[发明专利]高效内循环厌氧生物反应器及其方法

说明书

本发明公开了一种高效内循环厌氧生物反应器及其方法。反应器主体由排泥区、布水区、反应区、内循环区、分离区和外循环区组成。排泥区设倒锥形集泥室、排泥管和排泥管阀；布水区设进水管和布水室；反应区设厌氧颗粒污泥反应室；内循环区设内循环室；分离区设沉淀室；外循环区设回流出水管、回流水泵和回流进水管；侧壁从下至上依次设有取样口、出水管；顶部设排气管。本发明以反应区产生的沼气为动力，驱动混合液内循环，促进污泥颗粒化；通过斜板沉淀颗粒污泥，实现泥水高效分离，借助内循环液返回反应区；设置专用气动三叶转筒，强化颗粒污泥回流，避免回流缝堵滞；赋予反应器传质性能好、反应效率高、抗冲击负荷强等优点。

技术领域

本发明属于环保设备领域，具体涉及一种高效内循环厌氧生物反应器及其方法。

背景技术

人类生活和生产活动排放大量有机废水，导致我国湖泊、河流以及近海等水体严重污染，影响了人居生态环境的改善。厌氧生物反应是指在厌氧条件下利用厌氧微生物将废水中的有机物转化为沼气，从而实现水质净化的过程。作为一种低能耗、高效能的污水生物处理手段，已被广泛运用于有机废水处理。经过多年的发展，厌氧生物反应器也推出了很多产品，如UASB、EGSB和IC等厌氧生物反应器，且处理能力不断提高，容积效能可达到20kg-COD/(m³·d)以上。

然而，目前的厌氧生物反应器存在泥、水分离效果不理想，导致出水水质不稳定等缺陷。例如，厌氧出水带泥，进入后续好氧处理系统，影响生化处理效果，使得废水处理不能达标排放。因此，改进厌氧生物反应器内部结构，对有机废水生物处理具有重要的现实意义。本发明改进了厌氧生物反应器的三相分离装置，设置分离区和内循环区，分离区利用斜板沉淀对泥水混合物进行高效分离；内循环区利用文丘里效应以及三叶转筒作用，促使絮体污泥颗粒化并回流到反应区；反应装置紧凑、容积效能高，具有很好的推广应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种高效内循环厌氧生物反应器。本发明所采用的具体技术方案如下：

高效内循环厌氧生物反应器，其反应器主体呈圆筒状，由下至上依次分为排泥区、布水区、反应区、内循环分离区和外循环区；排泥区底部设有倒锥形集泥室，倒锥形集泥室的底部连接带有排泥管阀的排泥管；布水区中设有布水管，外部环绕设有环形水流均衡管，环形水流均衡管与布水管相连，进水管上设有进水水泵且进水管一端连通环形水流均衡管；所述的反应区内设有厌氧颗粒污泥反应室；所述的内循环分离区上部设有内循环室，内循环室由两块导流纵隔板、两块导流纵斜板和两块横隔板围成上部截面为长方形且下部截面为倒三角形的壳体；内循环室上部侧壁与反应器主体内壁之间留有供泥水混合物上升的升流区，升流区上方为气液分离室，气液分离室通过导气管连通集气罩，集气罩连接排气管；内循环室底部开设有连通内循环室和厌氧颗粒污泥反应室的连通缝；连通缝下方设有三叶转筒，三叶转筒由柱状的滚筒以及三瓣叶片组成，三瓣叶片周向均布于滚筒的外圆周上，且每片叶片均呈半圆柱壳状；反应器主体顶部中央设有沉淀室，沉淀室侧壁由两块纵隔板和两块横隔板围成，底部横向固定有若干栅格；沉淀室内部在栅格上方放置若干平行的斜板，形成斜板沉淀区，斜板沉淀区上方的清水区顶部设置溢流槽，沉淀室上沿与反应器主体上沿平齐，下部伸入内循环室中间；沉淀室侧壁与内循环室侧壁之间留有供废水从上往下进入内循环室的回流通道；所述的外循环区中设回流出水管、回流水泵和回流进水管；回流出水管一端从反应器主体外伸入沉淀室的清水区，另一端依次连接回流水泵和回流进水管，回流进水管从反应器主体外伸入布水区。

上述方案还可以采用如下优选方式。

所述的排泥区、布水区、反应区、内循环分离区的体积之比1～1.5：1：18～20：4～5。

所述的沉淀室为长方体，斜板与水平面的夹角为60°；清水区顶部的溢流槽也为长方体，溢流槽长度(本发明中长度方向是指图1中与纸面垂直方向)与沉淀室长度相等，溢流槽宽度为沉淀室宽度的1/5，沿沉淀室顶部中轴线居中布置；溢流槽高度为沉淀室高度的3/15；沉淀室下沿离内循环室上沿的高度差与沉淀室高度之比为11：15。