用于废水处理系统的旋流厌氧反应器技术方案

本发明专利技术公开了一种用于废水处理系统的旋流厌氧反应器；包括反应器室体和设置在反应器室体上方的相连的气液分离器和水封罐；所述反应器室体内由下至上设有立体旋流布水系统、一级三相分离器、回流集水系统、二级三相分离器和出水装置；所述反应器室体内还设有气体收集系统，所述气体收集系统与气液分离器的气体进口相连，所述气液分离器的分离液出口与设于反应器室体内的分离液回流管相连；所述立体旋流布水系统包括进水布水装置和设于所述进水布水装置上方的回流水布水装置。本发明专利技术通过专有设计的立体旋流布水系统、消能三相分离器、同向流线型回流集水装置在反应器内构建多相多层次不同特性的流场，从而保障厌氧反应效能和气水泥分离效果。

Hydrocyclone anaerobic reactor for wastewater treatment system

The invention discloses a hydrocyclone anaerobic reactor for waste water treatment system, which comprises a reactor chamber and a connected gas-liquid separator and a water sealed tank arranged above the reactor chamber; the reactor chamber is provided with a three-dimensional hydrocyclone water distribution system, a first-class three-phase separator, a return water collection system, a second-class three-phase separator and a water outlet device from the bottom to the top; the reactor chamber A gas collection system is also provided, the gas collection system is connected with the gas inlet of the gas-liquid separator, the separation liquid outlet of the gas-liquid separator is connected with the separation liquid return pipe arranged in the reactor chamber; the three-dimensional swirl water distribution system includes an inlet water distribution device and a return water distribution device arranged above the inlet water distribution device. The multi-phase and multi-level flow field with different characteristics is constructed in the reactor through the special designed three-dimensional swirling water distribution system, energy dissipation three-phase separator, and the same direction streamline reflux water collection device, so as to guarantee the anaerobic reaction efficiency and the gas cement separation effect.

