一种内循环水解反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种内循环水解反应器，包括由内向外排列的中心筒、导流筒和外筒，污水从中心筒快速穿过后经导流筒进入外筒，形成升流式的流态，完成污水、污泥的同步水解以及固液分离过程，污泥水解区的污泥由回流缝进入中心筒，实现泥水均匀混合以及泥砂分离。该反应器及工艺集碳源开发、污泥减量、除砂等功能于一体，广泛适用于中低浓度污水的预处理过程。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于污水处理领域，具体涉及一种内循环水解反应器。
技术介绍
我国城镇污水具有无机悬浮固体含量高和碳氮比偏低的水质特点，据统计美国城镇污水的ss/bod5比值约为1. 1，而我国城镇污水SS/B0D5比值高于1.1的污水处理厂数量却高达78%。此外美国的城镇污水B0D5/TN的比值一般在5. O以上，而我国城镇污水BOD5/TN比值小于3. O的污水处理厂所占比例高达40%，这就导致污水在后续的脱氮过程中缺少足够的碳源，总氮的去除率较低，通常在50-80%之间，出水总氮很难稳定达标。在这种情况下，如何开发出可有效分离无机悬浮固体和促进污水内部碳源利用的新型污水处理技术成为了当前城镇污水处理领域亟待解决的关键问题。现有技术中，中国专利文献CN101982430A公开了一种新型同心圆折流水解反应器，如图1所示，该水解反应器包括同心圆池体、圆形穿孔管布水器、导流板、高效厌氧生物填料、进水口、出水口、上清液回流泵、搅拌装置等。该水解反应器在使用时，废水泵入穿孔管布水器后再进入预反应区，同时与上清液回流液混合，在预反应区设置有用于强化布水并且增强泥水混合效果的低速搅拌装置；预反应区的出水自流通过折流板后直接进入反应区，再通过导流板布水后形成上流与反应区的污泥混合，在反应区的中部设置有高效厌氧生物填料，反应区的污泥回流至预反应区并定时外排，同时反应区的上清液通过收集和回流泵再回流至预反应区。该同心圆式水解反应器通过设置内圈为上流布水的预反应区，中圈和外圈为折流板布水的反应区，并设置搅拌装置、上清液收集和回流装置，有效提高了污泥的水解酸化效率，提高了对污水内部碳源的利用。城镇污水中除了有机污泥，还含有无机泥砂，污水中的有机物会附着在无机泥砂的表面，由于无机泥砂本身无益于后续的处理工艺，因此应当当将其与有机污泥、以及其表面的有机物分离后再尽可能地除去，而分离出的有机物则可以进入后续的水解酸化反应，释放出碳源。但上述现有技术中的水解酸化反应器难以实现无机泥砂和有机物质的高效分离，原因在于无机泥砂和附着在其表面的有机物之间的结合力较强，虽然在预反应区中设置有低速搅拌装置，但是在低速搅拌的状态下无法有效剥离无机泥砂和附着在其表面的有机物，而提高搅拌速又会增大进水的扰流，同时提高污水的升流速度，进而导致污水与回流污泥无法充分混合，所以现有技术中的水解酸化装置的碳源利用率仍旧较低。此外，上述现有技术中的水解酸化反应还存在的缺陷在于，由于污水是以自流的方式通过预反应区后再进入反应区，这就导致污水在反应区的流动较为平缓，污水中的有机物在反应区内升流的过程中容易沉降至反应区的底部，进而降低了反应区的水解酸化效率。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是现有技术中的水解酸化反应器难以实现无机泥砂和有机物质的高效分离，碳源利用率仍旧较低，并且污水中的有机物在反应区内升流的过程中容易沉降至反应区的底部，进而降低了反应区的水解酸化效率，污泥减量率较低。为此，本技术提供了一种内循环水解反应器。