公布日：2023.03.07
申請(qǐng)日：2022.12.23
分類號(hào)：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及一種無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器和外循環(huán)增氧單元，所述反應(yīng)器內(nèi)由下至上包括布水器、二級(jí)泥水分離器、一級(jí)泥水分離器和排氣口，一級(jí)泥水分離器的底部通過導(dǎo)流管連接二級(jí)泥水分離器，用于將一級(jí)泥水分離器分離的污泥輸入二級(jí)泥水分離器，二級(jí)泥水分離器的底部設(shè)有外循環(huán)管，外循環(huán)管連接外循環(huán)增氧單元，用于將二級(jí)泥水分離器分離得到的污泥輸入外循環(huán)增氧單元；二級(jí)泥水分離器的上部設(shè)有排水管，用于輸出產(chǎn)水；所述外循環(huán)增氧單元包括射流器，射流器的進(jìn)口分別連接外循環(huán)管和空氣管，出口連接進(jìn)水管。
權(quán)利要求書
1.一種無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括反應(yīng)器和外循環(huán)增氧單元，所述反應(yīng)器內(nèi)由下至上包括布水器、二級(jí)泥水分離器、一級(jí)泥水分離器和排氣口，一級(jí)泥水分離器的底部通過導(dǎo)流管連接二級(jí)泥水分離器，用于將一級(jí)泥水分離器分離的污泥輸入二級(jí)泥水分離器，二級(jí)泥水分離器的底部設(shè)有外循環(huán)管，外循環(huán)管連接外循環(huán)增氧單元，用于將二級(jí)泥水分離器分離得到的污泥輸入外循環(huán)增氧單元；二級(jí)泥水分離器的上部設(shè)有排水管，用于輸出產(chǎn)水；所述外循環(huán)增氧單元包括射流器，射流器的進(jìn)口分別連接外循環(huán)管和空氣管，出口連接進(jìn)水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)泥水分離器設(shè)在反應(yīng)器的上部，包括至少兩個(gè)第一分離器，所述第一分離器由上至下包括吸收槽、斜板分離區(qū)和污泥沉降區(qū)；所述吸收槽的頂面空置，用于允許反應(yīng)器上部的污水從吸收槽頂面進(jìn)入第一分離器；吸收槽的側(cè)面為一圈曲面，該曲面靠近反應(yīng)器內(nèi)壁的一端的高度低于靠近反應(yīng)器中軸的一端的高度；所述斜板分離區(qū)設(shè)有若干個(gè)彼此平行的傾斜的斜板，用于對(duì)進(jìn)入的污水進(jìn)行泥水分離，分離得到的污泥和水體通過污泥沉降區(qū)先后進(jìn)入導(dǎo)流管，再輸入二級(jí)泥水分離器，繼續(xù)進(jìn)行分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述一級(jí)泥水分離器設(shè)在反應(yīng)器的上部，包括至少兩個(gè)第一分離器，所述第一分離器由上至下包括頂蓋、出水口、斜板分離區(qū)、若干個(gè)進(jìn)水口和污泥沉降區(qū)，所述頂蓋為圓錐形蓋板，覆蓋在斜板分離區(qū)的上方，且內(nèi)部中空；出水口連接排水管，用于排出泥水分離得到的水體；所述斜板分離區(qū)設(shè)有若干個(gè)彼此平行的傾斜的斜板，用于對(duì)進(jìn)水口進(jìn)入的污水進(jìn)行泥水分離，分離得到的污泥通過污泥沉降區(qū)進(jìn)入導(dǎo)流管，再輸入二級(jí)泥水分離器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述出水口設(shè)在靠近排水管的第一分離器的側(cè)壁上；若干個(gè)進(jìn)水口沿第一分離器的周向均勻分布；所述污泥沉降區(qū)的底部設(shè)有錐形側(cè)壁，有利于污泥沿著錐形側(cè)壁沉降。