两相一体式厌氧消化反应器制造技术

本发明专利技术公开了一种两相一体式厌氧消化反应器。反应器本体由下至上包括布水区Ⅰ、产酸区Ⅱ、产甲烷区Ⅲ和三相分离区Ⅳ；产甲烷区Ⅲ中锥形筒体下部伸入直筒体，与直筒体上端连接，锥形筒体内设有产甲烷反应室，锥形筒体下端依次设有旋流进液窗和旋流消能装置，锥形筒体设有若干回流管，三相分离区Ⅳ中双倒喇叭口三相分离器上部为直管，直管下端设有双倒喇叭口，直管上设有气压平衡孔，上短圆筒内由下至上设有沉淀区、第二集气室，沉淀区与第二集气室之间设有锯齿型溢流堰，排水管与锯齿型溢流堰连接，回流管与沉淀区连接。本发明专利技术结构紧凑，拆卸方便；反应器整体流态好，死区小；容积负荷高，处理效率高，耐负荷冲击能力强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及消化反应器，尤其涉及一种两相一体式厌氧消化反应器。
技术介绍
随着工业生产的迅猛发展，有机废水的排放量急剧增加，有机废水处理技 术引起人们广泛关注。有机废水生物处理有厌氧和好氧法两大类。厌氧生物法 具有污泥产率低、能耗少和可回收能源等优点而备受人们青睐。有机物厌氧消化是一个复杂而有序的生物反应过程，它涉及四大类群微生 物的协同代谢。这些微生物无论在生理特性(如对营养物质的要求和对环境条 件的敏感性)上，还是在生长动力学特性(如最大比生长速率和饱和常数)上， 均有很大差异。其中，发酵菌、产氢产乙酸菌和同型产乙酸菌的共同特点是产生挥发性脂肪酸(VFA)，产甲烷的共同特点是消耗VFA，产生甲烷，因此可将 厌氧消化过程分为产酸阶段和产甲垸阶段。目前，常用的有机废水处理装置， 如上流式厌氧污泥床(UASB)反应器、膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器等， 均采用单相厌氧消化工艺。整个厌氧消化过程被放置在一个容器内并被控制在 同一条件下运行，各种厌氧消化菌互相干扰，反应器效能及其稳定性受到限制。 针对单相厌氧消化技术的缺陷，采用相分离技术和流态化技术，把产酸和 产甲烷作用分置于直筒体和锥体中进行，并把锥体置于直筒体上部，将其耦合 为一体式两相厌氧消化器。获得了物理分离、各自优化、效率提高、性能改善 的综合效果，具有结构紧凑，拆卸方便，容积负荷高，处理效率高，耐负荷冲 击能力强等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种两相一体式厌氧消化反应器。两相一体式厌氧消化反应器中的反应器本体由下至上包括布水区I、产酸区n、产甲烷区m和三相分离区iv;布水区i设有清空口、进料管、升流柱盘 式布水器、倒锥体下短圆筒、回流管和底板，下短圆筒从下到上设有清空口、 回流管、进料管、升流柱盘式布水器，下短圆筒下端设有底板，进料管末端设 有倒锥体，产酸区ii包括直筒体、产酸反应室、第一集气室、第一排气管和回 流管，直筒体内下部设有产酸反应室，上部设有第一集气室，在第一集气室的 直筒体上设有第一排气管，在产酸反应室的直筒体上设有若干回流管，产甲烷3区III包括旋流消能装置、旋流进液窗、锥形筒体、产甲烷反应室和回流管，锥 形筒体下部伸入直筒体，与直筒体上端连接，锥形筒体内设有产甲烷反应室， 锥形筒体下端依次设有旋流进液窗和旋流消能装置，锥形筒体设有若干回流管，三相分离区IV包括沉淀区、双倒喇叭口三相分离器、盖板、第二排气管、第二集气室、上短圆筒、锯齿型溢流堰、排水管以及回流管，双倒喇叭口三相分离 器上部为直管，直管下端设有双倒喇叭口，直管上设有气压平衡孔，上短圆筒 内由下至上设有沉淀区、第二集气室，沉淀区与第二集气室之间设有锯齿型溢 流堰，排水管与锯齿型溢流堰连接，回流管与沉淀区连接。所述的升流柱盘式布水器设置在布水区和产酸区之间，由穿孔板和分布柱组成，分布柱上穿有小孔。所述的第一集气室与产酸反应室的体积比为1 : 5~10。 所述的直筒体高径比4 10: 1。所述的锥形筒体9锥角|3为15°~30°。所述的双 倒喇叭口 11间隙fe20mm，且h与倒喇叭口底端直径大小d之比为1 : 2.5~6。所 述的双倒喇叭口 11底端直径大小d与上短圆筒直径大小D之比为0.65 ~0.75。本专利技术的有益效果是1)反应器采用两相消化技术，厌氧消化菌在两个 独立的空间内进行各自的反应，相互干扰小。2)反应器结构紧凑，各区之间采 用法兰连接，便于安装维护；3)布水区设置升流柱盘式分布器，既能使气液分 布均匀，有效避免流体短流，又能起到支撑反应器载体的作用；4)产酸区和产 甲烷区分别设置第一集气室和第二集气室，使反应器各段产气分别收集，可有 效降低氢分压对菌种的影响；5)产甲烷区底部设置旋流消能器和旋流进液窗， 有效避免了两区间的菌体交流，并使产酸区降解后的基质和产气旋流进入产甲 烷区，消弱对产甲烷菌的冲击力；6)采用双喇叭口三相分离器，可使颗粒污泥 沉降方向与水流方向相同，促进颗粒污泥沉降回流，强化泥水分离效果；7)分 离区设置锯齿形溢流堰可整流沉淀区流态，增强沉淀效果；8)反应器设置回流 管，可根据实际需要进行回流，回收碱度。