本实用新型专利技术涉及厌氧消化工艺中的核心设备厌氧消化器，具体是一种内动力气压式间歇内循环/波动搅拌厌氧消化器，它是由集气箱(12)、定时排气阀(1)、集气罩(5)、进气/水管(4)、回流管(15)、进入到消化区(7)底部构成循环回路；随着定时排气阀(1)的关闭、开启，沼气会在集气箱(12)内汇集、排出，同时，沉淀回流区(14)的料液在YDT填料层中上、下窜流多次，从而使消化区(7)内的料液实现了内动力气压式间歇内循环及沉淀回流区(14)的料液在YDT填料层中上、下窜流多次形成波动搅拌。
【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术涉及厌氧反应工艺中的核心设备，具体是一种内动力气压式间歇内循环/波动搅拌厌氧反应器。
技术介绍
(一)申请号为201420376879.5的一种名为內动力气压式自动间歇循环器的专利技术专利，是利用反应器自身产生的沼气压力实现循环的装置，但內动力气压式自动间歇循环器存在下列不足之处：1.该循环器的回流管有一部分设在反应器外，从某意义是说属外循环，并在管路上设有逆止阀，增加了逆止阀和两个弯头，延伸了回流管长度，使回流阻力增大，2.该循环器的水位控制气阀和手动调节气阀采用并联设置，没有和无压气室的出/进气管连通，管路设计较复杂，当有压气室排气时，沉淀回流区的液面下降，会形成反应器负压，3.溢流管进水口设在沉淀区内，出水不是消化最末端，其出水的COD去除率较低，4.控制系统采用了水位控制气阀其结构较为复杂。(二)目前，以IC内循环厌氧反应器为代表的第三代厌氧反应器是世界上效能最高的反应器，其工艺特点是：1.采用16-25米高的反应器，其高径比在4-8左右，并利用第一反应室产生的沼气通过内部的提升管产生的提升力实现强制内循环，2.在反应器内投入并培养了大量厌氧颗粒污泥以提高厌氧菌群的浓度，由于IC具有以上特点，同时也为该反应器带来一些不足处：1.生产能耗较高：A.该反应器实现了内动力气提式内循环，不需要外来动力循环搅拌，但由于反应器的高度大，进料泵的动力消耗大，B.反应器的容积和表面积的比大，散热损失大，2.菌群浓度较低：该反应器的第二反应室和沉淀区的菌群浓度较低，3.传质效果较差：由于该反应器的第二反应室和沉淀区的循环量较小或没有，基本属于直排式，反应末端的传质效果较差，4.基建成本较高：该反应器的内部和外部结构复杂，其制造、运输、安装、基建成本高，5.适用范围小：A.由于反应器容积和表面积比值较大，其散热损失大，不利于反应器的增温、保温，不利于冬季或北方地区的生产使用，B.该反应器不适用悬浮物含量较高的料液，C.该反应器由于高大，管理要求较高不适用中小型企业的生产，其通用性较差，6.循环量不可调控：由于该反应器特殊的结构特点，其循环量主要取决于料液浓度和第一反应室的产气量，其循环量不可调控。
技术实现思路
为了克服內动力气压式自动间歇循环器和IC内循环厌氧反应器上述现有技术的不足，本专利技术提供一种内动力气压式间歇内循环/波动搅拌厌氧反应器。本专利技术解决内动力气压式间歇内循环/波动搅拌厌氧反应器的技术方案是：(一)內动力气压式自动间歇循环器的技术改造部分：1.在集气箱底部设垂直的回流管通到反应区底部50-100厘米处，2.水位控制气阀改为定时排气阀并与无压气室的出/进气管连通，取消手动调节气阀，3.在溢流管口处设水封槽，4.水位控制气改为定时排气阀。(二)内动力气压式间歇内循环/波动搅拌反应器部分：1.内动力气压的形成：在反应器反应过程中，随着反应区内沼气不断产生，沼气经气封、斗形集气罩、进气/水管(注：定时排气阀关闭时进气，开启时进水)不断汇集到集气箱内，这时定时排气阀处于关闭状态，随着集气箱内的沼气不断增加，压力也不断增大，迫使原集气箱内料液经回流管不断被压入到反应区底部，这种在集气箱內部不需要外动力产生的沼气压力称为内动力气压，2.波动搅拌的形成：因集气箱是设在反应器内液面下，随着集气箱的多次进气、排气，沉淀回流区的料液也会在YDT填料层中多次上下波动形成搅拌，增加了沉淀回流区料液的传质效果，3.内循环系统：在反应器中上部设有气封、斗形集气罩、进气及进水管、集气箱和回流管构成了反应器的内循环系统，4.水封槽式溢流管：水封槽上口高度是沉淀区水位最高高度，槽体高度设为50-100厘米，5.控制和安全系统：控制系统是由定时排气阀构成主体，下部连通到有压气室，其上部与出气管和无压气室出/进气管(注：当定时排气阀关闭时无压气室是出气，开启时是进气避免反应器负压)连通，构成了控制和安全系统，6.YDT填料层：除反应区含有大量颗粒污泥菌群之外，在反应器的沉淀回流区内设有固定式YDT填料层供厌氧菌附着，用于提高厌氧反应未端的菌群浓度，7.定时排气阀的时间设定：为提高沉淀回流区的波动搅拌效果，定时排气阀的排气时间与进料泵同步(即：定时排气阀开启时停止进料，有利于沉淀回流区的料液回流以增加波动搅拌的传质效果)。本专利技术的有益效果是：1.生产能耗低：A.由于该反应器实现了内动力气压式间歇内循环/波动搅拌，不需要外来动力循环搅拌，B.由于反应器的高度不受限制，可降低反应器的高度，减少进料泵的动力消耗，C.反应器的容积和表面积的比小，散热损失少，2.菌群浓度高：除反应区含有大量颗粒污泥菌群之外，在反应末端的沉淀回流区又设有YDT填料供菌群附着，提高了反应器末端的菌群浓度并起到一定稳流作用，3.