申请日2018.12.06
公开(公告)日2019.02.15
IPC分类号C02F3/28; C10L3/10; C02F103/06
摘要
本发明公开了一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，包含厌氧反应器和计算机全自动监控系统，计算机全自动监控系统与厌氧反应器控制连接，厌氧反应器运行过程的温度温度和流量均通过计算机全自动监控系统进行控制，厌氧反应器由进水管、钢结构罐体、布水沉砂板、钢结构平台、第一层导流板分离器、第二层导流板分离器、第一层导流板分离器沼气提升管、内循环回流管、沼气脱水器、第二层导流板分离器沼气提升管、出水管、外循环管和排砂管组成。采用旋流切线布水，减少了厌氧反应器运行的死区和短流;增加废水与厌氧微生物的生物化学反应;设置两层导流板分离器，增强了污泥的截留，同时提高了沼气收集效率;强化了厌氧反应器的运行效能。
权利要求书
1.一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，其特征在于：它包含厌氧反应器和计算机全自动监控系统，计算机全自动监控系统与厌氧反应器控制连接，厌氧反应器运行过程中的温度和流量均通过计算机全自动监控系统进行控制，其中所述的厌氧反应器由进水管(1)、钢结构罐体(2)、布水沉砂板(3)、钢结构平台(4)、第一层导流板分离器(5)、第二层导流板分离器(6)、第一层导流板分离器沼气提升管(7)、内循环回流管(8)、沼气脱水器(9)、第二层导流板分离器沼气提升管(10)、出水管(11)、外循环管(12)和排砂管(13)组成，钢结构罐体(2)的左右两侧底部对应连接设置有进水管(1)和排砂管(13),钢结构罐体(2)的内部底端左右两侧倾斜放置有两块布水沉砂板(3)，所述的布水沉砂板(3)与钢结构罐体(2)底部水平面的安装角度为20-45°，钢结构罐体(2)的顶部中间位置设置有沼气脱水器(9),沼气脱水器(9)通过两侧的第二层导流板分离器沼气提升管(10)与第二层导流板分离器(6)连接，沼气脱水器(9)通过两侧的第一层导流板分离器沼气提升管(7)与第一层导流板分离器(5)连接，所述的第一层导流板分离器沼气提升管(7)的管径DN50-DN300，第二层导流板分离器沼气提升管(10)的管径为DN50-DN200，且第一层导流板分离器(5)设置在两个钢结构平台(4)之间，第一层导流板分离器(5)的高度为钢结构罐体(2)总高度的1/3-2/3，第二层导流板分离器(6)位于钢结构罐体(2)的最顶部，距离钢结构罐体(2)的顶部20-50cm，沼气脱水器(9)的底部连接有内循环回流管(8),内循环回流管(8)一直延伸至钢结构罐体(2)的底部，钢结构罐体(2)的左侧上部连接有出水管(11)，所述的出水管(11)距离钢结构罐体(2)的罐顶高度为20-40cm，出水管(11)的管径为DN50-DN300，钢结构罐体(2)的右侧上部连接有外循环管(12)，其中所述的钢结构罐体(2)的外部设置10cm厚的保温岩棉，保温岩棉通过彩钢板或铝板固定，所述的钢结构罐体(2)为圆柱形钢结构，直径与高度的比值为2-5，其最大高度不超过25m。
2.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，其特征在于：所述的外循环管(12)与钢结构罐体(2)的接口位于第二层导流板分离器(6)的下部，距离第二层导流板分离器(6)的距离为30-100cm，外循环管(12)伸入钢结构罐体(2)长度为50-150cm，外循环管(12)的顶部预留法兰，并用法兰盖密封，外循环管(12)的管径为DN50-DN250。
