一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器制造技术

本发明专利技术涉及一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，反应容器由下至上依次分为布水段、反应段和分离段，布水段包括第一倒锥短筒，第一倒锥短筒内设有泡罩布水器，泡罩布水器与进水管连通，反应段包括倒锥长筒，增温保温系统对应反应段设置，增温保温系统由外向内包括保温层、增温储油层和增温盘管，分离段包括圆短筒和第二倒锥短筒，第二倒锥短筒和圆短筒内设有出水出气系统，出水出气系统包括锥形分离集气罩、环形溢流堰和回流管，锥形分离集气罩设置于增温盘管的上方，环形溢流堰的上方设有出水管、下方设有回流管，回流管下端与进水管连通。本发明专利技术具有良好保温增温能力，传质条件好，持留污泥能力强，稳定性强，清空方便，处理效能高。

Anaerobic bioreactor for treating organic wastewater with high concentration and refractory

The invention relates to a high concentration of refractory organic wastewater treatment anaerobic biological reactor, the reaction vessel followed by the bottom cloth into the water section, the reaction section and a separating section, the water distribution section includes a first conical short tube, the first short inverted cone cylinder is provided with a water distributor blister, blister and water distributor into the pipe, including the reaction section of inverted cone long barrel, warming insulation system corresponding reaction section is provided, the warming insulation system from outside to inside comprises a heat insulation layer, warming oil layer and the warming coil separation section comprises a circular short tube and second short inverted cone cylinder, second cylinder and circular cone short short cylinder a water outlet system, the water outlet system includes a conical separation gas collecting hood, annular weir and return tube, conical separation gas collecting hood is positioned above the heating coil, a reflux pipe, outlet pipe below the top of the circular weir is, and the lower end of the return pipe The inlet pipe is connected. The invention has the advantages of good heat preservation and temperature increasing ability, good mass transfer condition, strong retention of sludge, strong stability, convenient emptying and high treatment efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器
本专利技术属于有机废水处理的
，特别是涉及一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器。
技术介绍
