[发明专利]一种间歇式全方位混合厌氧反应器

说明书

本发明公开了一种间歇式全方位混合厌氧反应器，涉及水污染处置技术领域。本发明包括反应器壳体、导流喷射管、顶部物料负压抽吸下降导流管、物料进料口、抽流混合液射流配水管、通过汇集管支架横向设置于反应器壳体内上部且表面均布设有抽流口的抽流混合液汇集管、与抽流混合液射流配水管底部外接相连的配水管、与抽流混合液汇集管外端相连且竖直设置的抽流混合液下降管、安装于抽流混合液下降管与配水管之间的循环渣浆泵。本发明有效解决了连续搅拌混合厌氧反应器经常出现的顶部浮渣结壳问题和极大提高罐内全方位的混合、搅拌效果，使其比同类厌氧反应器运行更稳定、处理效果好、运行费用低，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于水污染处置技术领域，特别是涉及一种间歇式全方位混合厌氧反应器。

背景技术

近年来，随着厌氧技术在国内的广泛应用，连续搅拌全混式厌氧反应器(CSTR，Continuous stirred Tank Reactor)在国内得到了大量应用，主要应用于畜禽粪污、市政剩余生化污泥、工业剩余生化污泥、餐厨垃圾、含高悬浮物的奶酪废水、大豆加工废水的厌氧处理等，这些CSTR厌氧反应器的广泛应用，为削减污染物的排放总量、保护环境起到了很大作用，同时厌氧产生的可利用能源—沼气，也在一定程度上减少了环保设施的运行费用。

CSTR厌氧反应器的成功运行，除物料自身的特性要求外，还取决于如下条件：(1)搅拌的均匀程度：关系到物料能否与反应器内的厌氧微生物充分接触、传质并得到降解；(2)温度条件：常规采用的厌氧消化温度为中温厌氧的最佳温度：35～37℃；(3)pH：指厌氧反应器内的混合物料pH，常规厌氧反应器正常运行pH：6.8～7.3；其中，厌氧反应器内的搅拌方式是该厌氧工艺关注的重点，其目的是最大程度提高厌氧反应器内物料混合的均匀程度，目前工程应用中常用的几种搅拌形式有：(1)机械顶搅拌：该搅拌形式是该工艺出现之初一直普遍采用的搅拌方式，工艺成熟，缺点是在处理某些行业废水处理时，反应器顶部会形成浮渣层，长期运行情况下，浮渣层会结壳，难以去除，影响沼气上升和物料混合程度，从而导致厌氧处理效率慢慢下降，需要定期清理顶部浮渣；(2)机械侧搅拌：通过在反应器不同高度设置侧搅拌装置，在一定程度上可缓解浮渣层结壳的问题，但难以从根本上解决问题；(3)沼气搅拌：沼气搅拌的原理是气提原理，采用在厌氧反应器内设置导流筒，在导流筒底部通入沼气，沼气上升过程中与混合物料一起被提升，并在导流筒顶部释放，从而在反应器内形成多个上下环流区域，以达到上下物料混合的目的。但该方式依然难以解决顶部浮渣的问题。

为解决目前工程应用中，CSTR厌氧反应器顶部浮渣的问题，国内的专家和企业也进行了大量的探索。如，专利号：ZL 200620161616.8(一种能防止和消除厌氧反应罐内浮渣结壳的装置)，采用通过高压水泵回流沼液并在沼渣层向上喷射以破除沼渣结壳层；专利号：CN201110232206.3(发酵料液搅拌装置)，描述了通过测搅拌器和回料导流筒的设计，以期达到物料均匀混合的目的；文献：《农机化研究》2014年10月第十期，“沼气池的结壳和破壳器设计”中，吕建强等描述一种机械破壳的装置。还有其他很多专利和文献都在尝试通过工艺设计改变、装备改进、装置研发等途径，以达到解决目前CSTR全混连续搅拌厌氧反应器混合不均和浮渣层结壳的实际问题。