传质效果好：由于反应器的反应区存在内循环搅拌，沉淀回流区料液存在多次在YDT填料层中上下波动搅拌，沉淀回流区的传质效果好，4.基建成本低：该反应器的内部和外部结构简单，其制造、运输、安装、基建、成本低，可实现标准化，系列化生产，5.适用范围广：A.由于反应器容积和表面积比值较小，其散热损失小，有利于反应器的增温、保温，适用冬季或北方地区，B.该反应器的集气箱进料时会产生一定的冲击有利于脫气，对悬浮物含量较高的料液也有一定的适用性，C.该反应器适合中小型反应器，通过对多个内循环系统组合，也适用于超大型反应器，其通用性较强，6.循环量大且可调：该反应器的循环量等于反应区的产气量，通过对定时排气阀排气时间的设定，其循环量及循环频率可自由调控，为厌氧反应创造最佳的反应条件。综合上述有益效果，本专利技术在完善[內动力气压式自动间歇循环器]的基础上提供了一种生产效能高、建设成本低、管理方便、适用性強的高效能的内动力气压式间歇内循环/波动搅拌厌氧反应器。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图中：1.定时排气阀，2.无压气室，3.水封槽式溢流管，4.进气/水管，5.斗形集气罩，6.气封，7.消化区，8.排污管阀，9.出气管，10.无压气室出/进气管，11.有压气室，12.集气箱，13.YDT填料层，14.沉淀回流区，15.回流管，16.圆柱形下锥体反应器，17.间歇式进料管阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明：在反应器反应过程中，料液以间歇式的形式由进料管(17)进入到反应区(7)内，随着沼气不断产生，沼气经气封(6)，斗形集气罩(5)，进气/水管(4)不断汇集到集气箱(12)內，这时的定时排气阀(1)处于关闭状态，随着集气箱(12)内的沼气不断增加，压力不断增大，迫使原集气箱(12)内料液沿回流管(15)不断进入到反应区(7)的底部，部分反应后的料液经水封槽式溢流管(3)排出；当定时排气阀(1)开启时，有压气室(11)内的沼气沿出气管(9)排出，部分沼气经无压气室出/进气管(10)回流到无压气室内(2)避免反应器负压，同时，沉淀回流区(14)料液窜过YDT填料层(13)经过气封(6)和斗形集气罩(5)之间缝系回流到反应区(7)内，经进气/水管(5)被吸入到集气箱(12)内，当集气箱(12)內水满时，定时排气阀(1)又会进入关阀状态，集气箱(12)又进入下一轮的进气、出料，排气、进料的内循环反应过程。总之，本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种內动力气压式间歇內循环/波动搅拌厌氧反应器的特征在于：所述反应器(16)是由圆柱形下锥体构成主体，其内部由斗形集气罩(5)将反应器分为中下部的反应区(7)和中上部的沉淀回流区(14)，顶部设有无压气室(2)；所述反应器(16)的锥体底部设有间歇式进料管阀(17)及排污管阀(8)；所述反应器(16)内的中部一圈设有气封(6)，所述在气封(6)上部15‑30厘米处设有斗形集气罩(5)，所述集气罩(5)顶部设有进气/水管(4)通入到集气箱(12)内距离顶部10‑25厘米处；所述集气箱(12)为圆柱形下锥体，集气箱(12)底部设有回流管(15)通入到反应区(7)底部50‑100厘米处；所述沉淀回流区(14)內设有固定式YDT填料层(13)；所述反应器左上部设有水封槽式溢流出料管(3)；所述內动力气压式间歇內循环厌氧反应器(16)外顶部设有定时排气阀(1)，所述定时排气阀的排气时间设定与进料时间同步(即：定时排气阀开启时停止进料，有利于沉淀回流区的料液回流以增加波动搅拌的传质效果)，所述定时排气阀(1)下端连通到有压气室(11)，所述定时排气阀(1)的上端与出气管(9)和出/进气管(10)连通(注：沼气回流以避免反应器负压)。...
【技术特征摘要】
1.一种內动力气压式间歇內循环/波动搅拌厌氧反应器的特征在于：所述反应器(16)是由圆柱形下锥体构成主体，其内部由斗形集气罩(5)将反应器分为中下部的反应区(7)和中上部的沉淀回流区(14)，顶部设有无压气室(2)；所述反应器(16)的锥体底部设有间歇式进料管阀(17)及排污管阀(8)；所述反应器(16)内的中部一圈设有气封(6)，所述在气封(6)上部15-30厘米处设有斗形集气罩(5)，所述集气罩(5)顶部设有进气/水管(4)通入到集气箱(12)内距离顶部10-25厘米处；所述集气箱(12)为圆柱形下锥体，集气箱(12)底部设有回流管(15)通入到反应区(7)底部50-100厘米处；所述沉淀回流区(14)內设有固定式YDT填料层(13)；所述反应器左上部设有水封槽式溢流出料管(3)；所述內动力气压式间歇內循环厌氧反应器(16)外顶部设有定时排气阀(1)，所述定时排气阀的排气时间设定与进料时间同步(即：定时排气阀开启时停止进料，有利于沉淀回流区的料液回流以增加波动搅拌的传质效果)...
【专利技术属性】
技术研发人员：方慧敏，
申请(专利权)人：方慧敏，
类型：新型
国别省市：山东;37
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。