3.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，其特征在于：所述的内循环回流管(8)的顶部与沼气脱水罐(9)之间通过橡胶软接头(14)相连，且内循环回流管(8)的顶部设置冲洗口(15)，冲洗口(15)与内循环回流管(8)竖直方向的角度为120-150°，冲洗口(15)的管径DN50-DN150;且内循环回流管(8)外侧设置有排空口(16)，排空口(16)的管径为DN50-DN200。
4.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，其特征在于：所述的沼气脱水罐(9)的直径为0.5-3.0m，高度为0.5-3.0m。
5.根据权利要求1所述的一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，其特征在于：所述的厌氧反应器的工作原理为：垃圾渗滤液废水通过水泵泵入厌氧反应器的底部，在布水沉砂板(3)的导流作用下形成切线布水，与厌氧反应器内部的厌氧污泥发生生物反应，垃圾渗滤液中的可生物降解有机物转化为沼气，在第一层导流板分离器(5)、第二层导流板分离器(6)的作用下，将厌氧污泥截留在厌氧反应器中，沼气经过沼气提升管(10)上升至沼气脱水器(9)，沼气经过脱水后通过管道进入沼气储存装置，用于资源化利用;沼气脱水后的垃圾渗滤液在重力作用下回流至钢结构罐体(2)底部，形成内循环，经厌氧处理后的废水进入出水管(11)，进入后续处理设施，第二层导流板分离器(6)的下部设置外循环管(12)，通过水泵循环至布水沉砂板(3)，钙化的厌氧污泥、无机杂质或剩余污泥通过排砂管(13)排出钢结构罐体(2)，利用螺杆泵泵送至污泥浓缩池，经脱水后进行焚烧。
说明书
一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器
技术领域
本发明涉及一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器，具体为环保设备技术领域。
背景技术
厌氧反应器是在厌氧微生物的作用下实现有机质降解的废水生物处理技术，通过微生物生长环境的调控，提高厌氧消化的降解效率;厌氧反应器具有运行能耗低、有机负荷高、氮磷营养需求少、剩余污泥量少以及产生沼气能源等优点，已经在垃圾渗滤液处理中得到广泛的应用。厌氧反应器运行过程的实质是微生物适应环境、微生物形态变化以及建立新的生态系统的过程，产甲烷菌是厌氧反应器的主要微生物菌群，因其生长环境严格厌氧，生长世代周期长，生长速率缓慢，使得大多数厌氧反应器存在启动周期长，有机负荷低，污泥容易流失、产气率低等问题。垃圾渗滤液中含有高浓度的有机物、氨氮及大量的有毒物质，将严重影响微生物的活性以及厌氧反应器的稳定运行。
目前，已有的垃圾渗滤液厌氧生物处理技术主要以UASB和EGSB反应器为主，厌氧反应器容积较大，建设成本较高，运行过程中COD容积负荷较低(≤5kg COD/(m3·d))，有机污染物去除效率低(≤80%)，运行稳定性差，沼气产率较低(≤0.35m3/kgCOD)。同时存在反应器维护检修难度大，成本高的问题。因此，为进一步降低投资、运行成本，提高厌氧消化效率和运行稳定性，有必要改进现有工艺，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于垃圾渗滤液废水生物处理的厌氧反应器。它让垃圾渗滤液废水的适应性增强，厌氧消化周期明显缩短，且使沼气产率和稳定性显著提高。