申請(qǐng)日2017.10.10

　　公開(kāi)(公告)日2017.12.19

　　IPC分類號(hào)C02F3/28; C02F101/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器，包括污水提升泵、球型真空集熱器、管式真空集熱器、三相分離器和出水槽，其特征在于：污水提升泵通過(guò)進(jìn)水管與球型真空集熱器連接;球型真空集熱器的上部設(shè)置有填料口和輸出口，底部設(shè)置有排泥管;球型真空集熱器的輸出口與管式真空集熱器的輸入口連接;所述管式真空集熱器呈傾斜狀布置，且管式真空集熱器的輸入口端比輸出口端低;管式真空集熱器的輸出口連接三相分離器的輸入口;三相分離器垂直布置在管式真空集熱器的輸出口上方;三相分離器內(nèi)設(shè)置有楔形擋板，三相分離器的上部設(shè)置有排液口，三相分離器的頂部設(shè)置有集氣室;本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于生物、能源、化工等領(lǐng)域。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器，包括污水提升泵(1)、球型真空集熱器(3)、管式真空集熱器(6)、三相分離器(7)和出水槽(14)，其特征在于：污水提升泵(1)通過(guò)進(jìn)水管(2)與球型真空集熱器(3)連接;球型真空集熱器(3)的上部設(shè)置有填料口(5)和輸出口，底部設(shè)置有排泥管(4);球型真空集熱器(3)的輸出口與管式真空集熱器(6)的輸入口連接;所述管式真空集熱器(6)呈傾斜狀布置，且管式真空集熱器(6)的輸入口端比輸出口端低;管式真空集熱器(6)的輸出口連接三相分離器(7)的輸入口(23);三相分離器(7)垂直布置在管式真空集熱器(6)的輸出口上方;三相分離器(7)內(nèi)設(shè)置有楔形擋板(8)，三相分離器(7)的上部設(shè)置有排液口(24)，三相分離器(7)的頂部設(shè)置有集氣室(9);三相分離器(7)的排液口與出水槽(14)連接;出水槽(14)的底部設(shè)置有排水口(16);在球型真空集熱器(3)和管式真空集熱器(6)的上方設(shè)置有遮陽(yáng)卷簾(18)，當(dāng)球型真空集熱器(3)或者管式真空集熱器(6)的溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制遮陽(yáng)卷簾(18)打開(kāi)以遮擋照射到球型真空集熱器(3)和管式真空集熱器(6)的陽(yáng)光。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于：該反應(yīng)器包括外部支撐架(11)，該外部支撐架(11)包括四根管柱和安裝板(13);安裝板(13)呈傾斜狀設(shè)置，并固定在管柱的頂端，安裝板上設(shè)置有安裝孔和管槽，球型真空集熱器(3)放置在安裝孔內(nèi);管式真空集熱器(6)放置在管槽內(nèi);在管式真空集熱器(6)與球型真空集熱器(3)連接處以及管式真空集熱器(6)的出口處均設(shè)置有鎧裝熱電偶，鎧裝熱電偶輸出信號(hào)到溫控器(21)，溫控器(21)輸出控制信號(hào)控制電機(jī)(20)的啟動(dòng)和關(guān)閉;遮陽(yáng)卷簾(18)設(shè)置在安裝板(13)的頂端，由電機(jī)(20)帶動(dòng)電機(jī)皮帶(19)控制遮陽(yáng)卷簾(18)的打開(kāi)和關(guān)閉。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求(2)所述的真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于：出水槽(14)設(shè)置在外部支撐架(11)的頂端，出水槽(14)內(nèi)設(shè)置凸臺(tái)(15)，該凸臺(tái)(15)與三相分離器(7)的排液口對(duì)應(yīng)。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及升流式厭氧污泥床反應(yīng)器，具體涉及一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器。

　　背景技術(shù)

　　升流式厭氧污泥床(UASB)是厭氧生物處理的一種主要構(gòu)筑物，它集厭氧生物反應(yīng)與沉淀分離于一體，具有有機(jī)負(fù)荷和去除效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。在UASB反應(yīng)器中自下而上主要有底部的布水器、高濃度，高活性的污泥床、懸浮的污泥層、上清液層、三相分離器。UASB反應(yīng)器負(fù)荷能力大，去除效率高主要是由高濃度，高活性的污泥床層成決定的。有機(jī)物通過(guò)底部的布水器進(jìn)入污泥床，然后被污泥床中的厭氧微生物利用，經(jīng)厭氧發(fā)酵形成甲烷及二氧化碳等氣體。有機(jī)物在污泥床中的發(fā)酵過(guò)程受到許多因素的制約，如pH、氧化還原電位、有機(jī)負(fù)荷、溫度等。其中溫度對(duì)微生物的活性起著至關(guān)重要的作用，影響著反應(yīng)器的高效性。發(fā)酵過(guò)程通常分為常溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵、高溫發(fā)酵，中溫發(fā)酵微生物所適應(yīng)的溫度在35℃左右，高溫發(fā)酵在55℃左右。而高溫發(fā)酵能耗較大，一般選取溫度為35℃的中溫發(fā)酵。發(fā)酵過(guò)程中的溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使微生物的活性受到抑制。為了維持發(fā)酵過(guò)程中的所需溫度，通常會(huì)設(shè)置加熱裝置，這不僅增加了運(yùn)行費(fèi)用而且使整個(gè)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。此外在UASB反應(yīng)器運(yùn)行過(guò)程中，由于大量氣泡的產(chǎn)生會(huì)使活性污泥隨發(fā)酵液升流，而造成的活性污泥的流失，生物量減少。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器。