9)反应器耐冲击负荷能力强、容积 有机负荷高和容积产气率大(本专利技术反应器经运试，其容积负荷能高达90 g-COD/m3*d以上，容积转化率能高达96%以上，容积产气率能高达50 m3/m3-d 以上)。 附图说明附图是本专利技术一体式两相厌氧消化反应器结构示意图中清空口 1、进料管2、升流柱盘式布水器3、直筒体4、产酸反应室5、 旋流消能装置6，旋流进液窗7、第一集气室8、锥形筒体9、产甲垸反应室IO、 双倒喇叭口ll、沉淀区12、双倒喇叭口三相分离器13、 管14、气压平衡孔15、盖板16、第二排气管17、第二集气室18、上短圆筒19、锯齿型溢流堰20、 排水管21、回流管22、回流管23、第一排气管24、回流管25、倒锥体26、下 短圆筒27、回流管28、底板29。 具体实施例方式如图1所示，两相一体式厌氧消化反应器中的反应器本体由下至上包括布水区i 、产酸区ii、产甲烷区ni和三相分离区iv;布水区i设有清空口 i、进料管2、升流柱盘式布水器3、倒锥体26、下短圆筒27、回流管28和底板29，下 短圆筒27从下到上设有清空口 1、回流管28、进料管2、升流柱盘式布水器3， 下短圆筒27下端设有底板29，进料管2末端设有倒锥体26，产酸区II包括直 筒体4、产酸反应室5、第一集气室8、第一排气管24和回流管25，直筒体4 内下部设有产酸反应室5，上部设有第一集气室8，在第一集气室8的直筒体4 上设有第一排气管24，在产酸反应室5的直筒体4上设有若干回流管25,产甲 烷区III包括旋流消能装置6、旋流进液窗7、锥形筒体9、产甲烷反应室10和回 流管23，锥形筒体9下部伸入直筒体4，与直筒体4上端连接，锥形筒体9内 设有产甲烷反应室10，锥形筒体9下端依次设有旋流进液窗7和旋流消能装置 6，锥形筒体9设有若干回流管23，三相分离区IV包括沉淀区12、双倒喇叭口 三相分离器13、盖板16、第二排气管17、第二集气室18、上短圆筒19、锯齿 型溢流堰20、排水管21以及回流管22，双倒喇叭口三相分离器13上部为直管 14，直管下端设有双倒喇叭口 11，直管上设有气压平衡孔15,上短圆筒内由下 至上设有沉淀区12、第二集气室18，沉淀区12与第二集气室18之间设有锯齿 型溢流堰20，排水管21与锯齿型溢流堰20连接，回流管22与沉淀区12连接。 所述的升流柱盘式布水器3设置在布水区和产酸区之间，由穿孔板和分布 柱组成，分布柱上穿有小孔。所述的第一集气室8与产酸反应室5的体积比为1 :5 10。所述的直筒体4高径比4~10 : 1。所述的锥形筒体9锥角p为15° 30°。 所述的双倒喇叭口 11间隙fe20mm，且h与倒喇叭口底端直径大小d之比为1 : 2.5 6。所述的双倒喇叭口 11底端直径大小d与上短圆筒直径大小D之比为0.65 ~0.75。本专利技术所述的反应器本体由下至上包括布水区，产酸区，产甲烷区和三相 分离区。各区之间采用法兰连接，方便安装和检修。产酸区与产甲垸区的体积 比根据两相消化理论确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种两相一体式厌氧消化反应器，其特征在于反应器本体由下至上包括布水区Ⅰ、产酸区Ⅱ、产甲烷区Ⅲ和三相分离区Ⅳ；布水区Ⅰ设有清空口（１）、进料管（２）、升流柱盘式布水器（３）、倒锥体（２６）、下短圆筒（２７）、回流管（２８）和底板（２９），下短圆筒（２７）从下到上设有清空口（１）、回流管（２８）、进料管（２）、升流柱盘式布水器（３），下短圆筒（２７）下端设有底板（２９），进料管（２）末端设有倒锥体（２６），产酸区Ⅱ包括直筒体（４）、产酸反应室（５）、第一集气室（８）、第一排气管（２４）和回流管（２５），直筒体（４）内下部设有产酸反应室（５），上部设有第一集气室（８），在第一集气室（８）的直筒体（４）上设有第一排气管（２４），在产酸反应室（５）的直筒体（４）上设有若干回流管（２５），产甲烷区Ⅲ包括旋流消能装置（６）、旋流进液窗（７）、锥形筒体（９）、产甲烷反应室（１０）和回流管（２３），锥形筒体（９）下部伸入直筒体（４），与直筒体（４）上端连接，锥形筒体（９）内设有产甲烷反应室（１０），锥形筒体（９）下端依次设有旋流进液窗（７）和旋流消能装置（６），锥形筒体（９）设有若干回流管（２３），三相分离区Ⅳ包括沉淀区（１２）、双倒喇叭口三相分离器（１３）、盖板（１６）、第二排气管（１７）、第二集气室（１８）、上短圆筒（１９）、锯齿型溢流堰（２０）、排水管（２１）以及回流管（２２），双倒喇叭口三相分离器（１３）上部为直管（１４），直管下端设有双倒喇叭口（１１），直管上设有气压平衡孔（１５），上短圆筒内由下至上设有沉淀区（１２）、第二集气室（１８），沉淀区（１２）与第二集气室（１８）之间设有锯齿型溢流堰（２０），排水管（２１）与锯齿型溢流堰（２０）连接，回流管（２２）与沉淀区（１２）连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑平，陈小光，唐崇俭，陈建伟，汪彩华，余燚，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]