涡流、层流和脉冲流式厌氧生物反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种涡流、层流和脉冲流式厌氧生物反应器，它包括罐体，其特征在于还包括：设在所述罐体中的上集气罩及其内下侧的下集气罩；设在所述下集气罩中间的回流管；设在罐体的底部，用于输入污水的布水器。该结构的反应器，利用上、下集气罩将污水分成多个反应区，上部是一个层流区，下部和中部形成涡流区、脉冲流区。上升流产生的沼气与固体、液体分离后，固体失去浮力，形成下降流，回到各自反应区，形成的涡流、层流、脉冲流加快了污水反应速度，进一步提高了污水处理效率。克服了现有ＵＡＳＢ反应器的缺点，实现了启动时间快，负荷高，又达到降低设备投资成本。而且，能得出可利用的沼气和水，保护环境。适用于各种有机污水处理。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种污水处理设备，尤其是污水生物处理器。
技术介绍
升流式厌氧污泥床反应器(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)首称UASB反 应器，应用了厌氧生物处理污水，是近20年以来应用最广泛的有机污水厌氧生物处理设 备。UASB反应器结构的工作原理是污水从UASB容器的底部进入反应器内部与厌氧颗粒 污泥充分接触，发生厌氧反应来完成气体、液体、固体三相的分离，附着在颗粒污泥上的气 体分离而产生沼气，通过集气室排出反应器，处理过的污水则从出水堰流出；释放沼气后的 厌氧颗粒污泥由于重力作用沉淀返回到底层的反应区。其缺点是(1)要使UASB反应器 容积负荷高效，稳定的运行，要依赖于在反应器内形成的厌氧颗粒污泥，由于污水与厌氧颗 粒污泥无其它辅助结构的情况下接触有限，厌氧反应慢而不完全，效率低。(2)在反应器 内形成厌氧颗粒污泥，稳定运行一般需三个月左右时间，时间较长，污水容积负荷才能达到 5-10kgC0D/m3. d，污水的化学需氧量(COD)去除率才可达90%以上。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种启动时间快、容积负荷高和COD去除率高的涡流、 层流和脉冲流式厌氧生物反应器，可满足现代工业生产快速高效处理有机污水的需要。涡流、层流和脉冲流式厌氧生物反应器的英文缩写为TLP厌氧生物反应器，其中 T是英语Turbulent——涡流的，L是英语Laminar——层流的，P是英语Rilsation——脉 冲的简写。TLP厌氧生物反应器处理有机污水的主要构思是①在反应罐内设计了有上集气罩和下集气罩的结构，将污水分成多个反应区使污 水在各反应区产生涡流、层流及脉冲流等几种反应流动状态与生物厌氧污泥充分反应。②通过直接投放高活性厌氧污泥，采用生物固化技术，提高微生物聚集密度，使微 生物优势菌群在生物反应器内形成微生物生态系统的优化调控，解决生化反应过程中由于 进水中有毒有害物质冲击所造成的微生物种群在生物反应器中失衡，提高难降解生物质的 生物处理，增强系统的稳定性和耐冲性能力。③利用上、下集气罩将污水分成多个反应区，上部是一个层流区，下部和中部形成 涡流区、脉冲流区。由于分成几个反应区，各个反应区的反应形成的上升流分别到达反应器 顶部，完成气体、液体、固体三相的分离，上升流产生的沼气与固体、液体分离后，固体失去 浮力，形成下降流，回到各自反应区。这种结构容易形成的涡流、层流、脉冲流加快了污水反 应速度，进一步提高了污水处理效率，同时又能防止颗粒污泥流出TLP厌氧反应器之外。TLP反应器内设置这种涡流区和层流区、脉冲流区，使得各个反应区之间颗粒污泥 不易发生相互交换流动，各个反应区中的微生物生长和繁殖不易受到相互排斥影响，很有 利于固定微生物生长，由于通过改善反应器内部的流动力学特性，在各反应区增大了生物 量和优化微生物菌群等方法，使微生物聚集密度提高，颗粒污泥上微生物量极大增加。由于各反应区内部微生物细胞的“保护”作用，使生物反应器抗负荷冲击能力提高，瞬变环境适 应性增强，整体微生物活性提高，传质性能也得到提高，生物发酵反应速率提高，从而使TLP 反应器启动时间短，污水的处理负荷提高快。经多次试验证明，反应器在短时间内可提高到 30-40kgC0D/m3. d, COD 去除率达 90% 以上。