合液的循环量进行调节。处理有机废水时内循环装置和外循环装置一起循环泥水混合液，该厌氧反应器泥水混合液循环量较大，有较强的抗冲击负荷能力和缓冲pH值变化的能力，有机物去除率较高。

然而，在实际运行中，上述现有的厌氧反应器对进水水质仍然要求较为严格；在厌氧反应器前段需要增加有机废水均质调节***；经过厌氧处理后，为了回收出水带走的污泥和降低出水悬浮物(SS)的浓度，反应器后续还需增加沉降装置进一步净化出水。因此，导致有机废水处理整体投资增加，占地面积增加。同时，因为厌氧反应器、调节池、沉降池均为敞口装置，厌氧运行过程中的臭气会有一定程度的飘散，存在臭气污染问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服在现有的厌氧反应器中存在的上述缺陷，提供一种新的厌氧反应器。

本实用新型提供了一种厌氧反应器，该厌氧反应器包括壳体和三相分离器，所述壳体内从下到上依次设置有进水管、中部集气罩、上部集气罩和排水管，所述中部集气罩和上部集气罩之间构成上反应室，所述中部集气罩和所述壳体的底部之间构成下反应室；

所述三相分离器通过第一提升管与所述中部集气罩连通，通过第二提升管与所述上部集气罩连通，并且通过中心回流管与所述下反应室连通；

其中，所述壳体内设置有隔板，所述隔板设置在所述壳体的顶部和所述上部集气罩之间，将所述上部集气罩和所述壳体的顶部之间构成的空间分成左右分布的排水区和均质调节区；

所述排水区内从上到下依次设置有排水管和沉降装置；

所述均质调节区设置有进料口和出料口，所述出料口与所述进水管连通，并且所述出料口设置在壳体的侧壁上，且位于所述上部集气罩的上方。

优选地，所述厌氧反应器还包括中部集气箱，所述第一提升管通过中部集气箱与所述中部集气罩连通。

更优选地，所述中部集气箱的个数为2-5，进一步优选为2。

优选地，所述厌氧反应器还包括上部集气箱，所述第二提升管通过上部集气箱与所述上部集气罩连通。

更优选地，所述上部集气箱的个数为2-5，进一步优选为2。

优选地，所述三相分离器的个数为2-5，更优选为2。

优选地，所述排水区的上方设置有盖板。

优选地，所述排水区还设置有出水堰，所述出水堰位于所述排水管和所述沉降装置之间。

优选地，所述排水区和均质调节区的体积比为1∶2-4，更优选为1∶2.5-2.78。

优选地，所述壳体的顶部与所述上部集气罩之间的高度H1、所述中部集气罩与所述上部集气罩之间的高度H2和所述中部集气罩与所述壳体的底部之间的高度H3的比例为1∶1.5-3∶1.5-5，更优选为1∶2.5-3.5∶3.5-4.5。

根据本实用新型的所述厌氧反应器，通过在上部集气罩和壳体的顶部之间设置隔板，将上部集气罩和壳体的顶部之间构成的空间分成左右分布的排水区和均质调节区，可以实现将进入反应器中的有机废水与一部分反应器出水混合，能够实现对进入反应器中的有机废水进行均质调节；并且，通过在排水区中设置沉降装置，可以使反应器出水中携带的悬浮物截留在沉降装置中，以降低出水的悬浮物浓度。

因此，根据本实用新型的所述厌氧反应器具有对进入反应器中的有机废水进行均质调节和对反应器出水进行沉降分离功能，从而无需在厌氧反应器的外部额外设置均质调节装置和沉降分离装置。因此，根据本实用新型的所述厌氧反应器能够节约成本，减少设备占地面积。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有技术的厌氧反应器的结构示意图；

图2是根据本实用新型的具体实施方式的厌氧反应器的结构示意图。

附图标记说明

1     壳体              2      三相分离器

4     进料口            5      出料口

12    下反应室          13     上反应室

14    排水区            15     均质调节区

21    沼气导管          31     第一提升管

32    中心回流管        33     第二提升管

111   进水管            112    布水器

121   中部集气罩        122    中部集气箱

131   上部集气罩        132    上部集气箱

141   排水管            142    沉降装置

143   盖板              144    隔板

145   出水堰

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指参考附图所示的上、下；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。

