[发明专利]一种沼气提升式强化厌氧反应器及其应用

说明书

技术领域

一种沼气提升式强化厌氧反应器及其应用，属于废物资源化处理技术领域。

背景技术

水环境污染和水资源短缺是全球正面临的两大问题。目前，我国每年污水排放总量为395亿m³，根据预测，到2050年，我国污水排放总量将高达1200亿m³。

随着我国经济发展和城镇建设步伐的加快，城市人口迅速增长，生产、生活用水量急剧增加。根据清华大学紫光投资公司统计资料显示，2001～2007年我国的污、废水排水年增长率0.8％，预计至2010年污、废水排放年增长率为0.1％，这样到2010年我国的年污水排放量将增至763亿吨。城市污、废水排放量的大幅度增加势必将对水体环境质量造成严重的威胁。因此，基于环境友好等优点，研制应用高效并具有多种附加功能的厌氧污水处理工艺已成为亟待解决的问题，在污水处理的同时，实现污水的无害化、资源化处理。

厌氧反应器的发展经历了厌氧滤池(AF)，上流式厌氧污泥床(UASB)，下行式固定膜反应器(DSFF)，厌氧附着膜膨胀床反应器(AAFEB)，厌氧流化床(AFB)，厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)，厌氧内循环反应器(IC)，统计表明，在已开发的高效厌氧反应器中，国内外已建成的厌氧处理工程中约60％的项目均采用了UASB反应器技术，以UASB反应器为基础的EGSB反应器也已占厌氧工艺应用总数的11％左右，IC厌氧反应器也正在大量成功地应用于各种废水的处理中。可见，厌氧反应器作为高效、低耗的废水处理工艺已经得到国内外众多学者的普遍认可，并取得了广泛的应用。

厌氧反应器要具有较高的有机负荷就必须同时满足的两个原则：①能够保持较大的活性污泥浓度和足够的污泥龄；②保持废水和污泥之间良好的传质过程。但这两者之间的矛盾成为制约厌氧反应器进一步提高有机负荷的根本因素。传统的厌氧反应器(例如UASB、EGSB反应器)往往出现消化速率慢，产气量少，搅动作用小，传质过程恶化，污泥流失，导致处理效率下降。经过改良的高效厌氧反应器在保持较高污泥浓度的同时实现了“高负荷与污泥流失相分离”，强化了传质过程。此外，反应器底面积小，高程大，在反应器容积相同的情况下水力负荷与反应器的面积成正比，产气负荷与反应器的高度成正比，而该反应器的高度一般为UASB反应器的2～5倍，在同样的条件下，其水力负荷和产气负荷也是UASB反应器的2～5倍，传质过程比UASB反应器好。

在容积负荷、电耗、工程造价、占地面积等诸多方面，该反应器具有绝对的优势，是对现代高效厌氧反应器的一种突破，有着重大的理论意义和实用价值，进一步研究和开发高效厌氧反应器，推广其应用范围已成为当前废水厌氧处理的重点内容之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种沼气提升式强化厌氧反应器及其应用，能有效的处理高浓度有机废水并产生沼气。

本发明的技术方案：沼气提升式强化厌氧反应器，简称反应器，反应器顶部为气液分离器4，反应器身为园筒形罐，分上下两部分，下部为第一厌氧反应室1，上部为第二厌氧反应室8，在第一厌氧反应室底部设有进水口7，第一厌氧反应室上部装有集气罩2，集气罩2上部装有沼气提升管3，沼气提升管3从侧面与气液分离器4接通，气液分离器4顶部设有沼气排出管5，气液分离器4低部连接回流管6，在第二厌氧反应室上装有集气罩9，集气罩9上部装有集气管10，集气管10从侧面与气液分离器4接通，在第二厌氧反应室的沉淀区的上部设有出水渠11，出水经出水渠由出水管12流出。

废水进入酸化罐，再由酸化罐经厌氧反应器底部进水口7进入第一反应室1，与厌氧颗粒污泥均匀混合，大部分有机物在这里被转化为沼气。所产生的沼气被第一厌氧反应室的集气罩2收集，沼气沿着沼气提升管3上升，沼气上升的同时把第一厌氧反应室的混合液提升至反应器顶部的气液分离器4，被分离的沼气从气液分离器顶部的沼气排出管5排走，分离出的泥水混合液将沿着回流管6返回到第一厌氧反应室的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。