公布日：2023.11.17
申请日：2023.09.19
分类号：C12M1/36(2006.01)I;C12M1/34(2006.01)I;C12M1/107(2006.01)I;C12M1/04(2006.01)I;C12M1/00(2006.01)I
摘要
本申请涉及清洁能源设备技术领域，提供一种厌氧生物反应器。厌氧生物反应器，包括：反应器，反应器内设有反应腔，反应器设有与反应腔连通的出气口；溶气泵，与反应腔连通，溶气泵用于向反应腔内输送气水混合物；布水组件，设于反应腔内，布水组件与溶气泵连接，布水组件用于将气水混合物均匀分散到反应腔内；超声波震荡组件，设于反应器的壁面，超声波震荡组件用于向反应腔内发射高频超声波；折流组件，设于反应腔内，折流组件位于布水组件和出气口之间，折流组件形成有弯折流道。根据本申请的厌氧生物反应器，可以有效的提高污泥和反应物的传质效率，加快气泡和污泥的分离，使得反应器内的污泥浓度保持稳定，确保了反应器的处理效率和处理效果。
权利要求书
1.一种厌氧生物反应器，其特征在于，包括：反应器，所述反应器内设有反应腔，所述反应器的顶部设有与所述反应腔连通的出气口；溶气泵，与所述反应腔连通，所述溶气泵用于向所述反应腔内输送气水混合物；布水组件，设于所述反应腔内，所述布水组件与所述溶气泵连接，所述布水组件用于将气水混合物均匀的分散到所述反应腔内；超声波震荡组件，设于所述反应器的壁面，所述超声波震荡组件用于向所述反应腔内发射高频超声波；折流组件，设于所述反应腔内，所述折流组件位于所述布水组件和所述出气口之间，所述折流组件形成有弯折流道。
2.根据权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述反应器的顶部设有沼气循环管，所述沼气循环管的一端与所述反应腔连通，所述沼气循环管的另一端与所述溶气泵的气体入口连通。
3.根据权利要求2所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述反应器的上部设有回流管，所述回流管的一端与所述反应腔连通，所述反应腔的另一端与所述溶气泵的液体入口连通，所述厌氧生物反应器包括进水管，所述进水管与所述溶气泵的液体入口连通。
4.根据权利要求3所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述沼气循环管安装有气体流量计，所述气体流量计用于检测经过所述沼气循环管输送到所述溶气泵的气体的流量，所述回流管安装有液体流量计，所述液体流量计用于检测经过所述回流管流动到所述溶气泵的液体的流量。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述折流组件包括导流块，关于所述导流块对称设置有多个折流板，关于所述导流块对称设置有至少两个导流板，所述折流板位于所述导流板和所述导流块之间，所述导流板与所述反应腔的内壁面抵接其中，所述折流板包括互成夹角的上折流板和下折流板，所述导流板包括互成夹角的上导流板和下导流板，所述导流块的外壁面为倾斜面。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述超声波震荡组件的超声波发生器安装于所述反应器的外壁面，所述超声波震荡组件的超声波换能器安装于所述折流组件。
7.根据权利要求6所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述反应腔内设有多排所述超声波换能器，相邻两排的所述超声波换能器相互错开。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述布水组件包括布水总管、分支管、环形分配管和多个扩张喷嘴，所述布水总管的一端与所述溶气泵的出口连通，所述分支管的一端与所述布水总管连通，所述分支管的另一端与所述环形分配管连通，多个所述扩张喷嘴沿着所述环形分配管的周向均匀分布。
9.根据权利要求8所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述扩张喷嘴包括依次连接的入口段、缩颈段、扩张段和出口段，所述缩颈段的横截面积小于所述入口段的横截面积，所述扩张段的横截面积沿着所述缩颈段到所述出口段的方向逐渐增大，所述扩张段的横截面积大于所述缩颈段的横截面积。
10.根据权利要求1至4任意一项所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述厌氧生物反应器包括排泥组件，所述排泥组件的一端与所述反应腔的底部连通，所述排泥组件的另一端位于所述反应腔之外的空间，所述排泥组件适于将所述反应腔内的污泥排出所述反应腔。
