具有可变水柱的厌氧净化装置制造方法及图纸

一种用于净化废水的厌氧净化装置，该厌氧净化装置包括：‑反应器罐(10)，用于在操作时在底部形成污泥层；‑流体入口(12)，用于在操作中将流入物引入反应器罐中，流体入口位于反应器罐(10)的下部；‑至少一个气体收集系统(13)；‑至少一个气液分离装置(30)；‑至少一个上升管(22)，其连接到至少一个气体收集系统(13)并排放到气液分离装置(30)中；‑下降管(24)，其连接到气液分离装置(30)并排放到反应器罐(10)的底部；和‑流体出口(16)，其包括用于在操作中在预定范围内改变反应器罐中的液位(19)的高度的装置，流体出口布置在反应器罐(10)的上部；其中液位控制装置包括：流体阀(15)，用于将反应器罐中的流体的高度控制在预定范围内；液位检测器(17)；气体流量计(33)，用于测量厌氧净化装置中的气体产生速率；和控制单元，用于基于由液位检测器(17)检测到的液位和由气体流量计(33)检测到的气体产生速率中的至少一个来调节流体阀(15)以改变反应器罐(10)中的液位的高度。

ANAEROBIC PURIFICATION DEVICE WITH VARIABLE WATER COLUMN

An anaerobic purification device for purifying wastewater includes: (1) a reactor tank (10) for forming a sludge layer at the bottom of the reactor during operation; (2) a fluid inlet (12) for introducing the inflow into the reactor tank in operation, with the fluid inlet located at the lower part of the reactor tank (10); (3) at least one gas collection system (13); (3) at least one gas-liquid separation device (30); At least one riser (22) connected to at least one gas collection system (13) and discharged into the gas-liquid separation device (30); a descending tube (24) connected to the gas-liquid separation device (30) and discharged to the bottom of the reactor tank (10); and a fluid outlet (16), including a device for changing the height of the liquid level (19) in the reactor tank within a predetermined range of operation, a fluid outlet The liquid level control device is arranged on the upper part of the reactor tank (10). The liquid level control device includes: a fluid valve (15) for controlling the height of the fluid in the reactor tank within a predetermined range; a liquid level detector (17); a gas flowmeter (33) for measuring the gas generation rate in an anaerobic purification device; and a control unit for measuring the liquid level detected by the liquid level detector (17) and a gas flowmeter (3). 3) At least one of the detected gas generation rates is used to adjust the fluid valve (15) to change the height of the liquid level in the reactor tank (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可变水柱的厌氧净化装置
本专利技术涉及一种具有可变水高度的用于净化废水的厌氧净化装置。
技术介绍