如图2所示，本实用新型的所述厌氧反应器包括壳体1和三相分离器2，所述壳体1内从下到上依次设置有进水管111、中部集气罩121、上部集气罩131和排水管141，所述中部集气罩121和上部集气罩131之间构成上反应室13，所述中部集气罩121和所述壳体1的底部之间构成下反应室12；

所述三相分离器2通过第一提升管31与所述中部集气罩121连通，通过第二提升管33与所述上部集气罩131连通，并且通过中心回流管32与所述下反应室12连通；

其中，所述壳体1内设置有隔板144，所述隔板144设置在所述壳体1的顶部和所述上部集气罩131之间，将所述上部集气罩131和所述壳体1的顶部之间构成的空间分成左右分布的排水区14和均质调节区15；

所述排水区14内从上到下依次设置有排水管141和沉降装置142；

所述均质调节区15设置有进料口4和出料口5，所述出料口5与所述进水管111连通，并且所述出料口5设置在壳体1的侧壁上，且位于所述上部集气罩131的上方。

与如图1所示的现有厌氧反应器相比，本实用新型的所述厌氧反应器的主要改进之处在于，其中设置了所述隔板144和沉降装置142，从而改变了进入反应器中的有机废水的进水和出水方式，实现了进水的均质调节和出水的沉降分离。

优选地，所述排水区14和均质调节区15的体积比为1∶2-4，更优选为1∶2.5-2.78。

在本实用新型中，所述隔板144的设置方式没有特别的限定，例如，可以将所述隔板144的至少一个侧边固定在壳体1的顶部、上部集气罩131和壳体1的侧壁上。所述隔板144的材质没有特别的限定，各种常规材质的隔板均可用于本实用新型中。然而，由于隔板144的一个表面需要长时间与有机废水接触，因此，所述隔板144优选由耐腐蚀的材料制成。

在一种优选实施方式中，为了减轻臭气污染，所述排水区14的上方还设置有盖板143。更优选地，所述盖板143完全覆盖所述排水区14的上端。在本实用新型中，所述盖板143的材质没有特别的限定，可以为各种常规的硬质材料，如木材、石块、塑料、金属等。

在另一种优选实施方式中，所述排水区14还设置有出水堰145，所述出水堰145位于所述排水管141和所述沉降装置142之间。在该优选实施方式中，所述出水堰145的存在可以保证排水管141以较均匀的速度排水，并且可以进一步降低反应器出水中的悬浮物密度。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，为了改善所述均质调节区15的均质调节效果，所述均质调节区15的进料口4优选设置在所述出料口5的上方，最优选设置在所述壳体1的顶部。进一步优选地，所述均质调节区15的出料口5靠近所述上部集气罩131。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，所述沉降装置142可以为各种常规的沉降分离装置，优选地，所述沉降装置142为斜板沉降器。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，所述下反应室12和上反应室13相互串联，所述中部集气罩121将二者连接在一起。所述中部集气罩121用于收集所述下反应室12产生的沼气和沼气携带的泥水混合液。所述第一提升管31连接三相分离器2和中部集气罩121，用于将中部集气罩121中收集的沼气和沼气携带的泥水混合液提升至所述三相分离器2中。

在优选情况下，所述厌氧反应器还包括中部集气箱122，所述第一提升管31通过中部集气箱122与所述中部集气罩121连通。也就是说，所述中部集气箱122用于从所述中部集气罩121中收集沼气和沼气携带的泥水混合液，并通过所述第一提升管31提升至所述三相分离器2中。在该优选情况下，中部集气箱122的设置可以适当缩小中部集气罩121的尺寸；而且，将沼气携带的泥水混合液汇集至集气箱后再进行提升的操作方法，可以适当减少提升管道的设置数量；另外，集气箱在整个反应器中还可以起承重梁的作用。

