專利名稱：厭氧反應器的三相分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種厭氧反應器的三相分離器。
背景技術：
厭氧生物處理技術與傳統的好氧生物處理技術相比，具有有機物
負荷高，不需要大量的稀釋水；凈化效率高；營養物需要量少；不需 曝氣，能耗低，運行費用低；對沖擊負荷和環境條件有較強的適應能 力；可以產生沼氣作為清潔能源回收利用；污泥產率低，產生的生物 污泥易于脫水；反應器容積小，占地面積少等優點。已廣泛應用于輕 工、化工、制藥等行業的中、高濃度有機廢水的處理，取得了較好的 效果。目前應用最為成功的是上流式厭氧污泥床反應器(UASB)。
廢水通過布水器由池底進人厭氧反應器，在反應區廢水與厭氧微 生物充分接觸，產生強烈的生化反應，有機物主要在這里被厭氧菌分 解成為沼氣(CH4、 C02、 &0等)，產生大量的微小沼氣氣泡，氣泡在上 升過程中逐漸匯聚增大并攜帶污泥、水一起上升進入三相分離器。三 相分離器(氣、固、液分離器)由沉淀區和集氣室(或稱集氣罩)組 成，氣體首先被分離后進人集氣室(罩)，由沼氣管排出反應器；經氣 體分離后的柅水混合液進人沉淀區進行固液分離，廢水由出水槽排出 反應器,，沉淀下來的厭氧污泥靠重力作用由回流縫返回到反應區。上 述污泥、水、沼氣的分離可通過一個三相分離器來完成。
對于高敕厭氧反應器而言，為了保證厭氧消化裝置中能夠維持足 夠量的污泥以及良好的出水水質，必須在這些裝置中設置三相分離器。 而三相分離器分離效果的好壞，直接影響到裝置中氣體與污泥和處理 出水的分離，從而影響到反應器運行的成敗。因此在反應器的設計中， 三相分離器的設計是一個很關鍵的部分。目明國內外廣泛使用的三相 分離器存在以下問題
氣、污扼、水混合液中的氣體進入沉淀區，即污泥與水混合物在 進入沉淀區之前，氣體沒有有效地進行分離去除，由于氣體泄漏到沉
淀區而干擾固、液分離效果。被沉淀分離的污泥不能迅速返回到反應 器內，不能維持反應器內有很高的污泥濃度和較長的污泥齡。 發明內容
本實用新型所要解決的技術方案是提供一種可以提高厭氧反應器 沼氣、污泥、水混合液的分離效果，保持沉淀區液流穩定，維持反應 器內有很高的污泥濃度和較長的污泥齡，提高設備容積利用率的上流 式厭氧反應齢的三相分離器。
本實用新型采用如下技術方案
本實用新型由設置在厭氧反應器筒體上端的錐形導流筒以及固定 設置在錐形導流筒上端的氣罩構成，氣罩和錐形導流筒的廣口構成氣 室，氣罩頂端設置有排氣管。
本實用新型錐形導流筒的廣口嵌置在氣罩內。
本實用新型氣罩罩壁的下端和錐形導流筒上端筒壁之間設置有環 形通道，錐形導流筒筒壁下端和厭氧反應器筒體上筒壁之間設有環形 通道。
本實用新型設置在反應器筒體上端的沉淀區筒體和反應器筒體之 間采用斜置的反射板相連接。
本實用新型和錐形導流筒筒壁下端位置相對應的厭氧反應器筒體 的筒體筒壁由斜置的反射板構成。
本實用新型錐形導流筒和氣罩通過支撐槽鋼固定設置在反應器筒 體的上端。
本實用新型積極效果如下-
本實用斷型錐形導流筒上部的圓廣口和圓筒狀氣罩構成一個容積 較大的氣室和一個較大的氣液分離界面，可有效減少沼氣的釋放速率 和排出反應群筒體的水汽夾帶量。
采用本實用新型氣、污泥、水混合液中的氣體不會進入沉淀區筒 體，即污泥與水混合物在進入沉淀區筒體之前，氣體能有效地進行分 離去除，避免由于氣體泄漏到沉淀區而干擾固、液分離效果。
本實用新型兩個環形通道相結合將泥水分離和氣水分離在不同部 位完成，氣、污泥、水的分離效果好，從而避免了傳統的三相分離器
中混合液體上升通道和污泥回流共用一個通道污泥回流受進水水流干 擾較大的問膘。
采用本實用新型能保持沉淀區液流穩定，水流流態接近層流狀， 使其具有良好的固液分離效果。
本實用新型設置在反應器筒體上端的沉淀區筒體和反應器筒體之 間采用斜置的反射板相連接，這樣有效增大了沉淀區容積。采用本實 用新型被沉淀分離的污泥能迅速返回到反應器內，以維持反應器內有 很高的污泥濃度和較長的污泥齡。