用于净化流体(例如废水)的厌氧净化装置在本领域中是已知的。EP170332B1公开了一种厌氧净化装置，其中使含有有机材料的废水经受其中溶解的有机材料在厌氧条件下分解的过程。流体进入净化装置的反应器罐。当含有溶解物质的流体与位于罐内的生物质接触时，产生气体，更具体地，生物气。产生流体的流通循环，其中流体与产生的气体一起通过上升管(riserpipe)向上推动，它到达位于反应器上方的脱气装置，在其中气体与流体分离，气体离开装置，而流体向下流到反应器底部，以便在循环中再次使用。然而，当向上流动的水和上升的气泡搅动生物质絮凝物和颗粒时，可能发生波动。这可能产生湍流，湍流可能导致过量的生物质被冲出反应器，而大大限制了反应器的负载能力。EP170332通过创建在反应器中的不同高度处包括多个气体收集系统的反应器来解决这个问题，以便不将主要的气体负荷放置在最上面的气体收集系统中。专利EP1888471B1描述了需要一定的高度H3来将水从反应器的底部隔室提升到顶部隔室。该高度表示位于下降管(downerpipe)内部的点上方的水柱高度，该高度与下降管外部且罐内部的水位高度相同。通过产生的气体将水进行提升。H3的值越高，提升水所需的气体越多。另一方面，H3的值越低，提升水所需的气体越少。H3的值具有第二效果：它决定了脱气装置中水的势能，并因此决定了将水从脱气装置向下推入底部反应器隔室的重力的量。如果H3的值太低，则需要向下流动的水柱没有足够的力(水头)来克服反应器底部隔室中的阻力。结果，位于反应器上方的脱气装置中的水位将上升并可能溢出。这会导致故障。因此，如EP1888471B1中所述，需要最低水平的H3。EP1888471B1的设计有若干方面需要改进。首先，废水中的污染物浓度对于所有应用是不同的。这意味着对于低浓缩废水，产生的气体很少，因此回收的水很少。另一方面，对于高浓缩废水，产生大量气体并回收大量的水。操作员无法干预这种现象。其次，向下流动到反应器底部隔室的水的阻力不是固定值，而是可以随时间变化，并且对于不同的应用类型是不同的。这主要是由于污泥层(sludgeblanket)引起的阻力。污泥层可以是非常致密的(高阻力)或更流动性的(fluid)。操作员也无法干预这种现象。第三，随着H3的值增加，提升的水产生“爆裂(burstup)”的倾向，在流中引起大的冲击/振动和变化。US2013/319935A1公开了一种用于净化废水的厌氧净化装置，其包括用于分离污泥、水和气体的混合物的分离器，分离器位于装置的上部，其中分离器包括旋流器，反应器中含有固定水平的流体，并且其中使用内部容器调节内部循环，内部容器用作溢流道(overflow)。因此，需要一种厌氧净化装置，其能够适应不同的COD浓度和污泥层中的不同阻力。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种改进的厌氧净化装置，其解决了上述方面中的至少一个以进行改进。这通过能够改变反应器中水位与水在反应器的脱气装置中停留的水位之间的水高度的差异来实现。这种变化使得可以在更大的气流变化下操作，同时保持最佳的内部再循环流量。及时产生的生物气的体积是废水中有机污染物浓度、溶解的有机碳(COD)的函数。当废水与反应器内的生物质接触时，污染物浓度越高，气体产量越高，并且通过内部再循环将更多的流体进行提升并向下回收。如果H3的值是固定的，假定流体向下流到底部隔室(在污泥层中)的阻力是固定的，则回收的流体与气体的比率也是固定的。专利技术人意识到，如果取决于所进行的应用的类型(废水中高的或低的COD浓度，致密或流动性的污泥层)可以由操作者在一定范围内改变H3的值，则可以解决上述问题。本专利技术提供了一种用于净化废水的厌氧净化装置，所述厌氧净化装置包括：-反应器罐，用于在操作时在底部形成污泥层；-流体入口，用于在操作中将流入物引入反应器罐中；-至少一个气体收集系统；-至少一个气液分离装置；-至少一个上升管，其连接到至少一个气体收集系统并排放到气液分离装置中；-下降管，其连接到气液分离装置并排放到反应器罐的底部；和-连接液位控制装置的流体出口，用于在预定范围内改变反应器罐中液位的高度；其中液位控制装置包括：流体阀(15)，用于将反应器罐中的流体的高度控制在预定范围内，液位检测器(17)，气体流量计(33)，用于测量厌氧净化装置中的气体产生速率，和控制单元，用于基于由液位检测器(17)检测到的液位和由气体流量计(33)检测到的气体产生速率中的至少一个来调节流体阀(15)以改变反应器罐(10)中的液位的高度。流体入口可以布置在反应器罐的下部(例如，下半部分或下四分之一部分)中。流体出口可以布置在反应器罐的上部(例如，上半部分或上四分之一部分)。本专利技术有利地允许液位在操作条件下变化，以便改变H3的值。该水平可以通过允许来自反应器上部的受控量的水通过流体出口离开反应器来改变。在以下描述中，“反应器罐”、“反应器”和“罐”可以互换使用。本专利技术的实施方案提供了一种厌氧净化装置，其中流体出口在等于或低于预定范围的下边界的高度处(即在预定高度处)连接到反应器罐，使得预定范围的下边界高于预定高度。以这种方式，保证流体出口允许流体离开反应器，直到液位达到预定范围内的最小值，并且保证流体可以通过自然地向下流动而离开反应器，而不需要泵或任何其他提升装置。