本技术所述的内循环水解反应器及其水解工艺的技术方案为一种内循环水解反应器，包括反应器外筒，所述反应器外筒的上部为一个圆筒，在所述圆筒的上部侧壁上设置有出水口 ；在所述圆筒的下方且与所述圆筒的下边缘连接设置有外圆台形筒，所述外圆台形筒与所述圆筒同轴设置且沿轴向方向由上向下逐渐向内收缩，在所述外圆台形筒的侧壁上设置有排泥口和进水口 ；在所述外圆台形筒的底面上设置有排砂管；中心筒，所述中心筒设置在所述反应器外筒内，所述中心筒由同轴设置的上中心筒、下中心筒和内圆台形筒组成，所述上中心筒和下中心筒为圆柱形筒体，所述下中心筒的直径大于所述上中心筒，所述上中心筒和下中心筒通过所述内圆台形筒连接，所述内圆台形筒的上边缘与所述上中心筒的下边缘连接，所述内圆台形筒的下边缘与所述下中心筒的上边缘连接，所述下中心筒的下边缘与所述外圆台形筒的内壁之间设置有回流缝隙；导流筒，设置在所述中心筒的外部且与所述中心筒同轴设置，所述导流筒的上边缘高于所述中心筒的上边缘，所述导流筒的内壁和所述中心筒的外壁之间形成液体通道，所述导流筒的外壁和所述反应器外筒之间由下向上依次形成污泥水解区和固液分离区；低速搅拌器，所述低速搅拌器设置在所述下中心筒的进水口处；在所述中心筒的内部还设置有高速推进器，所述高速推进器设置在所述上中心筒与内圆台形筒的交界处。所述高速推进器为叶轮式推进器，所述叶轮式推进器的叶轮与所述中心筒同轴设置，所述叶轮位于所述上中心筒与所述内圆台形筒的连接处的等水平线上；所述叶轮的外径与所述上中心筒的内径的比值为O. 7~0· 8 ；所述叶轮的叶片数为3-8 ；所述叶轮的转速为90 120转/min。所述导流筒的下边缘与所述上中心筒的下边缘以及所述反应器外筒的上部圆筒的下边缘位于同一水平面上。与所述导流筒的下边缘连接设置有圆台形的引流筒，所述引流筒与所述导流筒之间的夹角和所述中心筒与所述内圆台形筒之间的夹角相同；所述引流筒的底面直径与所述反应器外筒的上部筒体的直径之比为1:2-1:3 ;所述导流筒与所述引流筒的垂直高度之比为5. 5-6. 5。所述反应器外筒的上部圆筒与所述外圆台形筒垂直高度之比为1. 5-2. O ；所述反应器外筒的上部圆筒与所述上中心筒的直径之比为5-6 ；所述导流筒与所述上中心筒的直径之比为1. 2-1. 5。所述上中心筒与所述内圆台形筒的垂直高度之比为4. 5-5. 5，所述上中心筒与所述内圆台形筒的夹角为135-150°。本技术所述的内循环水解反应器的优点在于(I)本技术所述的内循环水解反应器，在设置反应器外筒、中心筒、导流筒、低速搅拌器的基础上，在所述中心筒的内部还设置有高速推进器，所述高速推进器设置在所述上中心筒与内圆台形筒的交界处。进入所述水解反应器的污水首先进入直径相对较大的下筒体和内圆台形筒，污水在下筒体和内圆台形筒中的上升流速相对较慢，在低速搅拌器的作用下与回流污泥均匀混合，然后进入所述中心筒，此时污水中的泥砂在高速推进器的旋流作用下，表面附着的有机物质被剥离下来并随流水进入到后续的污泥水解区进行水解反应，从而提高了碳源利用率。此外，本技术通过设置所述高速推流器，提高了进入中心筒的污水的上升流速，所述污水在高速推流器的抬升作用下进入到污泥水解区，对所述污泥水解区的污泥起到了提升的作用，从而能够有效防止污水中的有机物在升流的过程中发生沉降，保证了有机物质在污泥水解区的停留时间，提高了污泥的水解酸化效率。(2)本技术所述的内循环水解反应器，设置所述高速推进器为叶轮式推进器，所述叶轮式推进器的叶轮与所述中心筒同轴设置，所述叶轮位于所述上中心筒与所述内圆台形筒的连接处的等水平线上；所述叶轮的外径与所述上筒体内径的比值为O. 7 O. 8 ;所述叶轮的叶片数为3-8 ;所述叶轮的转速为90-120转/分。污水中的无机泥砂在叶轮式推进器的叶轮剪切作用下，其表面附着的有机物质更容易被剥落下来，本技术设置所述叶轮的外径与所述上筒体内径的比值为O. 