一种降流式厌氧生物膜反应器制造技术

一种降流式厌氧生物膜反应器，涉及一种厌氧生物膜反应器。本实用新型专利技术是要解决现有厌氧生物膜反应器布水不均匀、出水设隔筛板易堵塞、填料流化时机械搅拌能耗高的问题。本实用新型专利技术由反应器本体、回流泵、气体压缩机、液体混合器、布水器、出水管、布气管组成；在反应器本体的侧壁上设置出水管，在悬浮填料区和出水区之间设置布气管；进料泵与液体混合器连通，液体混合器与进水口连通；气体压缩机与布气管连通；回流泵与液体混合器连通。本实用新型专利技术通过上部的布水器均匀布水，水力型式为降流式，并通过曝气作用使填料呈流化状，布水均匀，传质效率高，不易堵塞和短流；无需为出水设置固液分离装置如三相分离器、隔筛板等；能耗较低，节省资源。

【技术实现步骤摘要】
一种降流式厌氧生物膜反应器
本技术涉及一种厌氧生物膜反应器。
技术介绍
在厌氧生物膜反应器中，微生物以一种固定形式附着到载体表面形成膜或者彼此相连形成生物颗粒，从而能够分解复杂有机物并生成甲烷和二氧化碳等最终产物。目前国内外广泛应用的厌氧生物膜反应器主要有固定床、膨胀床、流化床、BAS、UASB和EGSB反应器等。传统的厌氧生物膜反应器中，上流式反应器的竖向设计使得污水不能自流，且易引起布水不均匀和短流。为防止污泥或填料流失，分离消化气、消化液和污泥，一般需设固液分离装置，如上流式厌氧污泥床反应器(UASB)需设三相分离器，生物活性滤池(BAF)需设有格栅网的溢流口或隔筛板等，其存在不同程度的堵塞问题。此外，厌氧生物膜反应器常采用机械搅拌的方式使填料流化，能耗较高。因此，研发一种布水均匀，气固液分离简便，能耗较低的厌氧生物膜反应器，具有社会和经济价值。
技术实现思路
本技术是要解决现有的厌氧生物膜反应器存在布水不均匀、出水设隔筛板易堵塞、填料流化时机械搅拌能耗高的技术问题，而提供一种降流式厌氧生物膜反应器。本技术的降流式厌氧生物膜反应器是由反应器本体1、回流泵2、外接气源3、气体压缩机4、液体混合器11、第一阀门12、多孔布水器13、排气阀14、出水管15、第二阀门18、布气管19、第三阀门20、进料泵21、进水管22、第四阀门23、储气装置24、悬浮填料25、第五阀门26、第一回流管27和第二回流管28组成；反应器本体1的内部从上至下分别为布水区5、悬浮填料区6、出水区7和污泥沉积区8；反应器本体1的顶部设置有第一进水口9和出气口10，布水区5中设置多孔布水器13，多孔布水器13的进水端与第一进水口9的出水端连通；在悬浮填料区6中布置悬浮填料25，在反应器本体1的悬浮填料区的侧壁上设置一个出水管15，出水管15的上端为出水口15-1，出水口15-1设置在反应器本体1的外部侧壁上，出水管15的下端为第二进水口15-2，第二进水口15-2设置在出水区7中；在悬浮填料区6和出水区7之间设置布气管19；排气阀14设置在出水管15的上端弯管处，排气阀14与出水管15连通且在反应器本体1的内部；在反应器本体1的出水区7的侧壁上设置回流口16；污泥沉积区8呈向下收缩的锥形，污泥沉淀区8的底部设有排泥口17；进料泵21的出料端通过进水管22与液体混合器11的入口连通，进水管22上设置第四阀门23；液体混合器11的出口与第一进水口9的进水端连通，液体混合器11与第一进水口9之间设置第一阀门12；气体压缩机4的出气端与布气管19的进气端连通，气体压缩机4与布气管19之间设置第三阀门20，气体压缩机4的进气端分别与外接气源3的出气端和储气装置24的出气端连通，储气装置24的进气端和出气口10的出气端连通；回流泵2的进料端通过第一回流管27与回流口16的出料端连通，第一回流管27上设置第五阀门26，回流泵2的出料端通过第二回流管28与液体混合器11的入口连通，第二回流管28上设置第二阀门18。所述的悬浮填料25材质为聚乙烯、聚丙烯或聚氨酯。该降流式厌氧生物膜反应器中，通过重力自流同悬浮填料25充分接触，布水均匀，不易堵塞和短流，无需专门的固液分离装置，并具备抗冲击负荷能力。