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分離器的側(cè)壁設(shè)有一圈進(jìn)水槽，所述進(jìn)水槽包括相互連接的擋水板和槽板，擋水板平行于第一分離器的側(cè)壁，槽板連接在擋水板與第一分離器側(cè)壁之間；所述進(jìn)水口對(duì)應(yīng)進(jìn)水槽的底部，擋水板的頂部對(duì)應(yīng)斜板分離區(qū)最下方的斜板的中部，使得由若干個(gè)進(jìn)水口進(jìn)入第一分離器的水體先在進(jìn)水槽內(nèi)沿著第一分離器的周向分布均勻，再溢流至斜板分離區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述斜板分離區(qū)為上小下大的圓錐形，且由上至下設(shè)有若干層斜板層，每個(gè)斜板層包括若干個(gè)并排的相互平行的傾斜的斜板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述斜板分離區(qū)的上方設(shè)有出水區(qū)，出水區(qū)的形狀配合斜板分離區(qū)的形狀，出水區(qū)與斜板分離區(qū)由隔離板分隔；斜板分離區(qū)的頂部設(shè)有副出水口，并通過副出水口與出水區(qū)連通，用于將斜板分離區(qū)分離得到的水體輸入出水區(qū)；所述隔離板面對(duì)出水區(qū)的一側(cè)設(shè)有向上凸出的連續(xù)的螺旋形導(dǎo)水板，出水口設(shè)在出水區(qū)的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述二級(jí)泥水分離器設(shè)在反應(yīng)器的中下部，包括至少一個(gè)第二分離器，所述第二分離器為旋流分離器，第二分離器的頂部連接所述導(dǎo)流管，第二分離器的側(cè)壁連接排水管，排水管穿過反應(yīng)器上部的側(cè)壁，延伸到外部，用于輸出產(chǎn)水。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述外循環(huán)增氧單元包括依次連接的循環(huán)水泵、射流器和混合管；所述射流器依次包括液體進(jìn)口、吸入室、擴(kuò)壓管和噴嘴，所述外循環(huán)管通過循環(huán)水泵連接射流器的液體進(jìn)口，空氣管連接吸入室的氣體進(jìn)口，噴嘴通過混合管連接進(jìn)水管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述混合管與進(jìn)水管之間設(shè)有混合水箱，用于將污水進(jìn)水與外循環(huán)增氧單元所得的含氧污泥進(jìn)行充分混合。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，通過向反應(yīng)器中加入少量氧氣，由于微量氧的參與，厭氧菌、好氧菌、兼性菌等可以同時(shí)存在，使得反應(yīng)器內(nèi)可以同時(shí)發(fā)生氧化與還原作用，同時(shí)進(jìn)行好氧呼吸和產(chǎn)甲烷兩個(gè)過程，可以對(duì)一些單純?cè)诮^對(duì)厭氧狀態(tài)下難降解的物質(zhì)進(jìn)行有效降解，并提高產(chǎn)甲烷菌活性。
所述無三相分離器的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括反應(yīng)器和外循環(huán)增氧單元，所述反應(yīng)器內(nèi)由下至上包括布水器、二級(jí)泥水分離器、一級(jí)泥水分離器和排氣口，一級(jí)泥水分離器的底部通過導(dǎo)流管連接二級(jí)泥水分離器，用于將一級(jí)泥水分離器分離的污泥輸入二級(jí)泥水分離器，二級(jí)泥水分離器的底部設(shè)有外循環(huán)管，外循環(huán)管連接外循環(huán)增氧單元，用于將二級(jí)泥水分離器分離得到的污泥輸入外循環(huán)增氧單元；二級(jí)泥水分離器的上部設(shè)有排水管，用于輸出產(chǎn)水；
所述外循環(huán)增氧單元包括射流器，射流器的進(jìn)口分別連接外循環(huán)管和空氣管，出口連接進(jìn)水管。
本發(fā)明所述的厭氧微氧反應(yīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)緊湊，所述反應(yīng)器無填料，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有厭氧微生物和活性污泥，在IC反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，取消原有的兩級(jí)三相分離器，采用兩級(jí)泥水分離器，強(qiáng)化泥水分離效果。通過外循環(huán)管和外循環(huán)增氧單元，強(qiáng)制循環(huán)污泥回流，防止污泥流失，保證反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度，提高反應(yīng)器耐沖擊負(fù)荷能力，且有效避免污泥鈣化。所述外循環(huán)增氧單元通過射流器，使反應(yīng)器輸出的泥水與空氣混合噴射，提高溶氧效率，改變回流泥水混合物的含氧量，以保持反應(yīng)器內(nèi)的微氧環(huán)境，可減少部分還原性物質(zhì)(如H2S)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)被氧化、可溶性微生物產(chǎn)物(SMP)等中間產(chǎn)物的積累，從而降低反應(yīng)器產(chǎn)水的COD，提高產(chǎn)甲烷菌的活性。