【技术实现步骤摘要】
用于废水处理系统的旋流厌氧反应器
本专利技术涉及一种废水处理技术，尤其涉及一种用于废水处理系统的旋流厌氧反应器。
技术介绍
20世纪70年代以来，废水厌氧生物处理技术得到了较快的发展，出现了以UASB、EGSB和IC等为代表的反应器得到了广泛的应用，其具有负荷高、投资少。运行费用少、可以回收部分能源等优点。但在应用中，中低浓度废水常规的厌氧处理时存在①反应产气量低使得下降管回流量低，需要较大的外部回流量、能耗高；②有机负荷低不容易形成颗粒污泥，而絮状污泥容易流失等问题。一个良好的厌氧反应器要具备良好的污泥截留能力；具有生物污泥与进水基质充分接触的条件；需要提供微生物适宜的生长条件的功能这三个方面的特性。在同一个反应器内高效反应和水气泥分离是现代厌氧反应器的基本要求，但高效反应需要充分混合、而水气泥分离需要尽量少的扰动，二者失衡是造成厌氧反应器效率下降或污泥流失的重要原因，如何在反应器内实现及稳定这一平衡是厌氧反应器研究开发的重中之重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种结构合理、处理效果好、占地面积小、造价低、运行管理方便、不易堵塞、能明显改善配水均匀性、适用于废水处理系统的旋流厌氧反应器(CycloneAnaerobicReactor简称CAR)。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本专利技术涉及一种旋流厌氧反应器，所述反应器包括反应器室体和设置在反应器室体上方的相连的气液分离器1和水封罐2；所述反应器室体内由下至上设有立体旋流布水系统、分离液回流管10、一级三相分离器8、回流集水系统、二级三相分离器5和出水装置；所述反应器室体内还设有分别与一级三相分离器8、二级三相分离器5上侧连通的气体收集系统，所述气体收集系统与气液分离器1的气体进口相连，所述分离液回流管10的一端与所述气液分离器1的分离液出口相连，另一端延伸在一级三相分离器8下方；所述立体旋流布水系统包括进水布水装置和设于所述进水布水装置上方的回流水布水装置。作为本专利技术的一个实施方案，所述进水布水装置包括进水管13、与进水管13相连的若干进水分布管14以及若干个环状布水管；所述进水分布管14交叉设置在反应器室体内底部；所述若干环状布水管按同心圆方式布设在反应器室体内底部，并与各进水分布管14固定且连通。作为本专利技术的一个实施方案，所述进水分布管14为两根；所述环状布水管为三个，包括均匀间距设置的内环布水管、中环布水管和外环布水管。两根进水分布管14垂直交叉设置在反应器室体内底部，并且，交叉处与进水中心管的一端相连通，所述进水中心管的另一端与进水管13相连。作为本专利技术的一个实施方案，所述进水分布管14、环状布水管均为穿孔管，穿孔处的出水口上设有螺旋喷嘴。作为本专利技术的一个实施方案，所述回流水布水装置包括回流水进水管11、与回流水进水管11相连的回流水分布管12以及若干个环状回流水布水管；所述若干个环状回流水布水管并列排布组合形成倒锥形结构，所述若干个环状回流水布水管分别与回流水分布管12固定且连通；所述回流水分布管12为多根呈辐射状排布设于倒锥形结构内表面的回流水分布管12，各回流水分布管12的一端在倒锥形结构的顶点汇合后与回流水进水管11相连通，另一端位于倒锥形结构的底部圆截面上，且端口封闭。作为本专利技术的一个实施方案，所述回流水分布管12、环状回流水布水管均为穿孔管，穿孔处的出水口上设有螺旋喷嘴。作为本专利技术的一个实施方案，所述回流水布水装置的回流水进水管11、进水布水装置的进水管13分别与变频水泵经管道相连。作为本专利技术的一个实施方案，所述气体收集系统包括设于一级三相分离器8上方的第一气体收集装置7和设于二级三相分离器5上方的第二气体收集装置4；所述第一气体收集装置7、第二气体收集装置4分别与气液分离器1的气体进口相连；所述第一气体收集装置7、第二气体收集装置4分别包括气体收集总管和分别设于三相分离器各斜板顶部的若干气体收集支管；所述气体收集支管与气体收集总管相连通。作为本专利技术的一个实施方案，所述回流集水系统为平行设于二级三相分离器5的下方的同向流线型回流集水装置；包括与外回流管16相连的回流集水总管6以及若干回流集水支管18，所述回流集水支管18间隔设置在回流集水总管6的两侧，所述回流集水支管18远离回流集水总管6的一端为封闭端；所述外回流管16的另一端与回流水布水装置的回流水进水管11相连。作为本专利技术的一个实施方案，所述出水装置设于二级三相分离器的上方，包括出水总管19和若干平行设置的出水堰3，所述出水总管19垂直于各出水堰3并与各出水堰3相连；所述出水总管19与位于反应器室体外的出水管道15相连。作为本专利技术的一个实施方案，所述一级三相分离器8和二级三相分离器5均为表面消能型小间距斜板式三相分离器；所述表面消能型小间距斜板式三相分离器的斜板区设有第一斜板单元和位于第一斜板单元上方的第二斜板单元；所述第一斜板单元包括若干均匀间隔设置的第一倒V形斜板组合，所述第一倒V形斜板组合是由两块长斜板顶部相接构成，所述两块长斜板与二者底部连线构成等边三角形；所述第二斜板单元包括若干均匀间隔设置的第二倒V形斜板组合，该第二倒V形斜板组合是由两块短斜板顶部相接构成，所述两块短斜板与二者底部连线构成等边三角形；所述第二倒V形斜板组合分别间隔设置在相邻的两个第一倒V形斜板组合之间的上方。作为本专利技术的一个具体实施方案，所述第一倒V形斜板组合中长斜板的长度为1250～1450mm，对应的等边三角形中斜边与底边的比值为27:31，相邻第一倒V形斜板组合的间距为400～500mm；所述第二倒V形斜板组合中短斜板的长度为700～900mm，对应的等边三角形中斜边与底边的比值为20:23，相邻第二倒V形斜板组合的间距为(490～590)*2mm；所述第二倒V形斜板组合的顶部高出第一倒V形斜板组合顶部280～360mm。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、适应负荷范围广——可满足中低浓度废水的厌氧处理要求：本专利技术的CAR反应器通过特定的立体旋流布水系统、三相分离器、出水装置的设置形成多相多层级流场的设计，在旋流区可以利用低回流量实现污水与厌氧污泥的充分混合与悬浮；在静沉区则通过多级消能使出水区的表面负荷基本与沉淀池一致，可减少絮状污泥的流失；从而使中低浓度废水的高效厌氧降解成为可能。2、污泥活性高、无污泥流失：废水中含有悬浮无机物质，会在UASB等流速较慢的反应器内发生累积，将厌氧污泥逐渐置换，最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在本专利技术的CAR反应器中，通过独有设计的倒锥形回流水布水管、进水布水管结合布水管上的出水口设置的螺旋喷嘴，以及变频水泵提供合理的旋流的流速和脉冲上升流速，可以保持合适密度活性高的有机污泥的悬浮状态，出水区上升流速低，使得反应器内颗粒污泥和絮状污泥并存，无机污泥沉积物可以从底部排出反应器；还可进一步通过实时监控与联动控制技术能有效控制反应器内的内外回流总量在设计合理范围内，保持反应器内的流场稳定，多级消能三相分离器能有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋流厌氧反应器，其特征在于，所述反应器包括反应器室体和设置在反应器室体上方的相连的气液分离器(1)和水封罐(2)；所述反应器室体内由下至上设有立体旋流布水系统、分离液回流管(10)、一级三相分离器(8)、回流集水系统、二级三相分离器(5)和出水装置；所述反应器室体内还设有分别与一级三相分离器(8)、二级三相分离器(5)上侧连通的气体收集系统，所述气体收集系统与气液分离器(1)的气体进口相连，所述分离液回流管(10)的一端与所述气液分离器(1)的分离液出口相连，另一端延伸在一级三相分离器(8)下方；所述立体旋流布水系统包括进水布水装置和设于所述进水布水装置上方的回流水布水装置。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋流厌氧反应器，其特征在于，所述反应器包括反应器室体和设置在反应器室体上方的相连的气液分离器(1)和水封罐(2)；所述反应器室体内由下至上设有立体旋流布水系统、分离液回流管(10)、一级三相分离器(8)、回流集水系统、二级三相分离器(5)和出水装置；所述反应器室体内还设有分别与一级三相分离器(8)、二级三相分离器(5)上侧连通的气体收集系统，所述气体收集系统与气液分离器(1)的气体进口相连，所述分离液回流管(10)的一端与所述气液分离器(1)的分离液出口相连，另一端延伸在一级三相分离器(8)下方；所述立体旋流布水系统包括进水布水装置和设于所述进水布水装置上方的回流水布水装置。