本技术为一种降流式厌氧生物膜反应器，进水和回流液混合后，从反应器上部进水，重力自流接触悬浮填料25，在气流和水头损失的作用下，废水均布在整个悬浮填料区6。同时，采用底部曝气的方法使填料25呈流化状态，气液之间的异向流动提高了提高水和填料25间的传质效率，不易堵塞和短流。相比传统的厌氧生物膜反应器，本技术省去三相分离器等一类的泥水分离装置，也不需其它固液分离装置防止填料流失，避免了三相分离器缝隙流速不易控制，容易跑泥等问题，也避免了固液分离装置在运行管理上的堵塞问题。本技术采用两套曝气方式，平时气体压缩机4同储气装置24连通，不和外界其它气源连通；当进行好氧挂膜，或者储气装置24没气时，气体压缩机4同外接气源3连通，充分利用了系统本身产生的气体进行曝气扰动，节约了能耗和资源。采用回流泵2循环出水，可调节下降流速与进水浓度，有效提高反应器抗冲击负荷能力。本技术使用前，悬浮填料25已置入反应器主体1中，填料填充率控制在30％～80％，将运行良好的水厂厌氧反应器中的污泥与废水混合后，通过进料泵21和液体混合器11泵入反应器主体1内，静置24小时后由底部排泥口17排出剩余污泥，连续泵入废水，并启动回流泵2回流底部出水，启动布气管19，少量曝气使悬浮填料25在气体携带下处于流化状态或半流化状态。启动初期，水力停留时间应在24h以上，控制容积负荷的范围为0.5kgCOD/m3·d～1.5kgCOD/m3·d，控制进水浓度在1500mg/L～3000mg/L。当出水COD去除率可达80％以上时，缩短水力停留时间以提高容积负荷，一般情况下，经2周～4周，悬浮填料25上的生物膜成长成熟，经4周～12周，反应器可进入稳态运行。反应器在运行过程中，进料泵21和回流泵2同时工作，废水与回流液在液体混合器11中先混合稀释，后经多孔布水器13进入反应器。多孔布水器13通过喷淋方式均匀布水，混合后的废水从上往下逐步流经整个悬浮填料区6，后由出水区7经出水管15出水。悬浮填料25表面的生物膜同稀释后的废水接触，因生物膜中的微生物的新陈代谢作用，废水中的有机物质被逐渐降解，一部分成为细胞物质，生物膜生长增殖，另一部分转化为CO2、CH4等气体。水处理过程中，老化的生物膜随水流脱落流入反应器底部的污泥沉积区8，可定期由排泥口17排出，而产生的气体在反应器顶部由储气装置24收集，储气装置24作为曝气的气源，同气体压缩机4连接，气体压缩机4将气体压入布气管19中，曝气时气体上浮搅动填料25。反应器启动时，可采用好氧预挂膜，两步挂膜的方法，此时气体压缩机4需要外接气源3，而不是使用储气装置24作为气源。与现有技术相比：(1)本技术的污水从上往下重力自流，底部曝气，布水更均匀，传质效率高；(2)本技术循环利用系统的产气曝气，扰动悬浮填料，不易堵塞和短流，节省资源和能耗；(3)本技术使用填料挂膜保有生物量，结构上省去了三相分离器等泥水分离装置，也不需另设固液分离装置防止填料流失；(4)本技术采用回流泵循环出水，可调节下降流速与进水浓度，有效提高反应器抗冲击负荷能力。附图说明图1为实施方式一的降流式厌氧生物膜反应器的示意图，箭头表示水的流动方向。具体实施方式具体实施方式一：本实施方式为一种降流式厌氧生物膜反应器，如图1所示，具体是由反应器本体1、回流泵2、外接气源3、气体压缩机4、液体混合器11、第一阀门12、多孔布水器13、排气阀14、出水管15、第二阀门18、布气管19、第三阀门20、进料泵21、进水管22、第四阀门23、储气装置24、悬浮填料25、第五阀门26、第一回流管27和第二回流管28组成；反应器本体1的内部从上至下分别为布水区5、悬浮填料区6、出水区7和污泥沉积区8；反应器本体1的顶部设置有第一进水口9和出气口10，布水区5中设置多孔布水器13，多孔布水器13的进水端与第一进水口9的出水端连通；在悬浮填料区6中布置悬浮填料25，在反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降流式厌氧生物膜反应器，其特征在于降流式厌氧生物膜反应器是由反应器本体(1)、回