[发明专利]气升式膨胀床厌氧生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及厌氧生物反应器，尤其涉及一种气升式膨胀床厌氧生物反应器。

背景技术

厌氧生物处理无需供氧、污泥产量低并能回收沼气，受到环境工程界青睐。厌氧生物反应器是厌氧生物处理工艺的核心载体，厌氧生物反应器的效能反映了厌氧生物处理工程的现有水平。研发高效厌氧生物反应器，对于推动厌氧生物处理工艺的应用，完成国家下达的节能减排任务具有重要的现实意义。

对于厌氧生物反应器的研究，迄今已有一百多年的历史，期间开发了三代厌氧生物反应器。目前广泛使用的厌氧生物反应器主要是第二代气升式污泥床(UASB)厌氧反应器以及第三代膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器和内循环(IC)反应器。在高效厌氧生物反应器中，由于进水流速快，沼气产量大，造成的生物体流失和反应器短流现象严重，制约了反应器效能的进一步提高。如何在高负荷下实现对生物体的有效持留和对短流的有效遏制，已成为高效厌氧生物反应器研发的突破口。

在高效厌氧生物反应器中，相对于进水上升流速，沼气浮升流速更快，对反应效能所致的影响也更大。本发明既充分利用反应器所产沼气对发酵液的搅动混合作用，同时通过分段收集外排沼气，限制它对污泥沉降产生的干扰，并通过主反应区高度与三相分离器内筒高度的匹配，减少短流对基质降解带来的负面影响。试验证明，据此开发的气升式膨胀床厌氧生物反应器具有良好的处理效能，且运行稳定。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种气升式膨胀床厌氧生物反应器。

气升式膨胀床厌氧生物反应器包括厌氧生物反应器本体、下排泥管、旋转布水器、回流管、颗粒污泥团分散器、下气体分流室、气体外排管、上气体分流室、上排泥管、三相分离器、固液分离室、出水管、气体收集管、集气装置、沼气排出管；厌氧生物反应器本体内从下至上依次设有下排泥口、旋转布水器、颗粒污泥团分散器、下气体分流室、上气体分流室和三相分离器，厌氧生物反应器本体侧壁从下至上依次设有回流管、气体外排管、上排泥管和出水管，三相分离器中部设有回流管并穿过厌氧生物反应器本体侧壁，三相分离器外设有固液分离室，固液分离室外壁与反应器本体内壁间构成出水环腔，固液分离室顶部与集气装置相连通，集气装置设有气体收集管、沼气排出管，气体外排管与气体收集管相连接。

所述的厌氧生物反应器本体主反应区I高径比为10～20。所述的下气体分流室和上气体分流室均由半椭圆形分流斜板、垂直挡板和气体外排管组成，分流斜板与反应器本体内壁相连接，与垂直方向夹角为45°，垂直挡板位于反应器本体中心线，方向垂直向下，与分流斜板相连接且夹角为45°。所述的三相分离器高径比为5～7。

本发明的有益效果：

1)污泥持留效果好。沼气分段收集外排后，反应区所产沼气对上部污泥沉淀的干扰作用得到有效遏制。反应区携带至三相分离器的污泥量减少，固液分离室中的泥水得到有效分离。

2)容积有机负荷高。由于反应器内污泥持有量大，沿程污泥位置相对固定，厌氧微生物生态得到优化，有助于反应器潜能的充分发挥而取得高容积负荷。

3)污染物去除率高。由于分段收集外排沼气，遏制了沼气上逸所致的短流，通过主反应区高度与三相分离器内筒高度的匹配，使短流基质得到降解，提高了污染物去除效率。

4)气涌问题得到消除。由于污泥浓度高、沼气产量大，反应器内易出现气涌问题，本发明采用颗粒污泥团分散器，有效消除了气涌现象，有助于反应器高效稳定运行。

附图说明

附图是气升式膨胀床厌氧生物反应器结构示意图；

图中：厌氧生物反应器本体1、下排泥管2、旋转布水器3、回流管4、颗粒污泥团分散器5、下气体分流室6、气体外排管7、上气体分流室8、上排泥管9、三相分离器10、固液分离室11、回流管12、出水管13、气体收集管14、集气装置15、沼气排出管16。

具体实施方式