CN207142918U - 外循环uasb反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种外循环UASB反应器，包括密封的反应器本体，所述反应器本体顶部设置排气口；所述反应器本体内部自下而上设置反应区与三相分离区，所述反应区包括布水装置、位于布水装置上的颗粒污泥区、及在颗粒污泥区上的悬浮污泥区，所述三相分离区设三相分离器；所述反应区底部侧壁上设与布水装置连通的进水口；所述反应区中部和顶部侧壁上分别设置第一循环口和第二循环口，所述第一循环口、第二循环口经反应器本体外部管路并联后通过循环泵连接进水口，所述并联管路与循环泵之间串联有连接加热器的换热器；所述反应器本体顶部侧壁上设置排水口，反应器本体底部侧壁上设有排空口。本实用新型获得的外循环UASB反应器处理效率高、且处理效果稳定。

Description

外循环UASB反应器

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种外循环UASB反应器。

背景技术

与一般的工业废水相比，制药废水因其污水排放量大，污水中所含有机污染物种类复杂，且有机污染物生物降解性差等特点成为亟待解决的对象。头孢类抗生素废水是一类含脂类、醇类、发酵代谢产物、菌丝体及抗生素残留物等多种难降解物质和生物毒性物质的高浓度有机制药废水，具有成分复杂、CODcr浓度高、色度高等特点，属于难处理高浓度有机废水。现有对头孢类抗生素废水多采用厌氧/好氧生化法，而升流式厌氧污泥床反应器(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket,UASB)以其能耗低、容积符合率高、污泥床内生物量多、剩余污泥量少、可回收沼气再利用、操作简便、投资及运行费用低廉等显著优点而被广泛应用于制药废水处理中。但现有的UASB反应器在运行中极易出现短流、死角和堵塞等问题，因此迫切需要对现有UASB反应器进行改良。

实用新型内容

本实用新型解决了现有UASB反应器在运行中出现的短流、死角和堵塞等问题，提供了一种高效、且可稳定运行的外循环UASB反应器。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种外循环UASB反应器，用于对头孢类抗生素制药废水进行处理，包括密封的反应器本体，所述反应器本体顶部设置排气口；所述反应器本体内部自下而上依次设置反应区与三相分离区，所述反应区包括布水装置、位于布水装置上方的颗粒污泥区、以及在颗粒污泥区上层设置的悬浮污泥区，所述三相分离区设有三相分离器；所述反应区底部侧壁上设有与布水装置连通的进水口，进水口外接废水源；所述反应区中部和顶部侧壁上分别设置第一循环口和第二循环口，所述第一循环口、第二循环口经由反应器本体外部管路并联后再通过循环泵连接至进水口，且于所述并联管路与循环泵之间串联有连接加热器的换热器；所述反应器本体顶部的侧壁上设置排水口，反应器本体底部侧壁上设有排空口。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述布水装置包括若干布水管，所述布水管经由配水管与配水渠可拆卸连接。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述反应器本体的反应区直径为9-11cm，高度为160-180cm；所述反应器本体的三相分离区直径为14-16cm，高度为40-50cm。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述三相分离器内部设有多个开口朝下的V形挡板，多个所述V形挡板均匀分布，且V形挡板由左倾挡板和右倾挡板组合而成。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述进水口与第一循环口的垂直距离为65-75cm，所述进水口与第二循环口的垂直距离为130-150cm。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述第一循环口与第二循环口处均设有用于调控循环水量的阀门与流量计。

作为对上述技术方案的进一步限定，所述反应器本体外设有保温层。

采用上述技术，本实用新型的优点在于：

本实用新型所述的外循环UASB反应器，于反应器本体上设置的多个外循环通路，可使反应器本体内部产生较大的上升流速，以促进废水与污泥之间的混合程度，可有效避免反应器本体内出现死角；较大的上升流速还可对反应器本体1内反应区中的污泥进行充分扰动，从而可冲洗出细小的絮状污泥，便于颗粒污泥的形成，从而增强污泥的沉降性能；同时，将由污泥床处理后的废水回流至进水口处，可对进水起到稀释和缓冲的作用，可增强污泥床抗冲击负荷能力，减小对废水的抑制作用，有效提高反应区的水力负荷和产气率，同时不会增加三相分离区的负荷和沉淀区的容积；另外，多个外循环通路可依据具体情况进行选择使用，且于循环口处的阀门可调节循环水量，以使该外循环UASB反应器可适用于多种情况中，使其使用范围更广。