本专利技术的另一实施方案提供了一种厌氧净化装置，所述厌氧净化装置还包括位于反应器罐中的溢流道，溢流道的高度等于或高于预定范围的上边界。沟状流体溢流道或管状提取系统可以位于反应器罐的上部，以收集未通过流体出口离开反应器罐并到达反应器罐的顶部的经过净化的流体。本专利技术的实施方案提供了一种厌氧净化装置，其中液位控制装置包括流体阀，用于将反应器罐中的流体的高度控制在预定范围内。本专利技术的实施方案提供了一种厌氧净化装置，其中液位控制装置包括液位检测器，并且其中反应器罐中液位的高度基于所测量的液位而变化。本专利技术的另一实施方案提供了一种厌氧净化装置，其中液位控制装置还包括气体流量计，用于测量厌氧净化装置中的气体产生速率，并且其中反应器罐中液位的高度基于所测量的气体产生速率而变化。本专利技术的另一实施方案提供一种厌氧净化装置，其中液位控制装置包括控制单元，用于基于由液位检测器检测到的液位和由气体流量计检测到的气体产生速率来调节流体阀。流体(例如废水)中的COD浓度决定了每体积流体产生的生物气的理论量。对于每种应用COD浓度值是特定的，它对于每种应用是已知的，并且通常不会波动很大。基于已知的理论COD浓度值，本专利技术提供了一种机构，用于在反应器初始化或通电时将反应器中的液位设定为特定值、初始值。根据本专利技术的实施方案，为COD值确定特定的液位。罐内的液位可以通过液位检测器测量，液位检测器可以位于反应器罐的底部，并且基于该测量，连接到液位检测器的流体阀可以控制液位达到确定的值。根据本专利技术的实施方案，系统中产生的生物气的绝对量可以用于改变液位，以便将液位调节到允许更有效的流体再循环的合适水平。预先确定液位的起始值，然后可以基于所测量的生物气的产生速率在净化装置的操作期间自动修改这个液位。在整个的以下描述中，术语“气体”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于净化废水的厌氧净化装置，所述厌氧净化装置包括：‑反应器罐(10)，用于在操作时在底部形成污泥层；‑流体入口(12)，用于在操作中将流入物引入所述反应器罐中；‑至少一个气体收集系统(13)；‑至少一个气液分离装置(30)；‑至少一个上升管(22)，其连接到所述至少一个气体收集系统(13)并排放到所述气液分离装置(30)中；‑下降管(24)，其连接到所述气液分离装置(30)并排放到所述反应器罐(10)的底部；和‑流体出口(16)，其包括液位控制装置或连接到液位控制装置，用于在操作中在预定范围内改变所述反应器罐中的液位(19)的高度；其中所述液位控制装置包括：流体阀(15)，用于将所述反应器罐中的所述流体的高度控制在所述预定范围内，液位检测器(17)，气体流量计(33)，用于测量所述厌氧净化装置中的气体产生速率，和控制单元，用于基于由所述液位检测器(17)检测到的液位和由所述气体流量计(33)检测到的气体产生速率中的至少一个来调节所述流体阀(15)以改变所述反应器罐(10)中的所述液位的高度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.02 EP 16187119.91.一种用于净化废水的厌氧净化装置，所述厌氧净化装置包括：-反应器罐(10)，用于在操作时在底部形成污泥层；-流体入口(12)，用于在操作中将流入物引入所述反应器罐中；-至少一个气体收集系统(13)；-至少一个气液分离装置(30)；-至少一个上升管(22)，其连接到所述至少一个气体收集系统(13)并排放到所述气液分离装置(30)中；-下降管(24)，其连接到所述气液分离装置(30)并排放到所述反应器罐(10)的底部；和-流体出口(16)，其包括液位控制装置或连接到液位控制装置，用于在操作中在预定范围内改变所述反应器罐中的液位(19)的高度；其中所述液位控制装置包括：流体阀(15)，用于将所述反应器罐中的所述流体的高度控制在所述预定范围内，液位检测器(17)，气体流量计(33)，用于测量所述厌氧净化装置中的气体产生速率，和控制单元，用于基于由所述液位检测器(17)检测到的液位和由所述气体流量计(33)检测到的气体产生速率中的至少一个来调节所述流体阀(15)以改变所述反应器罐(10)中的所述液位的高度。2.根据权利要求1所述的厌氧净化装置，其中所述流体出口(16)在预定高度处连接到所述反应器罐(10)，使得所述预定范围的下边界高于所述预定高度。3.根据权利要求1和2中任一项所述的厌氧净化装置，其中所述气体流量计(33)用于测量指示所述反应器罐(10)中的所述气体产生速率的信号。4.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰勒·亨德里克·德·波尔，伦纳德·胡贝图斯·阿方索斯·哈贝兹，雷姆卡·德·弗里斯，维罗妮卡·汉里卡·乔安纳·格鲁特·可米力克，雅各布·康奈利斯·狄奥多拉斯·沃格拉尔，
申请(专利权)人：巴格知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL