公布日：2022.04.29
申请日：2022.01.25
分类号：C02F3/28(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N;C02F103/34(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种针对高浓度化纤废水预处理的环形旋流厌氧反应器；包括反应器室体和水封罐；室体内由下至上设有环形旋流布水系统、多点集水内回流系统、三相分离器和出水装置；多点集水内回流系统通过回流集水管与变频回流泵相连，通过回流出水管与环形旋流布水系统相连；反应器室体还设有与水封罐气体进口相连接的气体收集装置；在环形旋流布水系统和多点集水内回流系统之间设置生物绳填料。本发明的装置整体结构简单，通过分析污水水质水量，灵活应用专有设计的环形旋流布水系统、多点集水内回流系统、出水装置以及三相分离器，更利于形成沉降性良好的絮体，构建环形均匀上升的流场；泥水混合更均匀，三相分离效果好，从而保障厌氧反应的降解效率。
权利要求书
1.一种针对高浓化纤废水的环形旋流厌氧反应器，其特征在于，所述反应器包括反应器室体和设置在反应器室体上方的水封罐(1)；所述反应器室体内自下而上设有环形旋流布水系统、多点集水内回流系统、三相分离器(4)和出水收集系统；所述环形旋流布水系统包括进水管(9)、与进水管(9)相连的中心混合管(8)、与混合管(8)相连的回流出水管(7)以及若干布水管；所述若干布水管呈外围环形、内部为十字交叉结构，布水管出水呈环形旋流上升；所述若干布水管包括垂直相交于混合管(8)的十字交叉型布水管(11)和环形布水管(13)；所述十字交叉型布水管(11)远离混合管(8)的一端与环形布水管(13)连通；所述混合管(8)的一端封闭，另一端固定在厌氧反应器底部；所述十字交叉型布水管(11)的四个分叉布水管上同一侧设有等间距并列排布的若干水平布水短管(12)，组合形成十字顺时或逆时循环结构；所述布水短管(12)分别与十字交叉型布水管(11)固定且连通；所述多点集水内回流系统包括多根平行设于三相分离器(4)下方并相交于集水总管的回流集水管(5)、回流出水管(7)和变频回流泵(10)；所述变频回流泵(10)通过回流出水管(7)与环形旋流布水系统相连，与进水管(9)共用环形旋流布水系统；所述回流集水管(5)远离变频回流泵(10)一侧为封闭端，另一侧与变频回流泵(10)连通；每根回流集水管(5)两侧设有等间距水平集水短管(6)；若干个集水短管(6)并列排布组合形成鱼骨结构，分别与回流集水管(5)固定且连通。
2.根据权利要求1所述的环形旋流厌氧反应器，其特征在于，在环形旋流布水系统和多点集水内回流系统之间还设置了生物绳填料(15)。
3.根据权利要求1所述的环形旋流厌氧反应器，其特征在于，所述布水短管(12)的管径为10～20mm，长度为150～200mm，相邻布水短管(12)的间距为500mm～1000mm。
4.根据权利要求1所述的环形旋流厌氧反应器，其特征在于，所述反应器室体内还设有气体收集系统，所述气体收集系统一端与三相分离器(4)上侧连通，另一端与反应室体上方的水封罐(1)进口相连。
5.根据权利要求1所述的环形旋流厌氧反应器，其特征在于，所述集水短管(6)的管径为40～50mm，长度为250～300mm，相邻集水短管(6)的间距为500mm～1000mm。
6.根据权利要求1所述的环形旋流厌氧反应器，其特征在于，所述出水装置设于三相分离器的上方，包括出水总管(14)和设置于反应器四周的环形出水堰(2)，所述出水总管(14)一端与出水堰(2)相连，另一端与下一构筑物相连。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理简单、不易堵塞、能明显改善配水均匀性、处理效果好、占地面积小、造价低、运行管理方便、适用于高浓化纤废水处理系统的高效环形旋流厌氧反应器。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明涉及一种针对高浓化纤废水的环形旋流厌氧反应器，所述反应器包括反应器室体和设置在反应器室体上方的水封罐；所述反应器室体内自下而上设有环形旋流布水系统、多点集水回流系统、三相分离器和出水收集系统；所述环形旋流布水系统包括进水管、与进水管相连的中心混合管、与混合管相连的回流出水管以及若干布水管；所述环形旋流布水系统设置在反应器室体内底部；所述若干布水管呈外围环形、内部为十字交叉结构，布水管出水呈环形旋流上升。