2.根据权利要求1所述的旋流厌氧反应器，其特征在于，所述进水布水装置包括进水管(13)、与进水管(13)相连的若干进水分布管(14)以及若干个环状布水管；所述进水分布管(14)交叉设置在反应器室体内底部；所述若干环状布水管按同心圆方式布设在反应器室体内底部，并与各进水分布管(14)固定且连通。


3.根据权利要求2所述的旋流厌氧反应器，其特征在于，所述进水分布管(14)、环状布水管均为穿孔管，穿孔处的出水口上设有螺旋喷嘴。


4.根据权利要求1所述的旋流厌氧反应器，其特征在于，所述回流水布水装置包括回流水进水管(11)、与回流水进水管(11)相连的回流水分布管(12)以及若干个环状回流水布水管；所述若干个环状回流水布水管并列排布组合形成倒锥形结构，所述若干个环状回流水布水管分别与回流水分布管(12)固定且连通；所述回流水分布管(12)为多根呈辐射状排布设于倒锥形结构内表面的回流水分布管(12)，各回流水分布管(12)的一端在倒锥形结构的顶点汇合后与回流水进水管(11)相连通，另一端位于倒锥形结构的底部圆截面上，且端口封闭。


5.根据权利要求4所述的旋流厌氧反应器，其特征在于，所述回流水分布管(12)、环状回流水布水管均为穿孔管，穿孔处的出水口上设有螺旋喷嘴。


6.根据权利要求2、3、4或5所述的旋流厌氧反应器，其特征在于，所述回流水布水装置的回流水进水...

【专利技术属性】
技术研发人员：林媛媛，俞阜东，吴伟，朱艳臣，杨继飞，郑国益，王远，施佳瑾，陈梦瑶，
申请(专利权)人：浙江省环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33