[发明专利]一种可控双循环厌氧反应器及应用

说明书

一种可控双循环厌氧反应器及应用，涉及一种厌氧反应器及应用。是要解决现有的IC反应器启动成本高、无法适用于难降解或有毒废水处理的问题。可控双循环厌氧反应器包括壳体、进水系统、出水系统、沼气收集系统、内循环系统、外循环系统、内循环转换系统、外循环转换系统和恒温控制系统。该厌氧反应器用于难降解或有毒废水处理，所述难降解或有毒废水为中药废水、印染废水或垃圾渗滤液。本发明可以在反应器启动期、处理难降解或有毒废水时人为控制内、外循环强度，提高污泥与废水的传质效率，从而促进污染物的降解。本发明用于废水处理领域。

技术领域

本发明涉及一种厌氧反应器及应用。

背景技术

厌氧处理技术是一种低成本的废水处理技术，它有效地把废水的处理和能源的回收利用相结合，广泛应用于工业废水的处理。厌氧反应器的发展已经历了三个阶段：第一代反应器，以厌氧消化池为代表，废水与厌氧污泥完全混合，属低负荷系统；第二代反应器，可以将固体停留时间和水力停留时间分离，能保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄，并注重培养颗粒污泥，属高负荷系统；第三代反应器，在将固体停留时间和水力停留时间相分离的前提下，使固、液两相充分接触，从而既能保持大量污泥又能使废水和活性污泥之间充分混合、接触，达到高效处理的目的。内循环(IC)反应器作为第三代厌氧反应器的代表，已成功应用于多种工业的生产规模废水处理。

然而，IC反应器有两个主要的技术瓶颈，大大限制了IC反应器的应用，第一，IC反应器仅靠接种相同或相近废水培养的颗粒污泥才能快速启动，而相应颗粒污泥的费用昂贵；第二，IC反应器只能应用于易生物降解的废水，如啤酒废水、制糖废水、柠檬酸废水等，不能应用于难生物降解与有毒废水，如中药废水、印染废水、垃圾渗滤液等，其主要原因是IC反应器处理易生物降解废水可以产生大量的沼气，而大量的沼气可以驱动内循环促进颗粒污泥与废水传质，充分的传质又会促进沼气的产生。然而，难降解或有毒废水很难短时间内产生大量沼气，不能驱动内循环，故而污染物降解缓慢,反应器难以运行。

发明内容

本发明是要解决现有的IC反应器启动成本高、无法适用于难降解或有毒废水处理的问题，提供一种可控双循环厌氧反应器。

本发明可控双循环厌氧反应器包括壳体、进水系统、出水系统、沼气收集系统、内循环系统、外循环系统、内循环转换系统、外循环转换系统和恒温控制系统；

壳体外侧设有保温层，壳体从下至上被一级三相分离器和二级三相分离器分隔为第一反应区、第二反应区和沉淀区；

所述进水系统由进水泵、进水管和布水器构成，进水泵连接进水管的一端，进水管的另一端穿过壳体与布水器连接；

所述出水系统由出水堰和出水管构成，出水堰位于壳体内部的顶端，出水管穿过壳体与出水堰相通；

所述沼气收集系统由脱气罐和排沼气管构成，脱气罐固定在壳体的上方，由内外两个带底的圆形套筒构成，内套筒与外套筒之间的区域为外层，内套筒内的区域为内层，脱气罐顶部与排沼气管相通，所述内层底面为倒圆锥面；

所述内循环系统由一级三相分离器、内循环上升管和内循环下降管构成，一级三相分离器通过内循环上升管与脱气罐内层底面的圆锥面相通，内循环下降管的一端与脱气罐内层底面的顶点相连通，另一端延伸至第一反应区；(内循环上升管和内循环下降管均与脱气罐内层底面连通，两者形成高度差，即内循环上升管高于内循环下降管)；

所述外循环系统由二级三相分离器、外循环上升管和外循环下降管构成，二级三相分离器通过外循环上升管与脱气罐外层相通，外循环下降管的一端与脱气罐外层底部相通，另一端穿过壳体与第二反应区下方连通；

所述内循环转换系统设置在壳体外侧，由内循环控制泵和内循环转换管道构成，内循环转换管道上设有内循环控制泵，内循环转换管道的两端均与内循环上升管连通，内循环上升管上位于内循环转换管道的两端之间设有阀门，内循环转换管道上与内循环上升管的连接处均设有阀门(可完成内循环可控运行与自动运行之间的转换)。