華北制藥康欣有限公司污水處理站，采用帶有本實用新型三相分
離器的上流式厭氧反應器，總投資660萬元，占地6100m2，采用"厭 氧-好氧"生化工藝處理淀粉、維生素Bu混合廢水，建有500m3上流式 厭氧污泥床反應器4座，1000m3好氧曝氣池1座。單臺厭氧反應器的 處理能力達到500mVd，進水COD值平均為10566mg/L，出水COD值平 均為992mg/L。目前通過了國家環保總局的驗收。
廊坊梅花味精有限公司一廠污水處理站采用帶有本實用新型三相 分離器的上流式厭氧反應器，總投資570萬元，占地5118m2，采用"厭 氧-好氧"處理工藝，建設GX-I型(500 m3)上流式厭氧污泥床反應 器4座，3加0m3好氧曝氣池1座。高濃度有機廢水首先采用厭氧反應 器進行處理，單臺厭氧反應器的處理能力為680m7d時，三個月的進水 COD值平均為5632mg/L，出水COD值平均為327mg/L。厭氧反應器出水
和低濃度味精廢水混合后采用好氧曝氣池進行處理，其處理能力達 4500mVd，進水C0D值為639mg/L，出水COD值為146mg/L，目前通過了 廊坊市環保局的驗收。
采用帶有本實用新型三相分離器的上流式厭氧反應器，處理河北 保檸集團有限公司檸檬酸生產廢水870mVd，穩定運行結果表明當系 統進水COD、 BOD5、 SS濃度分別為11584mg/L、 8100 mg/L和2360 mg/L 時，處理后出水COD、 BODs、 SS分別為166 mg/L、 34 mgZL、 40 mg/L， 去除率分別達到98. 6%、 99.6%、 98.3%。企業總排水口的水質低于《污 水綜合排放標準》(GB8978-96)表2 —級標準值。厭氧反應器穩定運 行負荷為5. 32kgCOD/m3. d， COD去除率為95. 9%，沼氣產量為3500m7d。厭氧出水接觸氧化處理，COD去除率為54. 9%。單臺反應器負荷提高運 行結果表明運行負荷可達到13. 4kg C0D/m3. d， COD去除率為92%。目 前通過了保定市環保局組織的驗收。
附圖1為現有技術中UASB反應器結構示意圖
附圖2為本實用新型三相分離器結構示意圖
附圖3為使用本實用新型廢水處理工藝流程圖
在附圖中1布水器水管、2反應器筒體、3溫度計套管、4環形 通道、5沉淀區筒體、6、環形通道7錐形導流筒、8廣口、 9氣室、10 排氣管、ll氣罩、12出水槽、13出水管、14支撐槽鋼、15反射板、 16取樣管、17人孔、18排泥管、19格柵、20調節池、21流量計、22 換熱器、23布水器、24水封罐、25緩沖罐、26氣表、27厭氧沉淀池。
具體實施方式
使用本實用新型廢水處理工藝流程如附圖3所示，廢水經格柵19 去除較大的潔浮物、懸浮物后進入調節池20，進行水量調節和水質均 衡。調節后廢水經流量計21和換熱器22預熱后通過布水器23進入本 實用新型厭氣反應器筒體2內，通過進水的水力攪拌和沼氣的氣流攪 拌作用，廢水與污泥充分接觸，厭氧菌群將廢水中有機物降解為CH4 和CU (沼氣)，所產沼氣依次經過水封罐24、緩沖罐25和氣表26計 量后去用戶使用；厭氧出水經厭氧沉淀池27沉淀后進入下一級處理單 元。
如附圖2所示，本實用新型由設置在厭氧反應器筒體2上端的錐 形導流筒7以及固定設置在錐形導流筒7上端的氣罩11構成，氣罩11 和錐形導流筒7的廣口 8構成氣室9，氣罩11頂端設置有排氣管10。 錐形導流筒7的廣口 8嵌置在氣罩11內。錐形導流筒7和氣罩11通 過支撐槽鋼14固定設置在反應器筒體2的上端。
反應器筒體2內由于混合液有較高的上升水流速度和沼氣夾帶產 生的氣流上升速度，使污泥難以與廢水實現分離，采用本實用新型， 在錐形導流筒7內部完成沼氣與混合液體的分離，同時錐形導流筒7 上部的廣口 8和氣罩11構成一個容積較大的氣室9和一個較大的氣液
分離界面，可有效減少沼氣的釋放速率和排出反應器筒體2的水汽夾