　　根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案,一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器，包括污水提升泵、球型真空集熱器、管式真空集熱器、三相分離器和出水槽，其特征在于：污水提升泵通過(guò)進(jìn)水管與球型真空集熱器連接;球型真空集熱器的上部設(shè)置有填料口和輸出口，底部設(shè)置有排泥管;球型真空集熱器的輸出口與管式真空集熱器的輸入口連接;所述管式真空集熱器呈傾斜狀布置，且管式真空集熱器的輸入口端比輸出口端低;管式真空集熱器的輸出口連接三相分離器的輸入口;三相分離器垂直布置在管式真空集熱器的輸出口上方;三相分離器內(nèi)設(shè)置有楔形擋板，三相分離器的上部設(shè)置有排液口，三相分離器的頂部設(shè)置有集氣室;三相分離器的排液口和出水槽連接;出水槽的底部設(shè)置有排水口;在球型真空集熱器和管式真空集熱器的上方設(shè)置有遮陽(yáng)卷簾，當(dāng)球型真空集熱器或者管式真空集熱器的溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制遮陽(yáng)卷簾打開(kāi)以遮擋照射到球型真空集熱器和管式真空集熱器的陽(yáng)光。

　　本發(fā)明利用球型真空集熱器和管式真空集熱器吸收太陽(yáng)能加熱反應(yīng)區(qū)發(fā)酵液，不額外設(shè)置加熱器;利用經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入的有機(jī)底物對(duì)球型真空集熱器中的活性污泥形成擾動(dòng)，加大有機(jī)底物與微生物的接觸機(jī)會(huì)，從而提高反應(yīng)效率;利用傾斜設(shè)置的管式真空集熱器截留污泥，使其沉淀，避免了活性污泥的流失;并利用遮陽(yáng)卷簾對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，利用三相分離器實(shí)現(xiàn)氣液分離，并且三相分離器內(nèi)設(shè)計(jì)有楔形擋板，隨廢水升流的污泥碰到楔形擋板后會(huì)發(fā)生沉降，可進(jìn)一步截留污泥。

　　根據(jù)本發(fā)明所述的真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器的優(yōu)選方案，該反應(yīng)器包括外部支撐架，該外部支撐架包括四根管柱和安裝板;安裝板呈傾斜狀設(shè)置，并固定在管柱的頂端;安裝板上設(shè)置有安裝孔和管槽，球型真空集熱器放置在安裝孔內(nèi);管式真空集熱器放置在管槽內(nèi);在管式真空集熱器與球型真空集熱器連接處以及管式真空集熱器的出口處均設(shè)置有鎧裝熱電偶，鎧裝熱電偶輸出信號(hào)到溫控器，溫控器輸出控制信號(hào)控制電機(jī)的啟動(dòng)和關(guān)閉;遮陽(yáng)卷簾設(shè)置在安裝板的頂端，由電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)皮帶控制遮陽(yáng)卷簾的打開(kāi)和關(guān)閉。

　　根據(jù)本發(fā)明所述的真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器的優(yōu)選方案，出水槽設(shè)置在外部支撐架的頂端，出水槽內(nèi)設(shè)置凸臺(tái)，該凸臺(tái)與三相分離器的排液口對(duì)應(yīng)。

　　本發(fā)明所述的一種真空太陽(yáng)能集熱式戶外升流厭氧污泥床反應(yīng)器的有益效果是:本發(fā)明利用球型真空集熱器和管式真空集熱器吸收太陽(yáng)能加熱反應(yīng)區(qū)發(fā)酵液，不額外設(shè)置加熱器;利用經(jīng)進(jìn)水管進(jìn)入的有機(jī)底物對(duì)球型真空集熱器中的活性污泥形成擾動(dòng)，利用傾斜設(shè)置的管式真空集熱器截留污泥，使其沉淀，避免了活性污泥的流失;并利用遮陽(yáng)卷簾對(duì)反應(yīng)溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，利用三相分離器實(shí)現(xiàn)氣液固分離;本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、獨(dú)特，能有效的截留污泥以及自加熱發(fā)酵液，實(shí)現(xiàn)高效，低能耗的目標(biāo)，可廣泛應(yīng)用在生物、能源、化工等領(lǐng)域。