本实用新型所述反应器本体较大高径比的设置，可使反应区的颗粒污泥在较高的上升流速下处于膨胀状态，以加速颗粒污泥与废水的充分混合接触，从而提高颗粒污泥对废水的净化效果及效率。

本实用新型所述布水装置采用布水管、配水管与配水渠配合的方式，可有效保证进入反应器本体后的废水水流可分配均匀，并让其均匀上升，使反应区的污泥与废水可充分接触；另外还可对反应器本体内起到极好的水利搅拌作用，可有效提升对废水的处理效率。

本实用新型所述三相分离器内的V形挡板的设置，可通过对V形挡板的调节来改变三相分离器回流缝的间距，更准确方便的确定回流缝间距，既可防止上升水流通过回流缝带出污泥流失，也能防止气体夹带污泥流失，保证污泥的顺利沉降，从而使该三相分离器能适时的适应水质、水量、厌氧产气量等周期性或季节性变化，提高对污水的处理效果。

本实用新型所述换热器与加热器的设置，用于对循环出水进行加热，用以循环出水从出水口进入反应器本体后调控反应器本体内处于产甲烷菌的最佳反应温度，从而加快对废水的处理进程，提高处理效率。

本实用新型所述保温层的设置，用于对反应器本体内部进行保温，避免因反应器本体内外温差较大而使反应器本体内部热量散失，从而影响反应器本体内有机物分解的反应进程。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图。

图中：1-反应器本体；2-反应区；3-三相分离区；4-颗粒污泥区；5-悬浮污泥区；6-布水装置；7-第一循环口；8-第二循环口；9-进水口；10-换热器；11-加热器；12-循环泵；13-排水口；14-排空口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，该外循环UASB反应器包括密封的反应器本体1，所述反应器本体1顶部设置排气口，排气口连接有气体收集装置。反应器本体1靠近顶部的侧壁上设置排水口13，于反应器本体1底部侧壁上设有排空口14。反应器本体1内部自下而上依次设置反应区2与三相分离区3，所述反应区2包括布水装置6、位于布水装置6上方的颗粒污泥区4、以及在颗粒污泥区4上层设置的悬浮污泥区5。其中，悬浮污泥区5是由于颗粒污泥区4中的部分污泥进入上层而形成。具体形成过程为，废水于反应区2内的颗粒污泥区4通过时，废水与颗粒污泥区4中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解废水中的有机物，同时产生微小的沼气气泡，这些沼气气泡被不断的放出，微小的沼气气泡在上升的过程中不断合并，从而逐渐形成较大的沼气气泡，较大的沼气气泡于颗粒污泥区4上层搅动，使得颗粒污泥区4上层形成一个污泥浓度较小的悬浮污泥区5。

三相分离区3设有三相分离器，用于将反应区2生成的沼气、水流带上来的污泥和净化后的废水进行分离，沼气经排气口进入气体收集装置，污泥则于三相分离器中进行沉淀并回流至反应区2，而净化后的废水则由排水口13排出反应器本体1。三相分离器内部设有多个开口朝下的V形挡板，多个V形挡板均匀分布，且V形挡板由左倾挡板和右倾挡板组合而成。多个V形挡板于三相分离器内可通过调节V形挡板来改变三相分离器回流缝的间距，从而更准确、方便的确定回流缝间距，如此既可防止上升水流通过回流缝带出污泥流失，也能防止气体夹带污泥流失，保证污泥的顺利沉降，使该三相分离器能适时的适应水质、水量、厌氧产气量等周期性或季节性变化，提高对污水的处理效果。

反应区2直径为10cm，高为170cm；所述三相分离区3直径为15cm，高为40cm。反应器本体1较大的高径比，可使反应区2内的颗粒污泥在较高的上升流速下处于膨胀状态，用以加速颗粒污泥与废水的充分混合接触，从而提高颗粒污泥对废水的净化效果以及效率。三相分离区3的直径大于反应区2的直径，因此废水于反应区2进入三相分离区3时因反应器本体1直径变大使得废水流速变缓，以利于夹带有气体和颗粒污泥的废水于三相分离区3中将固、液、气进行分离。

所述布水装置6包括若干布水管，所述布水管经由配水管与配水渠可拆卸连接，布水管、配水管与配水渠的配合可有效保证进入反应器本体1后的废水可通过布水装置6将水流分配均匀，并让其均匀上升，使反应区2的污泥与废水可充分接触；另外，该布水装置6还可对反应器本体1内起到极好的水利搅拌作用，从而有效提升对废水的处理效率。

