一种能量可回收型厌氧反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种能量可回收型厌氧反应器，属于厌氧反应器技术领域。厌氧反应器提供了沼气提纯系统和反应器加热保温系统，沼气提纯系统设置装有乙胺醇的沼气提纯反应箱和乙胺醇再生反应箱，反应器加热保温系统包括用于加热乙胺醇再生反应箱的沼气燃烧装置、用于使再生的乙胺醇和循环水箱中的水交换热量的换热器，和包围在所述厌氧反应器主体外周的保温隔层，实现沼气提纯、乙胺醇再生、水的加热，厌氧反应器主体的保温；相比于传统中高温厌氧反应器在冬季时需外部能源加热保持反应温度而言，本发明专利技术的厌氧反应器实现了加热保温单元上能源的自给自足；同时，在本发明专利技术厌氧反应器的运行方法下，实现了厌氧反应器的快速启动。实现了厌氧反应器的快速启动。实现了厌氧反应器的快速启动。

【技术实现步骤摘要】
一种能量可回收型厌氧反应器


[0001]本专利技术属于厌氧反应器
，更具体地说，涉及一种能量可回收型厌氧反应器及其运行方法。

技术介绍

[0002]厌氧反应的原理是利用厌氧菌种的生物代谢特性，在降解废水中有机物的同时产生甲烷气体的一种经济有效的水处理技术，拥有低耗高效及污泥产量低等优点，已经成功运用于中高浓度废水处理之中。厌氧生物处理技术发展至今100多年的历史，经历了以化粪池、厌氧接触工艺为代表的第一代厌氧反应器，以厌氧滤池(AF)、升流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧接触膜膨胀床反应器(AAFEB)等为代表的第二代厌氧反应器，和以升流式厌氧流化床(UFB)、厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环厌氧反应器(IC)为代表的第三代厌氧反应器的迭代历程。
[0003]目前主流的厌氧反应器主要存在的问题有：
①
厌氧反应为达到较高的处理效率，在冬季水温较低时通常需要额外的蒸汽或电能加热反应器，维持内部水温在30℃左右，造成能耗和碳排放的增加；
②
反应器进水的布水不均匀问题，致使反应器内出现污泥局部沉积、污水短流、进水堵塞等现象，严重降低了反应器的处理效率；
③
厌氧反应器产生的沼气通常掺杂二氧化碳、甲烷、水汽等混合物，纯度不高，热值较低，大多直接将沼气引出焚烧，能源未能有效利用；
④
由于微生物菌种特性，常规厌氧反应器驯化启动周期长，通常需要2个月左右时间，严重影响工程整体进度。
[0004]因此急需一种集成自加热、高效布水与沼气提纯系统的快速启动型厌氧反应器。