7~0· 8 ;使得进入上中心筒内的泥砂能够与叶轮发生有效碰撞，从而高效剥离无机泥砂表面的有机物质，同时还使得所述叶轮与上中心筒内壁之间留有适宜于泥砂沉降的通道，避免无机泥本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内循环水解反应器，包括：反应器外筒（5），所述反应器外筒（5）的上部为一个圆筒，在所述圆筒的上部侧壁上设置有出水口（3）；在所述圆筒的下方且与所述圆筒的下边缘连接设置有外圆台形筒（17），所述外圆台形筒（17）与所述圆筒同轴设置且沿轴向方向由上向下逐渐向内收缩，在所述外圆台形筒（17）的侧壁上设置有排泥口（15）和进水口（2）；在所述外圆台形筒（17）的底面上设置有排砂管（1）；中心筒，所述中心筒设置在所述反应器外筒（5）内，所述中心筒由同轴设置的上中心筒（6）、下中心筒（8）和内圆台形筒（7）组成，所述上中心筒（6）和下中心筒（8）为圆柱形筒体，所述下中心筒（8）的直径大于所述上中心筒（6），所述上中心筒（6）和下中心筒（8）通过所述内圆台形筒（7）连接，所述内圆台形筒（7）的上边缘与所述上中心筒（6）的下边缘连接，所述内圆台形筒（7）的下边缘与所述下中心筒（8）的上边缘连接，所述下中心筒（8）的下边缘与所述外圆台形筒的内壁之间设置有回流缝隙（18）；导流筒（9），设置在所述中心筒的外部且与所述中心筒同轴设置，所述导流筒（9）的上边缘高于所述中心筒的上边缘，所述导流筒（9）的内壁和所述中心筒的外壁之间形成液体通道，所述导流筒（9）的外壁和所述反应器外筒（5）之间由下向上依次形成污泥水解区（13）和固液分离区（14）；低速搅拌器（11），所述低速搅拌器（11）设置在所述下中心筒（8）的进水口处；其特征在于，在所述中心筒的内部还设置有高速推进器（12），所述高速推进器（12）设置在所述上中心筒（6）与内圆台形筒的交界处。...

【技术特征摘要】
1.一种内循环水解反应器，包括反应器外筒(5)，所述反应器外筒(5)的上部为一个圆筒，在所述圆筒的上部侧壁上设置有出水口(3);在所述圆筒的下方且与所述圆筒的下边缘连接设置有外圆台形筒(17)，所述外圆台形筒(17)与所述圆筒同轴设置且沿轴向方向由上向下逐渐向内收缩，在所述外圆台形筒(17)的侧壁上设置有排泥口(15)和进水口(2);在所述外圆台形筒(17)的底面上设置有排砂管(I);中心筒，所述中心筒设置在所述反应器外筒(5)内，所述中心筒由同轴设置的上中心筒(6)、下中心筒(8)和内圆台形筒(7)组成，所述上中心筒(6)和下中心筒(8)为圆柱形筒体， 所述下中心筒(8)的直径大于所述上中心筒(6)，所述上中心筒(6)和下中心筒(8)通过所述内圆台形筒(7)连接，所述内圆台形筒(7)的上边缘与所述上中心筒(6)的下边缘连接， 所述内圆台形筒(7)的下边缘与所述下中心筒(8)的上边缘连接，所述下中心筒(8)的下边缘与所述外圆台形筒的内壁之间设置有回流缝隙(18)；导流筒(9)，设置在所述中心筒的外部且与所述中心筒同轴设置，所述导流筒(9)的上边缘高于所述中心筒的上边缘，所述导流筒(9 )的内壁和所述中心筒的外壁之间形成液体通道，所述导流筒(9)的外壁和所述反应器外筒(5)之间由下向上依次形成污泥水解区 (13)和固液分尚区(14)；低速搅拌器(11)，所述低速搅拌器(11)设置在所述下中心筒(8 )的进水口处；其特征在于，在所述中心筒的内部还设置有高速推进器(12)，所述高速推进器(12)设置在所述上中心筒(6)与内圆台形筒的交界处。2.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊娅，徐晶，宋英豪，朱民，林秀军，梁康强，
申请(专利权)人：北京市环境保护科学研究院，
类型：实用新型
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