随着我国工业化进程的不断推进，随之而来的工业废水排放量也与日俱增，根据《2015年中国环境统计年鉴》报道，2014年工业废水排放量高达205.35亿吨，化学需氧量总排放量高达311.4万吨。其中主要来自印染、造纸等行业的高浓度难降解有机废水一直是废水治理领域的难题，这类废水COD浓度常常可达数万乃至数十万mg/L，可使水体缺氧，对生态环境危害巨大，也给人们的日常生活健康带来诸多隐患。相较于成本高昂的高级氧化、混凝沉淀等物化法和负荷低、剩余污泥多的好氧生物处理，具有容积负荷高、高径比大、占地面积小、剩余污泥少和运行费用低等优点的厌氧生物反应器技术被越来越多的应用于高浓度有机废水的处理。厌氧反应器技术发展迅速，自上世纪70年代Lettinga等专利技术了升流式厌氧污泥床(UASB)为代表的第二代厌氧生物反应器以来，以内循环(IC)厌氧反应器和厌氧颗粒膨胀污泥床(EGSB)为代表的第三代厌氧生物反应器迅速涌现，并都被广泛应用于工程实践。厌氧反应器技术主要是利用反应器内部颗粒污泥(厌氧微生物)的特性，在保持一定的温度(中温消化35℃，高温消化53℃)、不含氧气的条件下，经过水解发酵阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段三个阶段，最终将有机物污染物最终转化为可再生能源沼气的技术。其中反应器运行温度、颗粒污泥量持留量和反应器内部水力条件是影响厌氧生物反应器运行最重要的三个因素，也是厌氧生物反应器设计优化的主要方向。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，具有良好保温增温能力，传质条件好，持留污泥能力强，稳定性强，清空方便，废水处理效能高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，包括反应容器和增温保温系统，所述反应容器整体呈圆柱状，所述反应容器由下至上依次分为布水段、反应段和分离段，所述布水段包括设于反应容器下部的第一倒锥短筒，所述第一倒锥短筒内设有泡罩布水器，所述泡罩布水器与设于第一倒锥短筒底部的进水管连通，所述反应段包括下端与第一倒锥短筒连通的倒锥长筒，所述增温保温系统对应反应段设置，增温保温系统沿反应容器由外向内的方向包括保温层、增温储油层和设置于倒锥长筒内上部的增温盘管，所述增温储油层中安装有电阻加热棒，所述分离段包括上下连通的圆短筒和第二倒锥短筒，所述第二倒锥短筒与倒锥长筒的上端连通，所述第二倒锥短筒和圆短筒内设有出水出气系统，所述出水出气系统包括锥形分离集气罩、环形溢流堰和回流管，所述锥形分离集气罩对应设置于增温盘管的上方，所述分离集气罩通过导气筒与外界连通，所述环形溢流堰沿圆短筒内壁设置，所述环形溢流堰的上方设有出水管、下方设有回流管，所述回流管下端与进水管连通。作为本专利技术一种优选的实施方式，所述增温盘管顶端设置于倒锥长筒中线距顶端2/5处，增温盘管呈倒锥形紧密缠绕、下端盘口大小与倒锥长筒对应位置的内径相匹配，所述增温盘管的下入口和上出口与反应容器的外部连通。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述增温储油层下端沿对称设置两根电阻加热棒，所述电阻加热棒通过下部的安装于反应容器底部的智能温控开关进行加热控制，所述智能温控开关能够通过电脑进行远程控制。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述进水管设有进水流量阀，所述回流管与进水管进水流量阀以上的管体直接连通，所述回流管下端安装有回流流量阀。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述反应容器的顶板上通过套管接入pH计和温度计，顶板边缘两侧对称地设有可向外打开的盖板。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述第一倒锥短筒母线与水平面夹角为40°～50°，所述倒锥长筒母线与水平面夹角为75°～85°，所述第二倒锥短筒母线与水平面的夹角为55°～65°。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述反应容器的高径比为5.0～6.5：1.0，所述布水段、反应段、分离段的高度比为1.0：3.0～5.0：1.5，所述第二倒锥短筒与短圆筒的高度比为1.0:1.5，所述第一倒锥短筒的顶端与倒锥长筒的底端连通，所述倒锥长筒的顶端与第二倒锥短筒外侧壁的母线中点处连接，所述第二倒锥短筒的顶端与圆短筒的底端连通。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述保温层内部填充发泡保温胶，保温层的厚度为5cm～15cm。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述反应容器底部安装有三根活动支脚，所述活动支脚底部通过活动螺丝进行安装固定。作为本专利技术另一种优选的实施方式，所述倒锥长筒下部设有人孔。有益效果本专利技术利用了厌氧生物处理三段论的理论与反应器结构特点结合(下端多进行水解发酵阶段和产氢产乙酸阶段，温度30℃左右，上端主要进行产甲烷阶段，温度35℃左右)，集成了水力学、微生物学、生物反应器工程技术，解决了传统厌氧反应器应对不同气候条件增温保温性能不佳、不同场地条件稳定性不足等问题，具有适应性强、良好保温增温能力、传质条件好、持留污泥能力强、抑制酸化、清空维护方便、占地面积小并可高效能地对高浓度难降解有机废水进行处理的特点。由于采用了上述技术方案，本专利技术与其他现有技术相比：第一，本专利技术进水管与回流管相连，同时具有进料、回流与清空三重功能。管内进水与回流液混合，具有稀释进水的作用，使得反应器具有较强的耐浓度冲击能力，由于具有倒锥型结构，进水管兼有清空口功能，便于无死角清空里料，减轻清空反应容器时的工作量。