进一步的，所述反应区2底部侧壁上设有与布水装置6连通的进水口9，进水口9外接废水源；所述反应区2中部和顶部侧壁上分别设置第一循环口7和第二循环口8，第一循环口7与进水口9之间的距离为70cm，第二循环口8与进水口9之间的距离为140cm，第一循环口7、第二循环口8经由反应器本体1外部管路并联后再通过循环泵12连接至进水口9，且于所述并联管路与循环泵12之间串联有换热器10，所述换热器10与加热器11相连，采用两者结合的形式对循环出水进行加热，以使循环出水从进水口9进去反应器本体1后调控使反应器本体1内的混合液的温度处于产甲烷菌的最佳反应温度，因为UASB反应器中有机物的分解主要分为三个阶段：水解阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段，分别由对应的水解菌、产氢产酸菌和产甲烷菌完成，而水解和产氢产乙酸两个阶段的反应使很快的，所以产甲烷阶段的快慢决定了整个反应进程的快慢，因此产甲烷菌处于最佳反应温度时可加快产甲烷阶段，从而可相对应的加快对废水处理的整个反应进程，提高处理效率。另外，于反应器本体1外设有保温层，用于对反应器本体1内部进行保温，避免因反应器本体1内外温差较大而使内部热量散失，从而影响反应器本体1内有机物分解的反应进程，同时也避免了不必要的热量浪费。

另外，第一循环口7、第二循环口8经管路并联后与进水口9形成的外循环通路可使反应器本体1内部产生较大的上升流速，以促进废水与污泥之间的混合程度，可有效避免反应器本体1内出现死角；较大的上升流速还可对反应器本体1内反应区2中的污泥进行充分扰动，从而可冲洗出细小的絮状污泥，便于颗粒污泥的形成，从而增强污泥的沉降性能。同时，循环出水于进水口9与进水进行混合，还可对进水起到稀释和缓冲的作用，可增强反应区2污泥床的抗冲击负荷能力，减小对废水的抑制作用，可有效提高反应区2的水力负荷和产气率，同时不会增加分离区的负荷和沉淀区的容积。第一循环口7与第二循环口8处都设有用于调控循环水量的阀门和流量计，因此可依据具体情况对循环水量调节或对循环通路进行选择使用，以使该外循环UASB反应器可适用于多种情况中，使其使用范围更广。

本实用新型的外循环UASB反应器在使用时，因反应器本体1较大的高径比以及外循环回路的设置，可使反应区2处的颗粒污泥于较高的上升流速下处于膨胀状态，可加速颗粒污泥与废水的混合接触，从而提高了颗粒污泥对废水中有机物的降解效果及效率，该外循环UASB反应器对头孢类抗生物制药废水的COD去除率可达到90％。

以上所述仅为本实用新型较佳实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术构思加以等同替换或改变所得的技术方案，都应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种外循环UASB反应器，其特征在于：包括密封的反应器本体，所述反应器本体顶部设置排气口；所述反应器本体内部自下而上依次设置反应区与三相分离区，所述反应区包括布水装置、位于布水装置上方的颗粒污泥区、以及在颗粒污泥区上层设置的悬浮污泥区，所述三相分离区设有三相分离器；所述反应区底部侧壁上设有与布水装置连通的进水口，进水口外接废水源；所述反应区中部和顶部侧壁上分别设置第一循环口和第二循环口，所述第一循环口、第二循环口经由反应器本体外部管路并联后再通过循环泵连接至进水口，且于所述并联管路与循环泵之间串联有连接加热器的换热器；所述反应器本体顶部的侧壁上设置排水口，反应器本体底部侧壁上设有排空口。

2.根据权利要求1所述的外循环UASB反应器，其特征在于：所述布水装置包括若干布水管，所述布水管经由配水管与配水渠可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的外循环UASB反应器，其特征在于：所述反应器本体的反应区直径为9-11cm，高度为160-180cm；所述反应器本体的三相分离区直径为14-16cm，高度为40-50cm。

4.根据权利要求1所述的外循环UASB反应器，其特征在于：所述三相分离器内部设有多个开口朝下的V形挡板，多个所述V形挡板均匀分布，且V形挡板由左倾挡板和右倾挡板组合而成。

5.根据权利要求1所述的外循环UASB反应器，其特征在于：所述进水口与第一循环口的垂直距离为65-75cm，所述进水口与第二循环口的垂直距离为130-150cm。

6.根据权利要求1所述的外循环UASB反应器，其特征在于：所述第一循环口与第二循环口处均设有用于调控循环水量的阀门与流量计。

7.根据权利要求1所述的外循环UASB反应器，其特征在于：所述反应器本体外设有保温层。