流泵(2)、外接气源(3)、气体压缩机(4)、液体混合器(11)、第一阀门(12)、多孔布水器(13)、排气阀(14)、出水管(15)、第二阀门(18)、布气管(19)、第三阀门(20)、进料泵(21)、进水管(22)、第四阀门(23)、储气装置(24)、悬浮填料(25)、第五阀门(26)、第一回流管(27)和第二回流管(28)组成；反应器本体(1)的内部从上至下分别为布水区(5)、悬浮填料区(6)、出水区(7)和污泥沉积区(8)；反应器本体(1)的顶部设置有第一进水口(9)和出气口(10)，布水区(5)中设置多孔布水器(13)，多孔布水器(13)的进水端与第一进水口(9)的出水端连通；在悬浮填料区(6)中布置悬浮填料(25)，在反应器本体(1)的悬浮填料区的侧壁上设置一个出水管(15)，出水管(15)的上端为出水口(15‑1)，出水口(15‑1)设置在反应器本体(1)的外部侧壁上，出水管(15)的下端为第二进水口(15‑2)，第二进水口(15‑2)设置在出水区(7)中；排气阀(14)设置在出水管(15)的上端弯管处，排气阀(14)与出水管(15)连通且在反应器本体(1)的内部；在悬浮填料区(6)和出水区(7)之间设置布气管(19)；在反应器本体(1)的出水区(7)的侧壁上设置回流口(16)；污泥沉积区(8)呈向下收缩的锥形，污泥沉淀区(8)的底部设有排泥口(17)；进料泵(21)的出料端通过进水管(22)与液体混合器(11)的入口连通，进水管(22)上设置第四阀门(23)；液体混合器(11)的出口与第一进水口(9)的进水端连通，液体混合器(11)与第一进水口(9)之间设置第一阀门(12)；气体压缩机(4)的出气端与布气管(19)的进气端连通，气体压缩机(4)与布气管(19)之间设置第三阀门(20)，气体压缩机(4)的进气端分别与外接气源(3)的出气端和储气装置(24)的出气端连通，储气装置(24)的进气端和出气口(10)的出气端连通；回流泵(2)的进料端通过第一回流管(27)与回流口(16)的出料端连通，第一回流管(27)上设置第五阀门(26)，回流泵(2)的出料端通过第二回流管(28)与液体混合器(11)的入口连通，第二回流管(28)上设置第二阀门(18)。...

【技术特征摘要】
1.一种降流式厌氧生物膜反应器，其特征在于降流式厌氧生物膜反应器是由反应器本体(1)、回流泵(2)、外接气源(3)、气体压缩机(4)、液体混合器(11)、第一阀门(12)、多孔布水器(13)、排气阀(14)、出水管(15)、第二阀门(18)、布气管(19)、第三阀门(20)、进料泵(21)、进水管(22)、第四阀门(23)、储气装置(24)、悬浮填料(25)、第五阀门(26)、第一回流管(27)和第二回流管(28)组成；反应器本体(1)的内部从上至下分别为布水区(5)、悬浮填料区(6)、出水区(7)和污泥沉积区(8)；反应器本体(1)的顶部设置有第一进水口(9)和出气口(10)，布水区(5)中设置多孔布水器(13)，多孔布水器(13)的进水端与第一进水口(9)的出水端连通；在悬浮填料区(6)中布置悬浮填料(25)，在反应器本体(1)的悬浮填料区的侧壁上设置一个出水管(15)，出水管(15)的上端为出水口(15-1)，出水口(15-1)设置在反应器本体(1)的外部侧壁上，出水管(15)的下端为第二进水口(15-2)，第二进水口(15-2)设置在出水区(7)中；排气阀(14)设置在出水管(15)的上端弯管处，排气阀(14)与出水管(15)连通且在反应器本体(1)的内部；在悬浮填料区(6)和出水区(7)之间设置布气管(19)；在反应器本体(1)的出水区(7)的侧壁上设置回流口(16)；污泥沉积区(8)呈向下收缩的锥...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟丹，陈进臻，马文成，葛小利，朱凯，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江,23