所述中部集气箱122可以为多个，例如所述中部集气箱122的个数可以为2-5，优选为2。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，所述上部集气罩131用于收集所述上反应室13产生的沼气和沼气携带的泥水混合液。所述第二提升管33连接三相分离器2和上部集气罩131，用于将上部集气罩131中收集的沼气和沼气携带的泥水混合液提升至所述三相分离器2中。

在优选情况下，所述厌氧反应器还包括上部集气箱132，所述第二提升管33通过上部集气箱132与所述上部集气罩131连通。也就是说，所述上部集气箱132用于从所述上部集气罩131中收集沼气和沼气携带的泥水混合液，并通过所述第二提升管33提升至所述三相分离器2中。在该优选情况下，上部集气箱132的设置可以适当缩小上部集气罩131的尺寸；而且，将沼气携带的泥水混合液汇集至集气箱后再进行提升的操作方法，可以适当减少提升管道的设置数量；另外，集气箱在整个反应器中还可以起承重梁的作用。

所述上部集气箱132可以为多个，例如所述上部集气箱132的个数可以为2-5，优选为2。

在本实用新型中，在所述厌氧反应器包括上部集气箱132的情况下，所述隔板144优选以上部集气箱132为支点进行设置和安装，从而使所述隔板144更加稳固。

所述第一提升管31和所述第二提升管32各自与所述三相分离器2的连接方式没有特别的限定，只要所述第一提升管31和所述第二提升管32分别能够将中部集气罩121(或者中部集气箱122)和上部集气罩131(或者上部集气箱132)的沼气和沼气携带的泥水混合液提升至所述三相分离器2中即可。然而，为了改善三相分离器2的分离效果，优选使所述第一提升管31和所述第二提升管32各自沿所述三相分离器2的侧壁的切线方向进入所述三相分离器2中。

所述中部集气箱122和所述上部集气箱132可以为本领域常规使用的集气箱，且二者可以相同或不同。

所述中部集气罩121和所述上部集气罩131的结构没有特别的限定，且二者可以相同或不同，例如，它们各自可以由上、下两组三角形集气罩组成。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，所述三相分离器2用于对来自中部集气罩121(或者中部集气箱122)和上部集气罩131(或者上部集气箱132)的沼气和沼气携带的泥水混合液进行分离，通过沼气导管21收集分离出的沼气，并通过中心回流管32将分离出的泥水混合液回流至所述下反应室12。所述三相分离器2可以为多个，优选为2-5个，最优选为2个。在所述三相分离器2为多个的情况下，所述第一提升管31、所述中心回流管32和所述第二提升管33相应地也为多个，且它们的数量各自均与所述三相分离器2的数量相同，也即每个三相分离器2相应地具有一个第一提升管31、一个中心回流管32和一个第二提升管33。

在较优选的实施方式中，所述厌氧反应器包括两个三相分离器2、两个中部集气箱122和两个上部集气箱132，而且每个三相分离器2与一个中部集气箱122和一个上部集气箱132连通。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，为了平衡所述均质调节区15的均质调节效果以及所述上反应室12和下反应室13的处理能力，所述壳体1的顶部与所述上部集气罩131之间的高度H1、所述中部集气罩121与所述上部集气罩131之间的高度H2和所述中部集气罩121与所述壳体1的底部之间的高度H3的比例优选为1∶1.5-3∶1.5-5，更优选为1∶2.5-3.5∶3.5-4.5。。

在本实用新型的所述厌氧反应器中，为了使进入下反应室12内的进水分布更加均匀，以改善所述下反应室12的反应效果，所述壳体1的底部(也即所述下反应室12的底部)优选设置有布水器112，所述进水管111与所述布水器112连通。进一步优选地，所述中心回流管32与所述布水器112连通，使得来自所述三相分离器2的泥水混合液与来自进水管111的进水充分混合后，通过所述布水器112均匀地分布于所述下反应室12中。所述布水器112可以为多个。优选地，所述布水器112的数量与所述三相分离器2的数量相同。

在本实用新型中，虽然所述厌氧反应器的尺寸没有特别的限定，可以根据生产需要而确定，然而本实用新型的所述厌氧反应器特别适合于大尺寸的厌氧反应器，例如，所述厌氧反应器的壳体1的直径可以为大于8米，优选为10-15米。