本發(fā)明的一級(jí)泥水分離器可以采用以下兩種形式。
任選的，所述一級(jí)泥水分離器設(shè)在反應(yīng)器的上部，包括至少兩個(gè)第一分離器，所述第一分離器由上至下包括吸收槽、斜板分離區(qū)和污泥沉降區(qū)；
所述吸收槽的頂面空置，用于允許反應(yīng)器上部的污水從吸收槽頂面進(jìn)入第一分離器；吸收槽的側(cè)面為一圈曲面，該曲面靠近反應(yīng)器內(nèi)壁的一端的高度低于靠近反應(yīng)器中軸的一端的高度；
所述斜板分離區(qū)設(shè)有若干個(gè)彼此平行的傾斜的斜板，用于對(duì)進(jìn)入的污水進(jìn)行泥水分離，分離得到的污泥和水體通過污泥沉降區(qū)先后進(jìn)入導(dǎo)流管，再輸入二級(jí)泥水分離器，繼續(xù)進(jìn)行分離。
任選的，所述一級(jí)泥水分離器設(shè)在反應(yīng)器的上部，包括至少兩個(gè)第一分離器，所述第一分離器由上至下包括頂蓋、出水口、斜板分離區(qū)、若干個(gè)進(jìn)水口和污泥沉降區(qū)，所述頂蓋為圓錐形蓋板，覆蓋在斜板分離區(qū)的上方，且內(nèi)部中空；
所述出水口連接排水管，用于排出泥水分離得到的水體；
所述斜板分離區(qū)設(shè)有若干個(gè)彼此平行的傾斜的斜板，用于對(duì)進(jìn)水口進(jìn)入的污水進(jìn)行泥水分離，分離得到的污泥通過污泥沉降區(qū)進(jìn)入導(dǎo)流管，再輸入二級(jí)泥水分離器。
進(jìn)一步可選的，所述出水口設(shè)在靠近排水管的第一分離器的側(cè)壁上；若干個(gè)進(jìn)水口沿第一分離器的周向均勻分布。
進(jìn)一步可選的，所述污泥沉降區(qū)的底部設(shè)有錐形側(cè)壁，有利于污泥沿著錐形側(cè)壁沉降。
可選的，所述第一分離器的側(cè)壁設(shè)有一圈進(jìn)水槽，所述進(jìn)水槽包括相互連接的擋水板和槽板，擋水板平行于第一分離器的側(cè)壁，槽板連接在擋水板與第一分離器側(cè)壁之間；
所述進(jìn)水口對(duì)應(yīng)進(jìn)水槽的底部，擋水板的頂部對(duì)應(yīng)斜板分離區(qū)最下方的斜板的中部，使得由若干個(gè)進(jìn)水口進(jìn)入第一分離器的水體先在進(jìn)水槽內(nèi)沿著第一分離器的周向分布均勻，再溢流至斜板分離區(qū)。
進(jìn)一步可選的，所述進(jìn)水槽設(shè)有至少一個(gè)可啟閉的排泥豁口，用于排出進(jìn)水槽內(nèi)積累的污泥。
可選的，所述斜板分離區(qū)為上小下大的圓錐形，且由上至下設(shè)有若干層斜板層，每個(gè)斜板層包括若干個(gè)并排的相互平行的傾斜的斜板。
可選的，所述斜板分離區(qū)的上方設(shè)有出水區(qū)，出水區(qū)的形狀配合斜板分離區(qū)的形狀，出水區(qū)與斜板分離區(qū)由隔離板分隔；斜板分離區(qū)的頂部設(shè)有副出水口，并通過副出水口與出水區(qū)連通，用于將斜板分離區(qū)分離得到的水體輸入出水區(qū)；
所述隔離板面對(duì)出水區(qū)的一側(cè)設(shè)有向上凸出的連續(xù)的螺旋形導(dǎo)水板，出水口設(shè)在出水區(qū)的底部。
可選的，所述二級(jí)泥水分離器設(shè)在反應(yīng)器的中下部，包括至少一個(gè)第二分離器，所述第二分離器為旋流分離器，第二分離器的頂部連接所述導(dǎo)流管，第二分離器的側(cè)壁連接排水管，排水管穿過反應(yīng)器上部的側(cè)壁，延伸到外部，用于輸出產(chǎn)水。
可選的，所述外循環(huán)增氧單元包括依次連接的循環(huán)水泵、射流器和混合管；
所述射流器依次包括液體進(jìn)口、吸入室、擴(kuò)壓管和噴嘴，所述外循環(huán)管通過循環(huán)水泵連接射流器的液體進(jìn)口，空氣管連接吸入室的氣體進(jìn)口，噴嘴通過混合管連接進(jìn)水管。
進(jìn)一步可選的，所述混合管與進(jìn)水管之間設(shè)有混合水箱，用于將污水進(jìn)水與外循環(huán)增氧單元所得的含氧污泥進(jìn)行充分混合。
可選的，所述反應(yīng)器的內(nèi)部設(shè)有ORP檢測(cè)儀，用于檢測(cè)反應(yīng)器的溶氧量。
（發(fā)明人：張傳兵;徐亞慧;王慧芳;郭麗娟;王存彥;周東博）