同时，由于这种结构的设置，可缩小布水区体积，故可增大反应容器内有效反应容积；第二，本专利技术布水采用泡罩布水器，进水由泡罩挡住经泡罩边缘进水，增加液体进入反应器范围，能保证均匀布水，大幅度提高抗水力冲击能力，可承受高达1:10的回流比，耗材少，泡罩结构也可挡住布水区上方固液混合物，不易产生堵塞；第三，本专利技术反应段主体为倒锥结构，直径从下至上由小到大，进水撞击在泡罩上由边缘折流出水，在反应段形成涡旋流场，流场内具有强剪切力，充分混合进水与污泥，强化湍流效果，降低传质阻力。经涡旋流场搅动的颗粒污泥更易扬至反应容器中上端，使得反应容器内部整体保持污泥浓度较高的平推流流态，大大提高去除效率；第四，本专利技术在反应段上部设置增温盘管，与分离段的分离集气罩组合形成两层分离结构，保证反应器三相分离效果，充分持留颗粒污泥；第五，本专利技术增温盘管的设置充分迎合厌氧发酵三段论理论，反应器下端主要进行水解发酵阶段和产氢产乙酸阶段，上端主要进行产氢产乙酸和产甲烷阶段，其中产甲烷菌对温度敏感，其最高效工作的温度为35℃左右(中温消化)和53℃左右(高温消化)，在产甲烷阶段利用增温盘管独立针对性增温，可保证产甲烷阶段的高效进行，充分提高反应器效能，避免反应容器内部产生酸化现象；第六，本专利技术增温盘管独立于保温增温层单独设置，在温度较高的夏季(＞25℃)或南方地区，增温盘管可独立运行进行增温保温工作，可在保证处理效率的前提下节省运行成本，节约能源；第七，本专利技术电阻加热棒采用智能温控开关进行控制，可通过电脑远程控制电阻加热棒的开启关闭，并可控制恒定温度值，保证了反应器在高效运行时的稳定性；第八，本专利技术增温保温系统的保温层采用发泡保温胶无死角进行填本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，包括反应容器和增温保温系统，所述反应容器整体呈圆柱状，其特征在于：所述反应容器由下至上依次分为布水段(Ⅰ)、反应段(Ⅱ)和分离段(Ⅲ)，所述布水段(Ⅰ)包括设于反应容器下部的第一倒锥短筒(3)，所述第一倒锥短筒(3)内设有泡罩布水器(24)，所述泡罩布水器(24)与设于第一倒锥短筒(3)底部的进水管(1)连通，所述反应段(Ⅱ)包括下端与第一倒锥短筒(3)连通的倒锥长筒(9)，所述增温保温系统对应反应段(Ⅱ)设置，增温保温系统沿反应容器由外向内的方向包括保温层(6)、增温储油层(8)和设置于倒锥长筒(9)内上部的增温盘管(10)，所述增温储油层(8)中安装有电阻加热棒(7)，所述分离段(Ⅲ)包括上下连通的圆短筒(15)和第二倒锥短筒(12)，所述第二倒锥短筒(12)与倒锥长筒(9)的上端连通，所述第二倒锥短筒(12)和圆短筒(15)内设有出水出气系统，所述出水出气系统包括锥形分离集气罩(14)、环形溢流堰(17)和回流管(22)，所述锥形分离集气罩(14)对应设置于增温盘管(10)的上方，所述分离集气罩(14)通过导气筒(21)与外界连通，所述环形溢流堰(17)沿圆短筒(15)内壁设置，所述环形溢流堰(17)的上方设有出水管(16)、下方设有回流管(22)，所述回流管(22)下端与进水管(1)连通。...

【技术特征摘要】
1.一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，包括反应容器和增温保温系统，所述反应容器整体呈圆柱状，其特征在于：所述反应容器由下至上依次分为布水段(Ⅰ)、反应段(Ⅱ)和分离段(Ⅲ)，所述布水段(Ⅰ)包括设于反应容器下部的第一倒锥短筒(3)，所述第一倒锥短筒(3)内设有泡罩布水器(24)，所述泡罩布水器(24)与设于第一倒锥短筒(3)底部的进水管(1)连通，所述反应段(Ⅱ)包括下端与第一倒锥短筒(3)连通的倒锥长筒(9)，所述增温保温系统对应反应段(Ⅱ)设置，增温保温系统沿反应容器由外向内的方向包括保温层(6)、增温储油层(8)和设置于倒锥长筒(9)内上部的增温盘管(10)，所述增温储油层(8)中安装有电阻加热棒(7)，所述分离段(Ⅲ)包括上下连通的圆短筒(15)和第二倒锥短筒(12)，所述第二倒锥短筒(12)与倒锥长筒(9)的上端连通，所述第二倒锥短筒(12)和圆短筒(15)内设有出水出气系统，所述出水出气系统包括锥形分离集气罩(14)、环形溢流堰(17)和回流管(22)，所述锥形分离集气罩(14)对应设置于增温盘管(10)的上方，所述分离集气罩(14)通过导气筒(21)与外界连通，所述环形溢流堰(17)沿圆短筒(15)内壁设置，所述环形溢流堰(17)的上方设有出水管(16)、下方设有回流管(22)，所述回流管(22)下端与进水管(1)连通。2.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，其特征在于：所述增温盘管(10)顶端设置于倒锥长筒(9)中线距顶端2/5处，增温盘管(10)呈倒锥形紧密缠绕、下端盘口大小与倒锥长筒(9)对应位置的内径相匹配，所述增温盘管(10)的下入口(11)和上出口(13)与反应容器的外部连通。3.根据权利要求1所述的一种高浓度难降解有机废水处理厌氧生物反应器，其特征在于：所述增温储油层(8)下端沿对称设置两根电阻加热棒(7)，所述电阻加热棒(7)通过下部的安装于反应容器底部的智能温控开关(5)进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小光，储潇枭，孙正，吕迎智，马颜雪，李毓陵，宋锦，孙宁珍，汪风波，魏亮，唐丽娟，
申请(专利权)人：东华大学，岜山集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31