[实用新型]一种用于燃料乙醇废水二级厌氧处理的高效厌氧反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃料乙醇废水处理装置，特别是一种用于燃料乙醇废水二级厌氧处理的高效厌氧反应器。 

背景技术

燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点，可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放，是可再生能源的重要组成部分，在替代能源、改善环境，促进农业产业化，实现农业增效、农民增收等方面具有重要作用。目前，国家发展燃料乙醇战略规划要求“不与人争粮，不与粮争地”，积极科学发展非粮燃料乙醇，坚持以非粮为主，鼓励原料多元化，成为燃料乙醇技术发展趋势。薯类淀粉质燃料乙醇主要包括木薯和红薯等根生淀粉质原料，由于它有加工性能良好，已被应用于大规模燃料乙醇生产的理想替代原料，薯类非粮淀粉质燃料乙醇生产过程中产生大量酸性高温高浓度有机废水，每生产1t燃料乙醇可产生11～15t工艺废水，废水温度在60℃以上，pH为4～5，COD(化学需氧量)为40000～80000mg/L，粘度大，悬浮物含量高且不易固液分离，然而在非粮淀粉质原料生产燃料乙醇过程中产生的废水在达标排放的处理过程中也面对着众多问题：如悬浮物含量高，处理难度大，处理成本高，很难应用于大规模产业化发展等。厌氧-好氧组合工艺是燃料乙醇废水处理的经典工艺。传统的燃料乙醇废水一般经固液分离后，采用“一级厌氧+好氧”工艺处理，但传统工艺存在前处理费用高、投资大、不稳定，从而对后续厌氧处理带来不便，容易对系统进行冲击，另外由于该类废水的悬浮固体含量较高，应用高效厌氧反应器UASB、EGSB存在不利因素，且存在着木薯等残渣进入处理系统引起的堵塞问题，大型全混厌氧发酵不易搅拌均匀、污泥流失问题(消化污泥不易沉淀回收)等，同时一级厌氧出水黏度大，液固分离困难，全糟废水厌氧操作容积负荷通常在2.5KgCOD/m³·d左右，影响燃料乙醇生产和经济效益，传统方法需将高温厌氧消化液进行污泥分离后回流至一级高温厌氧罐，造成能耗及投资大大增加，不适用于大型处理系统。同时进入二级厌氧前悬浮物不能有效去除，SS含量仍高达6000～12000mg/，严重影响后续UASB等厌氧反应器的连续高效运行。不能最大限度的提取废水中的能量(沼气)，同时通过传统好氧工艺处理后氨氮、总氮不能有效去除，氮磷的去除率难以达到稳定的效果。专利《薯类非粮淀粉质燃料乙醇糟液处理方法》公开了一种燃料乙醇废水处理的方法，但是该方法中二级厌氧反应器采用UASB，气体搅拌强度较弱，水动力 学较差，再加上水质黏度大，导致传质效果不佳，COD去除率仅为50％左右。后续好氧生化工艺由于缺乏优质碳源，导致脱氮效率下降。 

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种用于燃料乙醇废水二级厌氧处理的高效厌氧反应器，用以提升厌氧处理效率，兼顾提升后续脱氮效果。 

本实用新型公开了一种用于燃料乙醇废水二级厌氧处理的高效厌氧反应器，包括筒体，筒体内由下自上分为四个区域，分别是完全混合区、第一内循环区、第二内循环区以及固液分离区；所述完全混合区内由下至上设置进水布水管、第一导泥板，以及第一导气板；所述第一内循环区由下至上设置第一内循环套筒、第二导气板，以及第一反射锥，，物料在第一内循环套筒内下降，在第一内循环套筒外侧上升构成循环流动；所述第二内循环区由下至上设置第二内循环套筒、第二导泥板、第二反射锥、集气室，以及连通集气室顶部的沼气引出管，物料在第二内循环套筒)内上升，在第二内循环套筒外侧下降构成循环流动；所述固液分离区内由下至上设置气固分离环板和溢流堰，其中溢流堰外接排水管，气固分离环板下方的筒体侧壁上外接排气管。 

本实用新型中，所述筒体横截面为圆形或矩形。 

本实用新型中，所述第一导泥板为圆锥筒状，圆锥筒尖部朝上，圆锥筒侧壁与水平面倾角范围为20度～70度。 

本实用新型中，所述第一导气板为圆锥筒状，且圆锥筒尖部朝下，尖部设有通孔，通孔面积为筒体横截面积的1％～10％，圆锥筒侧壁与水平面的倾角为20～70°，第一导气板的最大外径小于筒体对应位置的内径。 

本实用新型中，所述第一内循环套管为管状，管内径为筒体内径的60％～90％。 

本实用新型中，所述第二导气板为圆锥筒状，且圆锥筒尖部朝上，尖部设有通孔，通孔面积为筒体横截面面积的0.1～5％，圆锥筒侧壁与水平面的倾角为20～70°。 

本实用新型中，所述第一反射锥和第二反射锥为圆锥筒状，圆锥筒尖部朝下，圆锥筒侧壁与水平面倾角范围为正负20度～70度。 

本实用新型中，所述第二内循环套筒为管状，管内径为筒体内径的10％～50％。