[实用新型]垂直折流复合厌氧消化器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种垂直折流复合厌氧消化器（VBCAD：Vertical Baffled Compound Anaerobic Digestor）。

背景技术

众所周知，通过厌氧发酵生产沼气，是治理有机废水、污水及其他有机废弃物的重要渠道之一。沼气的生产和利用是一个双向清洁的过程，利用厌氧消化技术处理有机废弃物净化环境并回收绿色能源沼气成为当前的理想选择之一。厌氧处理工艺早期采用沼气池和接触厌氧池，但早期的厌氧处理方法低效而且不能连续运行，原因主要是由于池内厌氧微生物量小及污水和厌氧污泥传质效果差，处理效率低下。目前广泛应用的升流式污泥床反应器底部有较多的厌氧污泥，进水与厌氧污泥接触，通过厌氧微生物的作用分解产生沼气，装置上部设置三相分离器将沼气所裹挟的厌氧污泥、沼气及水分离，将沼气输入燃烧利用装置，污水通过三相分离器后出水，污泥返回到装置底部重新参与生物反应。虽然该装置的生物量有所提高，但是传质效果尚有待提高，在一定程度上限制了反应器内生物量的提高，导致反应器处理效率低的问题。

目前常用的污水处理工艺和设备有升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板反应器(ABR)、复合式厌氧流化床反应器(UBF)等。这些工艺设备虽然各有各的优点，但在实际生产应用中，存在启动缓慢(2～3个月，甚至6～8个月)、水力停留时间(HRT)较长、有机负荷(OLR)低、易堵塞及运行管理费用较高等缺点。

传统的厌氧折流板反应器也存在着一些不足，比如折流口的高度不可调导致了在进水流量不变的情况下折流速度不能改变。因为反应器内部的流态直接决定了污泥的搅动状况，而污泥的搅动状况又直接影响到反应器的处理效率。也就是说反应器内部的流态直接影响到了反应器的处理效率。但是反应器内部的流态只能通过调整进水流量来改变，这样就改变了容积负荷，对反应器造成冲击，破坏各格室本应固定的菌群和环境，造成反应器处理效率的降低，严重时甚至会造成反应器内部菌群失活。

发明内容

为了克服现有机废水、污水及其他有机废弃物的处理设备中存在的传质效果差、容积负荷低、停留时间长，导致投资大、占地大、能耗高，难于广泛推广等的缺点，本实用新型提供一种传质效率高和容积负荷率高、停留时间短、占地面积小和能耗低的垂直折流复合厌氧消化器。

本实用新型采用的技术方案是：

垂直折流复合厌氧消化器，包括外筒，其特征在于：将ACP（Anaerobic Contact Process.厌氧接触法）、UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket，升流式厌氧污泥床）和AF（Anaerobic Filter，厌氧过滤器）三种反应器组合在一个单元体反应器内，其结构具有特色，所述的外筒内部中心位置设置有中心回流筒，所述的中心回流筒的底部为锥形结构；所述的中心回流筒的外壁与外筒的内壁之间的空间形成污泥床区；所述的外筒的底部设置有管孔式布料装置，所述的管孔式布料装置与底部的进料管连接，所述的进料管与一双向调控机构连接，所述的双向调控机构的控制端连接于控制器；所述的外筒的中上部设置有三相分离器，所述的三相分离器的上方设置有溢流槽，所述的溢流槽上方设置有集气室，所述的集气室的上端设置有沼气管，所述的溢流槽的一端设置有出料口，所述的出料口通过溢流管与外部的具有水密封结构的U型管连接。

进一步，所述的三相分离器具有三层不同直径不同开口方向的锥斗形结构，最上层与最下层分别为下口小上口大的锥形结构，中间层为下口大上口小的倒置的长颈漏斗结构，倒置的长颈漏斗的上端与所述的集气室相连通，下端设置在最下层的上方，所述的长颈漏斗的颈部穿过所述的最上层。

进一步，最上层的所述的三相分离器内添加有填料层，起厌氧过滤器的作用。

进一步，所述的管孔式布料装置包括所述的管孔式布料装置包括同轴设置的第一环管、第二环管和第三环管，且所述的第二环管沿轴心线设置在所述的第一环管与第三环管的下方，所述的第一环管设置在第三环管的内部形成双层管，所述的第二环管的半径大小介于第一环管的半径大小与第三环管的半径大小之间；所述的第一环管、第二环管和第三环管上均开设有布料孔；所述的进料管与第一环管之间通过第一连通管相连通，所述的第一连通管是第一环管的直径方位和入料中心管形成一丁字型管，与第一环管连通，所述的进料管的另一端与进料回流、混合管连通，所述的第一环管上沿管径方向贯穿有第二连通管，所述的第二连通管的两端与所述的第一环管、第三环管相连通，所述的第二环管与排泥管连接，在环心位置分成十字形管与环管连通。