发明内容
本申请旨在至少解决相关技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种厌氧生物反应器，可以有效的提高污泥和反应物的传质效率，加快气泡和污泥的分离，使得反应器内的污泥浓度保持稳定，确保了反应器的处理效率和处理效果，且可以有效的降低所消耗的电能。
根据本申请实施例的厌氧生物反应器，包括：
反应器，所述反应器内设有反应腔，所述反应器的顶部设有与所述反应腔连通的出气口；
溶气泵，与所述反应腔连通，所述溶气泵用于向所述反应腔内输送气水混合物；
布水组件，设于所述反应腔内，所述布水组件与所述溶气泵连接，所述布水组件用于将气水混合物均匀的分散到所述反应腔内；
超声波震荡组件，设于所述反应器的壁面，所述超声波震荡组件用于向所述反应腔内发射高频超声波；
折流组件，设于所述反应腔内，所述折流组件位于所述布水组件和所述出气口之间，所述折流组件形成有弯折流道。
根据本申请实施例的厌氧生物反应器，通过溶气泵将气水混合物输送到布水组件处，然后布水组件将气水混合物向上喷出，布水组件可以将混合液体在反应腔内进行扩散，进而在反应腔内形成含有大量细小泡沫的混合液体，使得废水在反应腔内混合均匀，使得废水可以和厌氧污泥充分接触反应，提高了反应器的效率和效果，可以在低功耗的情况下完成对废水的处理。而在混合液体的湍流作用下，厌氧污泥会和废水中的污染物充分接触和反应生成沼气，液体中的沼气又会形成气泡，气泡会携带污泥往上移动，布水组件也是将气水混合物向上喷射的，进而可以加快反应腔内的污泥向上移动的速度。在携带有污泥的气泡经过超声波震荡组件时，在超声波的高频震荡作用下，可以使得气泡和污泥快速分离。在携带有污泥的气泡经过折流组件时，由于折流组件处的流道的是弯折流道，气泡和污泥在流经弯折流道进行层流运动，在低流速的层流运动下，气泡的上升速度和污泥的上升速度不同，进而有利于气泡和污泥的快速分离。进而本申请可以有效的提高污泥和反应物的传质效率，加快气泡和污泥的分离，污泥与气泡分离后会在重力的作用下下降到反应腔的底部，使得反应器内的污泥浓度保持稳定，可以有效的和废水进行反应，确保了反应器的处理效率和处理效果，且可以有效的降低所消耗的电能。
根据本申请的一个实施例，所述反应器的顶部设有沼气循环管，所述沼气循环管的一端与所述反应腔连通，所述沼气循环管的另一端与所述溶气泵的气体入口连通。
根据本申请的一个实施例，所述反应器的上部设有回流管，所述回流管的一端与所述反应腔连通，所述反应腔的另一端与所述溶气泵的液体入口连通，所述厌氧生物反应器包括进水管，所述进水管与所述溶气泵的液体入口连通。
根据本申请的一个实施例，所述沼气循环管安装有气体流量计，所述气体流量计用于检测经过所述沼气循环管输送到所述溶气泵的气体的流量，所述回流管安装有液体流量计，所述液体流量计用于检测经过所述回流管流动到所述溶气泵的液体的流量。
根据本申请的一个实施例，所述折流组件包括导流块，关于所述导流块对称设置有多个折流板，关于所述导流块对称设置有至少两个导流板，所述折流板位于所述导流板和所述导流块之间，所述导流板与所述反应腔的内壁面抵接其中，所述折流板包括互成夹角的上折流板和下折流板，所述导流板包括互成夹角的上导流板和下导流板，所述导流块的外壁面为倾斜面。
根据本申请的一个实施例，所述超声波震荡组件的超声波发生器安装于所述反应器的外壁面，所述超声波震荡组件的超声波换能器安装于所述折流组件。
根据本申请的一个实施例，所述反应腔内设有多排所述超声波换能器，相邻两排的所述超声波换能器相互错开。
根据本申请的一个实施例，所述布水组件包括布水总管、分支管、环形分配管和多个扩张喷嘴，所述布水总管的一端与所述溶气泵的出口连通，所述分支管的一端与所述布水总管连通，所述分支管的另一端与所述环形分配管连通，多个所述扩张喷嘴沿着所述环形分配管的周向均匀分布。
根据本申请的一个实施例，所述扩张喷嘴包括依次连接的入口段、缩颈段、扩张段和出口段，所述缩颈段的横截面积小于所述入口段的横截面积，所述扩张段的横截面积沿着所述缩颈段到所述出口段的方向逐渐增大，所述扩张段的横截面积大于所述缩颈段的横截面积。
根据本申请的一个实施例，所述厌氧生物反应器包括排泥组件，所述排泥组件的一端与所述反应腔的底部连通，所述排泥组件的另一端位于所述反应腔之外的空间，所述排泥组件适于将所述反应腔内的污泥排出所述反应腔。
（发明人：吴靖宇;杨吉祥;董健;张爱军;李保光;戴小东）