具体的技术方案为一种涡流、层流和脉冲流式厌氧生物反应器，它包括罐体，其特征在于还包括设在所述罐体中的上集气罩及其内下侧的下集气罩；设在所述下集气罩中间的回流管；设在罐体的底部，用于输入污水的布水器。所述上集气罩和下集气罩的上部分间隔相套，下部分均为开口向下的喇叭状。所述的布水器为多段与污水输入管相通的水管，以及设均布在各段水管上开口向 下的出水口。以上结构的TLP厌氧生物反应器，利用上、下集气罩将污水分成多个反应区，上部 是一个层流区，下部和中部形成涡流区、脉冲流区。先将一定量的高活性厌氧污泥放入TLP 厌氧生物反应器内部，再将污水经布水器进入TLP反应器内部与高活性厌氧污泥充分接触 发酵，产生厌氧生物反应。由于反应器底部的布水器上的每一段通水管的下方，出水往下喷 流出反应器内，在上升流过程中经过回流管不断产生涡流作用。同时污水进入各反应区后 又产生层流作用，在各反应区进水峡口之间又形成了脉冲流动。此时的生物污泥与污水得 到充分接触生长，不断产生生物发酵作用，在各反应区内完成了气体、液体、固体分离。气体 从罐顶的出气口排出，干净的液体从罐侧出口排出，固体沉于罐底。从而可对进入到罐内的 污水不断处理，得出可利用的气体，一般为沼气，以及干净的水。本TLP反应器经过多次试验，克服了现有UASB反应器的缺点，实现了启动时间快， 负荷高，满足现代工业生产快速高效处理污水的需要，又达到降低设备投资成本。用TLP反 应器技术回收沼气后及有机污水应用一体化活性污泥法和上浮法工艺进行再处理，解决了 之前有机污水处理工艺运行成本高的难题，大大降低好氧处理污水的运行成本。表1是两 种反应器的性价比。TLP反应器与UASB反应器的性价比表1项 目TLP厌氧反应器UASB反应器污水容积负荷30-40kgCOD/m3. d5—15kgC0D/m3. d污水有效容积6800m320400m3设备占地面积1000 m22800 m2反应器造价800万元2100万元启动时间30天左右90天左右化学需氧量 (COD)去除率90%以上80%-90%附图说明图1是本技术的剖视结构示意图。图2是图1沿A-A线剖视的结构示意图。图3是图1沿B-B线剖视的结构示意图。具体实施方式以下结合附图，对本技术作进一步说明。图1所示，是本技术的剖视结构示意图。由图中可知，在圆柱形罐体3的左侧 和顶部分别设置有人可出入的侧安装口 2和顶安装口 5。在罐腔内上部的中间，通过上吊架 8及其下面均布的若干根吊杆10吊设有上集气罩13，该上集气罩13的上部分为筒状，下部 分是开口向下的喇叭状。在上集气罩13的内侧，间隔套有与上集气罩13形状结构相同的 下集气罩15，该下集气罩15的上面也通过均布的若干根吊杆9与吊架8固定联接。吊架8 的周边与罐体3的内侧固定联接。在下集气罩15的中间也间隔设有回流管17，该回流管 17应设有与吊架8或下集气罩15的固定支承杆，为了简明，在图中未画出。在上集气罩13 和下集气罩15的下喇叭口相对应处的罐体3内侧上，分别固定有一圈三角形的上固定板14 和下固定板16。在罐体3的底部及回流管17下方，设置有多个出水口 18向下的布水器1， 该布水器1的进一步的结构见图2。罐体3的顶部为上锥形，在罐体3的顶部中间设有与外 侧相通的气体出口 6。在罐体3内侧，上集气罩13的上口至罐顶侧为集气室7。在集气室 7中的罐内壁上固定设有吊架8，在该吊架8下方的罐内壁上，固定设有一圈与罐壁一起构 成的集水槽11，集水槽11上口固定有一集水环形扳4。集水槽11中的水通过设在上罐壁 的出水管12排出罐外，可回收利用。图2所示，是图1沿A-A线剖视的结构示意图，它主要表示了布水器1的结构。由 图中可知，布水器1中的多段水管20均布在罐体3的底部并都与污水输入管19相通，各段 水管20上均布设有若干个能喷水向罐底面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡流、层流和脉冲流式厌氧生物反应器，它包括罐体，其特征在于还包括：　　设在所述罐体（３）中间的上集气罩（１３）及其内下方的下集气罩（１５）；　　设在所述下集气罩（１５）中间的回流管（１７）；　　设在罐体（３）的底部，用于输入污水的布水器（１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁近光，潘心红，
申请(专利权)人：广西必佳微生物工程有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：45[]