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器包含厌氧反应器和计算机全自动监控系统，计算机全自动监控系统与厌氧反应器控制连接，厌氧反应器运行过程的温度温度和流量均通过计算机全自动监控系统进行控制，其中所述的厌氧反应器由进水管、钢结构罐体、布水沉砂板、钢结构平台、第一层导流板分离器、第二层导流板分离器、第一层导流板分离器沼气提升管、内循环回流管、沼气脱水器、第二层导流板分离器沼气提升管、出水管、外循环管和排砂管组成，钢结构罐体的左右两侧底部对应连接设置有进水管和排砂管,钢结构罐体的内部底端左右两侧倾斜放置有两块布水沉砂板，钢结构罐体的顶部中间位置设置有沼气脱水器,沼气脱水器通过两侧的第二层导流板分离器沼气提升管与第二层导流板分离器连接，沼气脱水器通过两侧的第一层导流板分离器沼气提升管与第一层导流板分离器连接，且第一层导流板分离器设置在两个钢结构平台之间，沼气脱水器的底部连接有内循环回流管,内循环回流管一直延伸至钢结构罐体的底部，钢结构罐体的左侧上部连接有出水管，钢结构罐体的右侧上部连接有外循环管。
作为优选，所述的钢结构罐体的外部设置10cm厚的保温岩棉，保温岩棉通过彩钢板或铝板固定，在运行温度较低情况下通过蒸汽或热水进行换热增温、保温。
作为优选，所述的钢结构罐体为圆柱形钢结构，直径与高度的比值为2-5，其最大高度不超过25m。
作为优选，所述的布水沉砂板与钢结构罐体底部水平面的安装角度为20-45°。
作为优选，所述的出水管安装于钢结构罐体的顶部，距离钢结构罐体的罐顶高度为20-40cm，出水管的管径为DN50-DN300。
作为优选，所述的第一层导流板分离器的高度为钢结构罐体总高度的1/3-2/3，第二层导流板分离器位于钢结构罐体的最顶部，距离钢结构罐体的顶部20-50cm。
作为优选，所述的外循环管与钢结构罐体的接口位于第二层导流板分离器的下部，距离第二层导流板分离器的距离为30-100cm，外循环管伸入钢结构罐体长度为50-150cm，外循环管的顶部预留法兰，并用法兰盖密封，外循环管的管径为DN50-DN250。
作为优选，所述的内循环回流管的顶部与沼气脱水罐之间通过橡胶软接头相连，且内循环回流管的顶部设置冲洗口，冲洗口与内循环回流管竖直方向的角度为120-150°，冲洗口的管径DN50-DN150;且内循环回流管外侧设置有排空口，排空口的管径为DN50-DN200。
作为优选，所述的沼气脱水罐的直径为0.5-3.0m，高度为0.5-3.0m。
作为优选，所述的第一层导流板分离器沼气提升管的管径DN50-DN300，第二层导流板分离器沼气提升管的管径为DN50-DN200。
一种用于垃圾渗滤液废水处理的新型厌氧反应器的工作原理为：垃圾渗滤液废水通过水泵泵入厌氧反应器的底部，在布水沉砂板3的导流作用下形成切线布水，与厌氧反应器内部的厌氧污泥发生生物反应，垃圾渗滤液中的可生物降解有机物转化为沼气，在第一层导流板分离器5、第二层导流板分离器6的作用下，将厌氧污泥截留在厌氧反应器中，沼气经过沼气提升管10上升至沼气脱水器9，沼气经过脱水后通过管道进入沼气储存装置，用于资源化利用;沼气脱水后的垃圾渗滤液在重力作用下回流至钢结构罐体2底部，形成内循环，经厌氧处理后的废水进入出水管11，进入后续处理设施，第二层导流板分离器6的下部设置外循环管12，通过水泵循环至布水沉砂板3，钙化的厌氧污泥、无机杂质或剩余污泥通过排砂管13排出钢结构罐体2，利用螺杆泵泵送至污泥浓缩池，经脱水后进行焚烧。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本装置采用旋流切线布水，减少了厌氧反应器运行的死区和短流;较大的高径比，较高的上升流速，增加废水与厌氧微生物的生物化学反应;设置两层导流板分离器，增强了污泥的截留，减少了污泥的流失，同时提高了沼气收集效率;设置沼气脱水器，沼气提升过程中携带的废水在沼气脱水器中得到分离，分离后的废水在重力作用下回流至反应器底部，形成内循环，在内循环和外循环双重水力作用下，进一步强化了厌氧反应器的运行效能。