本實用新型泥水混合液通過錐形導流筒7與氣罩11之間形成的環 形通道6，使進入沉淀區筒體5進行泥水分離，廢水中的污泥發生絮凝 作用，在重力作用下沉降，并沿錐形導流筒7的斜壁返回反應區。為 減緩水流速度并為污泥提供足夠的停留時間，本實用新型的反應器筒 體2的上,意將沉淀區筒體外擴，設置在反應器筒體2上端的沉淀 區筒體5和反應器筒體2之間采用斜置的反射板15相連接，即和錐形 導流筒7筒壁下端位置相對應的厭氧反應器筒體2的筒壁由斜置的反 射板15構成，這樣有效增大了沉淀區容積。并將沉淀區底部做成與普 通豎流式沉淀池相似的結構，坡度在50°左右，以利于污泥靠重力作 用滑落回反應器。
本實用新型通過沉淀區反射板15與錐形導流筒7形成污泥回流縫 即環形通道4。根據流體力學原理，環形通道4的過流面積比環形通道 6過流面積小很多，其阻力較大，廢水主要從環形通道6流出，沉降速 度較大的污妮才能從環形通道4流回反應器筒體2;而較小的絮體就被 水力淘洗排出反應器筒體2，有利于顆粒污泥的形成。
本實用i 型環形通道4的設計至關重要，與環形通道6相結合將 泥水分離和氣水分離在不同部位完成，氣、污泥、水的分離效果好。 從而避免了傳統的三相分離器中混合液體上升通道和污泥回流共用一 個通道(如趣1所示)污泥回流受進水水流干擾較大的問題。
如附圖2所示，本實用新型反應器筒體2的直徑為3-13米，錐形 導流筒廣口 8的直徑為2-9米，構成錐形導流筒7斜板角度a為45° -60° ，反射板15的角度P為45° -60° ，圓筒狀氣罩11的直徑為 2. 5-10米，環形通道6的寬度為0. 15-0. 5米，環形通道4的寬度為 0. 03-0. 2米。排氣管10的直徑為0. 08-0. 4米。
權利要求1、一種厭氧反應器的三相分離器，其特征在于其由設置在厭氧反應器筒體(2)上端的錐形導流筒(7)以及固定設置在錐形導流筒(7)上端的氣罩(11)構成，氣罩(11)和錐形導流筒(7)的廣口(8)構成氣室(9)，氣罩(11)頂端設置有排氣管(10)。
2、 根據權利要求1所述的一種厭氧反應躲的三相分離器，其特征 在于錐形導流筒(7)的廣口 (8)嵌置在氣罩(11)內。
3、 根據權利要求1或2所述的一種厭氧反應器的三相分離器，其 特征在于氣罩(11)罩壁的下端和錐形導流筒(7)上端筒壁之間設置 有環形通道(6)，錐形導流筒(7)筒壁下端和厭氧反應器筒體(2) 上筒壁之間設有環形通道(4)。
4、 根據權利要求1或2所述的一種上流式厭氧反應器的三相分離 器，其特征在于設置在反應器筒體(2)上端的沉淀區筒體(5)和反 應器筒體(2)之間采用斜置的反射板(15)相連接。
5、 根攝權利要求4所述的一種厭氧反應器的三相分離器，其特征 在于和錐形導流筒(7)筒壁下端位置相對應的厭氧反應器筒體(2) 的筒體筒壁由斜置的反射板(15)構成。
6、 根攞權利要求1、 2或3所述的一種上流式厭氧反應器的三相 分離器，其特征在于錐形導流筒(7)和氣罩(11)通過支撐槽鋼(14) 固定設置在反應器筒體(2)的上端。
專利摘要本實用新型涉及一種厭氧反應器的三相分離器，本實用新型由設置在厭氧反應器筒體上端的錐形導流筒以及固定設置在錐形導流筒上端的氣罩構成，氣罩和錐形導流筒的廣口構成氣室，氣罩頂端設置有排氣管，本實用新型錐形導流筒上部的圓廣口和圓筒狀氣罩構成一個容積較大的氣室和一個較大的氣液分離界面，可有效減少沼氣的釋放速率和排出反應器筒體的水汽夾帶量，采用本實用新型氣、污泥、水混合液中的氣體不會進入沉淀區筒體，即污泥與水混合物在進入沉淀區筒體之前，氣體能有效地進行分離去除，避免由于氣體泄漏到沉淀區而干擾固、液分離效果。
文檔編號C02F3/28GK201056519SQ20072010126
公開日2008年5月7日 申請日期2007年4月28日 優先權日2007年4月28日
發明者春 劉, 李再興, 楊景亮, 曉 羅, 羅人明, 郭建博 申請人:河北科技大學