[发明专利]一种螺旋对称流厌氧反应器

说明书

技术领域

本发明属废水处理技术领域，特别是涉及一种螺旋对称流厌氧反应器。

背景技术

当前，工业废水中高浓度有机废水的有效治理是废水处理领域的难题之一，也是实现COD(化学需氧量)减排任务的关键。高浓度有机废水一般是指由造纸、皮革、食品等行业排出的COD在2000mg/L以上的废水，这些废水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物，如果直接排放，会造成水体缺氧等严重水体污染。

一般的物理化学法对高浓度有机废水的处理效果不佳，厌氧生物法是目前处理高浓度有机废水效果较好也较成熟的方法，它主要是利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋须提供外援能量的条件下，以被还原有机物作为受纳体，同时产生有能源价值的甲烷气体。近年来厌氧反应器技术发展较快，特别是自从1974年Lettings等发明了升流式厌氧污泥床(UASB)为代表的第二代厌氧反应器，厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)和厌氧内循环反应器(IC)为代表的第三代厌氧反应器以来，生产性的厌氧反应器已获广泛应用。据不完全统计，截止2001年，世界上已有2000多个不同类型的高效厌氧反应器用于啤酒、造纸、淀粉、化工、酒精等高浓度工业废水的处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种螺旋对称流厌氧反应器，布水均匀、不易堵塞、趋于平推流态、处理效率高、液固传质效果好、耐有机负荷冲击能力强、减少中间产物抑制，能有效持留颗粒污泥和可回收碱度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种螺旋对称流厌氧反应器，包括布水区、反应区、三相分离区，所述的反应器由下至上分别为布水区反应区、三相分离区；所述的布水区包括底板、下柱体，所述的底板上表面连接下柱体；所述的下柱体下部一侧设有清空口，中部一侧设有倒喇叭口形进料管，上端设有同心锥布水器；所述的反应区包括中柱体，所述的中柱体包括旋流反应区、自由空域区；所述的旋流反应区内部由下至上螺旋对称布置有第一旋流板、第二旋流板、第三旋流板，所述的第一旋流板下侧为第一集气室，所述的第一集气室一侧设有第一排气管，所述的第一集气室内且位于第一排气管下方设有循环旋流管第一段，所述的第二旋流板下侧第一旋流板上侧为第二集气室，所述的第二集气室一侧设有第二排气管，所述的第二集气室内且位于第二排气管下方设有循环旋流管第二段，所述的第三旋流板下侧第二旋流板上侧为第三集气室，所述的第三集气室一侧设有第三排气管，所述的第三集气室内且位于第三排气管下方设有循环旋流管第三段，所述的循环旋流管第一段上端连接循环旋流管第二段下端，所述的循环旋流管第二段上端连接循环旋流管第三段下端；所述的自由空域区内设有回流管；所述的三相分离区的外壳由下至上分别为锥体、上柱体、盖板，所述的上柱体内中部设有锯齿形溢流堰，所述的锯齿形溢流堰下方设有沉淀区，上方为第四集气室，所述的锯齿形溢流堰下部一侧设有出水管；所述的盖板中轴线位置设有排气管，所述的排气管下端连接倒喇叭形三相分离器，所述的倒喇叭形三相分离器上设有气压平衡孔，所述的气压平衡孔位于盖板和锯齿形溢流堰之间。

所述的布水区与反应区之间、反应区与三相分离区之间均通过法兰连接。

所述的同心锥布水器上端与布水区上端齐平，且四个锥角由高度相同、大小由大至小的4个同心锥依次相套组成，四个锥角θ₁、θ₂、θ₃、θ₄、的大小为7.5°～32.5°。

所述的反应区高径比为1∶4～6；所述的旋流反应区和自由空域区体积比为1∶3～5。

所述的循环旋流管第一段、循环旋流管第二段、循环旋流管第三段螺旋对称布置，相邻的循环旋流管段落相互错开120°螺旋上升。

所述的第一集气室、第二集气室、第三集气室螺旋对称布置，相邻的集气室相互错开120°螺旋上升。

所述的第一排气管、第二排气管、第三排气管螺旋对称布置，相邻的排气管相互错开120°螺旋上升，所述的第一排气管、第二排气管、第三排气管分别离第一旋流板、第二旋流板、第三旋流板与中柱体外壁最高交点处距离大于或等于5cm。

所述的第一旋流板、第二旋流板、第三旋流板螺旋对称布置，相邻的旋流板相互错开120°螺旋上升；所述的第一旋流板、第二旋流板、第三旋流板与中柱体的夹角为30°～40°。

所述的循环旋流管第一段、循环旋流管第二段、循环旋流管第三段均与中柱体相切。