技术实现思路

[0005]1.要解决的问题
[0006]为了解决厌氧反应器冬季水温较低时需要外部蒸汽或电能加热的问题，在厌氧反应器中通过自身厌氧反应产生的高纯度沼气，通过燃烧及换热保温系统，维持反应器内部水温在30℃左右，有效降低能源消耗与碳排放，减轻了对外部条件的依赖；
[0007]为了解决现有厌氧处理技术中沼气纯度低、含水量大、能源利用效率低下的问题，在厌氧反应器中增加沼气提纯系统，且可将提纯后的沼气燃烧加热，用于厌氧反应器的保温措施，降低了额外的能源消耗与碳排放；
[0008]为了进一步解决厌氧反应器驯化启动周期长的问题，在厌氧反应器中引入新型的微生物载体材料，可在一个月时间内快速形成厌氧颗粒污泥，大幅缩短启动时间及处理效率。
[0009]2.技术方案
[0010]为了解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0011]本专利技术首先提供了一种能量可回收型厌氧反应器，包括：
[0012]厌氧反应器主体，所述厌氧反应器主体内装填有微生物载体；所述厌氧反应器主
体内下部设置布水器，所述布水器为具孔的盘状螺旋圆管结构；所述厌氧反应器主体内上部设置沼气收集管；
[0013]沼气提纯系统；所述沼气提纯系统包括装有乙胺醇的沼气提纯反应箱和乙胺醇再生反应箱，所述沼气收集管输送的沼气通入沼气提纯反应箱进行提纯；所述沼气提纯反应箱中的乙胺醇流入乙胺醇再生反应箱进行再生并冷却后流回所述沼气提纯反应箱；
[0014]反应器加热保温系统；所述反应器加热保温系统包括用于加热乙胺醇再生反应箱的沼气燃烧装置、用于使再生的乙胺醇和循环水箱中的水交换热量的换热器，和包围在所述厌氧反应器主体外周的保温隔层，所述保温隔层内装有通过所述换热器加热的水。
[0015]优选地，所述布水器的盘状螺旋圆管的孔分布为，与盘状平面呈向下45度角的圆管两侧设有5～25mm不等孔径的孔。布水器由卡箍固定安装于厌氧反应器底部。
[0016]优选地，所述厌氧反应器主体上部沼气收集管设置于三相分离器中。
[0017]优选地，所述沼气提纯系统还包括沼气储存柜，用于储存提纯后的沼气备用，所述沼气储存柜设有压力保护阀。
[0018]优选地，提纯后的沼气经气管输送至沼气储存柜中备用。
[0019]优选地，所述乙胺醇再生反应箱设有排空阀，用于释放乙胺醇溶液内吸收的CO2。
[0020]优选地，所述厌氧反应器主体设有外回流管，反应器内混合着污水、污泥、沼气的混合液经三相分离器的气液固三相分离，处理后的污水从出水堰流出，部分污水从出水口排至下一工艺单元，剩余部分污水回流至厌氧反应器主体进水口，回流比可依据进水COD浓度的高低调整范围为50％～200％。
[0021]优选地，再生后的乙胺醇经输送管至换热器内，冷却后的乙胺醇再次回流至沼气提纯反应箱。
[0022]本专利技术还提供一种能量可回收型厌氧反应器的运行方法，所述厌氧反应器包括：
[0023]厌氧反应器主体，所述厌氧反应器主体内装填有微生物载体；所述厌氧反应器主体内下部设置布水器，所述布水器为具孔的盘状螺旋圆管结构；所述厌氧反应器主体内上部设置沼气收集管；
[0024]沼气提纯系统；所述沼气提纯系统包括装有乙胺醇的沼气提纯反应箱和乙胺醇再生反应箱，所述沼气收集管输送的沼气通入沼气提纯反应箱进行提纯；所述沼气提纯反应箱中的乙胺醇流入乙胺醇再生反应箱进行再生并冷却后流回所述沼气提纯反应箱；
[0025]反应器加热保温系统；所述反应器加热保温系统包括用于加热乙胺醇再生反应箱的沼气燃烧装置、用于使再生的乙胺醇和循环水箱中的水交换热量的换热器，和包围在所述厌氧反应器主体外周的保温隔层，所述保温隔层内装有通过所述换热器加热的水；
[0026]方法包括以下步骤：
[0027]S1含高浓度COD的废水经布水器均匀布在厌氧反应器主体底部，在微生物载体存在下进行厌氧反应产生沼气和CO2的混合沼气；
[0028]S2厌氧反应器主体中产生的混合沼气经气体收集管收集后，输送至沼气提纯反应箱；
[0029]S3沼气提纯反应箱中置有乙胺醇溶液，混合沼气中的CO2经乙胺醇溶液吸收后得到提纯后的沼气；吸收CO2后的乙胺醇溶液流入乙胺醇再生反应箱；
[0030]S4提纯后的沼气经沼气燃烧装置燃烧，加热乙胺醇再生反应箱，使乙胺醇释放
CO2；
[0031]S5乙胺醇再生反应箱中再生后的乙胺醇与循环水箱中的水交换热量后，乙胺醇回流至沼气提纯反应箱；
[0032]S6步骤S5经交换热量后的水流入包围在所述厌氧反应器主体外周的保温隔层，加热厌氧反应器主体。
[0033]优选地，所述步骤S3中沼气提纯反应箱中的乙胺醇溶液浓度为1～2mol/L。
[0034]优选地，所述步骤S1中微生物载体可以选自目前市面上主流的150～300目的粉末活性炭或的PP材质K3MBBR填料中的一种或几种。
[0035]优选地，所述步骤S1中微生物载体为铁基颗粒微生物载体材料，制备方法为：将赤铁矿(主要成分为Fe2O3)研磨至1000目左右，与1000目左右的活性炭材料以质量比1:1混合，投加入质量浓度为10％～15％的淀粉溶液中，形成混合溶液；在混合液中加入NaOH溶液将pH值调至7.5～8左右，将溶液在无氧条件下加热至55～本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种能量可回收型厌氧反应器，其特征在于，包括：厌氧反应器主体，所述厌氧反应器主体内装填有微生物载体；所述厌氧反应器主体内下部设置布水器，所述布水器为具孔的盘状螺旋圆管结构；所述厌氧反应器主体内上部设置沼气收集管；沼气提纯系统，所述沼气提纯系统包括装有乙胺醇的沼气提纯反应箱和乙胺醇再生反应箱，所述沼气收集管输送的沼气通入沼气提纯反应箱进行提纯；所述沼气提纯反应箱中的乙胺醇流入乙胺醇再生反应箱进行再生并冷却后流回所述沼气提纯反应箱；反应器加热保温系统；所述反应器加热保温系统包括用于加热乙胺醇再生反应箱的沼气燃烧室、用于使再生的乙胺醇和循环水箱中的水交换热量的换热器，和包围在所述厌氧反应器主体外周的保温隔层，所述保温隔层内装有通过所述换热器加热的水。2.根据权利要求1所述的能量可回收型厌氧反应器，其特征在于，所述布水器的盘状螺旋圆管的孔分布为，与盘状平面呈向下45度角的圆管两侧设有5～25mm不等孔径的孔。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞朝庭，陈梦雪，吴飞，陈道康，黄勇，韩笑，谈帅，
申请(专利权)人：南京高科环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：