[实用新型]一种无动力内外循环厌氧反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于污水处理的无动力内外循环厌氧反应器，属环保水处理技术领域。

背景技术

内循环厌氧反应器(Internal Circulation，简称IC反应器)，是20世纪80年代中期荷兰PAQUES在UASB反应器的基础上成功开发的第三代高效厌氧生物反应器，直到1994年才在有关学术期刊上见到IC反应器研究。从1985年荷兰PAQUES公司建立第一个IC中试反应器开始，1988年第一个生产性规模的IC反应器投入运行，与以UASB为代表的第二代高效厌氧反应器相比，IC反应器因其高容积负荷、低能耗、运行稳定，投资、占地省等特点，被视为第三代厌氧反应器的代表工艺之一，进一步研究开发、推广应用IC反应器也成为当前厌氧废水处理的热点之一。任何新生事物都有一个不断发展、不断提高的过程，传统的IC反应器在处理废水过程中，也存在一些不足，为此，人们在IC反应器的基础上，作了一些改进，目前有关改进IC反应器的专利主要有，公告号CN2732729Y公开的内循环厌氧反应器；公告号CN100412008C公开的复合内循环厌氧反应器；公告号CN2581437Y公开的新型内循环厌氧反应器等，这些专利对传统的IC反应器分别进行了相应的改进。

发明内容

本实用新型的目的是，在IC反应器的基础上，改变处理水的循环结构，增加外循环过程，进一步提高传统厌氧反应器的容积负荷和对污水的净化能力，提出一种新结构的厌氧反应器。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型是应用气升式水力原理和外降液式蒸发器热力学原理而研究发明的。本实用新型由反应器罐体(4)、进水管(6)、出水管(3)、三相分离器(8)、提升管(10)、内回流管(5)、外回流管(9)、气液分离器(2)、进料泵(7)、沼气出管(1)等组成。

由三相分离器(8)、提升管(10)、气液分离器(2)、内回流管(5)组成气液的内循环路径；由三相分离器(8)、提升管(10)、气液分离器(2)、外回流管(9)组成气液的外循环路径。

有机废水从厌氧器罐体进入厌氧罐内，在厌氧器罐体内与带厌氧菌和悬浮污泥接触，发酵产生沼气，沼气气泡形成过程中对液体作膨胀功而产生气体提升作用；同时沼气及所挟带的泥水混合液沿提升管上升，上升过程中，经二级三相分离器，大颗粒污泥顺三相分离器斜边往四周沉落到罐体下部，产生的沼气同挟带小颗粒的污泥进入气液分离器，沼气通过沼气排放管排出进入沼气贮罐或直接作燃料使用；进入气液分离器的液体分别从两条路径重返回反应罐体内，一条是通过内回流管进入厌氧器罐体底部；一条是通过外回流管进入厌氧器罐体底部。因在厌氧器保温层及反应液保护下保持较高的温度状态，器外的外回流管处于大气环境，外回流管中混合液温度明显低于器内物料，所以上升管内气液混合物密度更小，回流管内泥水混合物密度更大，使得提升管和外回流管物料形成了较大的密度差而加速了气泡的提升。在膨胀功和温差的作用下，沼气气泡及所挟带的泥水混合液沿提升管上升至厌氧器顶部，经顶部气液分离后，沼气被导出系统，泥水混合液在自身重力作用下经外回流管回到反应器底部而形成器内上升器外下降的自然循环。

外循环传质厌氧器循环的动力源，一是沼气气泡形成时所作的膨胀功，二是器内上升管和器外回流管之间存在的温度差，二者导致提升管和外回流管内物料有了明显的密度差而产生自然循环。由于自然循环作用使厌氧器内有很高的水力上升速度，加速了有机废水与厌氧污泥的传质作用。采用无动力内外循环技术，在膨胀功和温度差的作用下，有很大的循环量和很高的水力表面负荷，水流上升速度达10m/h～20m/h，加上高的产气量的扰动作用，颗粒污泥完全达到膨胀流化状态，因此强化传质速率，大幅度提高了有机物的容积负荷。

本实用新型与现有技术比较的有益效果是，由于本实用新型采取了不同于内循环厌氧反应器的结构，在内循环的基础上，增加了外循环传质功能，提高了反应器内污水处理的上升速度，加速了有机废水与厌氧污泥的传质作用，提高了对污水的净化能力。本实用新型与普通的IC反应器相比在处理同种水质和同等处理量的情况下，COD去除率可提高10-20％。

本实用新型适用于有机废水的处理，特别适用于规模化养殖场、啤酒、柠檬酸等有机废水的处理。

附图说明

图为无动力内外循环厌氧器结构示意图

图中图号：(1)沼气出管；(2)气液分离器；(3)出水管；(4)反应器罐体；(5)内回流管；(6)进水管；(7)进料泵；(8)三相分离器；(9)外回流管；(10)提升管。

具体实施方式

本实用新型实施例结构如附图所示。本实施例由反应器罐体(4)；沼气出管(1)；气液分离器(2)；出水管(3)；内回流管(5)；进水管(6)；进料泵(7)；三相分离器(8)；外回流管(9)；提升管(10)组成。本实施例反应罐采用钢板材料制成，反应罐内部进行防锈、防腐处理，反应罐外部敷设保温层，反应罐有效容积25m³，罐体高13.5m，进料泵为2.2kw，流量10m³/h，扬程20m。本实施例日处理量150t，COD去除率达80％以上。