下面通过一种优选实施方式的所述厌氧反应器的运行过程对本实用新型的所述厌氧反应器作进一步说明。

通过进料口4将有机废水注入均质调节区15，使有机废水与通过上部集气罩131并进入均质调节区15的出水混合，进行均质调节，将经过均质调节后的废水通过出料口5并经过进水管111进入布水器112，通过布水器112将废水均匀分布于下反应室12。

在下反应室12中，废水中的大部分有机物被厌氧发酵转化成沼气，80％的COD被去除。下反应室12的上部串联有上反应室13，经下反应室12处理后的泥水混合液除了一部分被沼气携带入中部集气罩121之外，其余部分进入上反应室13进行进一步处理，去除废水中的剩余有机物，使废水得到进一步净化。

经下反应室12处理后得到的沼气被中部集气罩121收集，接着收集于中部集气箱122中，然后通过第一提升管31提升至三相分离器2中。

经上反应室13处理后得到的沼气被上部集气罩131收集，接着收集于上部集气箱132中，然后通过第二提升管33提升至三相分离器2中。

汇集于三相分离器2中的沼气经过分离处理之后，得到的沼气通过沼气导管21进行收集，得到的泥水混合液通过中心回流管32进入布水器112，并经过布水器112返回到下反应室12中。

经过上反应室13处理后得到的水，一部分进入均质调节区15，与有机废水混合进行均质调节；另一部分进入排水区14。进入排水区14中的水经过沉降装置142沉降分离之后，通过出水堰145进入排水管141，并通过排水管141排出厌氧反应器。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种厌氧反应器，该厌氧反应器包括壳体(1)和三相分离器(2)，所述壳体(1)内从下到上依次设置有进水管(111)、中部集气罩(121)、上部集气罩(131)和排水管(141)，所述中部集气罩(121)和上部集气罩(131)之间构成上反应室(13)，所述中部集气罩(121)和所述壳体(1)的底部之间构成下反应室(12)；

所述三相分离器(2)通过第一提升管(31)与所述中部集气罩(121)连通，通过第二提升管(33)与所述上部集气罩(131)连通，并且通过中心回流管(32)与所述下反应室(12)连通；

其特征在于，所述壳体(1)内设置有隔板(144)，所述隔板(144)设置在所述壳体(1)的顶部和所述上部集气罩(131)之间，将所述上部集气罩(131)和所述壳体(1)的顶部之间构成的空间分成左右分布的排水区(14)和均质调节区(15)；

所述排水区(14)内从上到下依次设置有排水管(141)和沉降装置(142)；

所述均质调节区(15)设置有进料口(4)和出料口(5)，所述出料口(5)与所述进水管(111)连通，并且所述出料口(5)设置在壳体(1)的侧壁上，且位于所述上部集气罩(131)的上方。

2.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述厌氧反应器还包括中部集气箱(122)，所述第一提升管(31)通过中部集气箱(122)与所述中部集气罩(121)连通。

3.根据权利要求2所述的厌氧反应器，其特征在于，所述中部集气箱(122)的个数为2-5。

4.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述厌氧反应器还包括上部集气箱(132)，所述第二提升管(33)通过上部集气箱(132)与所述上部集气罩(131)连通。

5.根据权利要求4所述的厌氧反应器，其特征在于，所述上部集气箱(132)的个数为2-5。

6.根据权利要求1-5中任意一项所述的厌氧反应器，其特征在于，所述三相分离器(2)的个数为2-5。

7.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述排水区(14)的上方设置有盖板(143)。

8.根据权利要求1或7所述的厌氧反应器，其特征在于，所述排水区(14)还设置有出水堰(145)，所述出水堰(145)位于所述排水管(141)和所述沉降装置(142)之间。

9.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述排水区(14)和均质调节区(15)的体积比为1∶2-4。

10.根据权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于，所述壳体(1)的顶部与所述上部集气罩(131)之间的高度H1、所述中部集气罩(121)与所述上部集气罩(131)之间的高度H2和所述中部集气罩(121)与所述壳体(1)的底部之间的高度H3的比例为1∶1.5-3∶1.5-5。

Images