优选，在环形旋流布水系统和多点集水内回流系统之间还设置了生物绳填料。
优选，所述若干布水管包括垂直相交于中心混合管的十字交叉型布水管和环形布水管；所述十字交叉型布水管远离中心混合管8的一端与环形布水管连通；所述混合管的一端封闭，另一端固定在厌氧反应器底部。
优选，所述十字交叉型布水管的四个分叉布水管上同一侧设有等间距并列排布的若干水平布水短管，组合形成十字顺时或逆时循环结构；所述水平布水短管分别与十字交叉型布水管固定且连通。
优选，所述布水短管的管径为10～20mm，长度为150～200mm，相邻布水短管的间距为500～1000mm。
优选，所述反应器室体内还设有气体收集系统，所述气体收集系统一端与三相分离器上侧连通，另一端与反应室体上方的水封罐进口相连。
优选，所述水封罐出气管与后续沼气利用装置相连。
优选，所述多点集水回流系统包括为多根平行设于三相分离器下方的回流集水管、变频回流泵和回流出水管；所述变频回流泵通过回流出水管与环形旋流布水系统相连，与进水管共用环形旋流布水系统，形成内循环。
优选，所述回流集水管5远离变频回流泵一侧为封闭端，另一侧与变频回流泵连通；每根回流集水管两侧设有等间距水平集水短管；若干个集水短管并列排布组合形成鱼骨结构，分别与回流集水管固定且连通。
优选，所述集水短管的管径为40～50mm，长度为250～300mm，相邻集水短管的间距为500～1000mm。
优选，所述出水装置设于三相分离器的上方，包括出水总管和设置于反应器四周的环形出水堰，所述出水总管一端与出水堰相连，另一端与下一构筑物相连。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、优化布水装置，降低颗粒污泥培养难度
传统厌氧反应器为防止布水装置堵塞，布水管多为设有45°斜向下穿孔管短管的鱼骨式布水管或普通穿孔布水管，该布水方式形成斜向下的水流冲击，易破坏颗粒污泥，且出水方向无规律，导致反应器底部污泥层混合不均匀。而本发明的环形旋流厌氧反应器，通过在独有设计的环形十字布水管布水上设有等间距分布的水平布水短管，若干个布水短管并列排布组合形成十字顺时或逆时循环结构，使布水时产生顺时针或逆时针的旋流，进水与底部污泥层反应更均匀，同时为颗粒污泥提供更合适的培养环境。
2、优化系统内回流装置，污泥截留效果好
本发明的环形旋流厌氧反应器是在UASB与EGSB厌氧反应器的基础上优化改良而来，通过专有设计的多点集水的内回流系统，保证污泥悬浮层的流态均匀稳定，回流污水的同时回流上层污泥，更利于培养颗粒污泥的形成；利用变频回流泵，灵活控制流场参数，确定最合适的回流流量和上升流速，在减少絮状污泥的流失的前提下实现污水与厌氧污泥的充分混合与悬浮，最大程度上避免污泥流失。
3、不易堵塞，运行维护简单
本发明的环形旋流厌氧反应器布水管与回流集水管均采用布水短管形式，结合集水与布水的特点，合理设计短管排布方式、管径与长度等，与传统的穿孔管布水集水方式相比，收水效果更佳，不易发生污泥堵塞，后期更易维护。
4、流态均匀、运行稳定，适应高浓化纤污水波动的水质
本发明的厌氧反应器采用专有设计的旋流布水系统和多点式集水回流系统，还可进一步利用市售的实时监控与联动控制装置，进水泵、循环泵实时监控反应器内循环量、水温、产气量、进水量等反应参数，及时调整进水量与循环量，大大提高系统的有机负荷，同样适用于浓度较低的化纤废水，保证水质发生波动时系统的稳定性。
（发明人：朱艳臣;蒋琪;周刚;王久龙;陶炳池;黄珠慧;曹若琳;黄志勇;夏侯迎;陈军;岳昌盛;李鑫）