公布日：2023.03.07
申請日：2022.12.23
分類號：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系統(tǒng)，包括反應器和外循環(huán)增氧單元，所述反應器內由下至上包括布水器、二級泥水分離器、一級泥水分離器和排氣口，一級泥水分離器的底部通過導流管連接二級泥水分離器，用于將一級泥水分離器分離的污泥輸入二級泥水分離器，二級泥水分離器的底部設有外循環(huán)管，外循環(huán)管連接外循環(huán)增氧單元，用于將二級泥水分離器分離得到的污泥輸入外循環(huán)增氧單元；二級泥水分離器的上部設有排水管，用于輸出產水；所述外循環(huán)增氧單元包括射流器，射流器的進口分別連接外循環(huán)管和空氣管，出口連接進水管。
權利要求書
1.一種無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，包括反應器和外循環(huán)增氧單元，所述反應器內由下至上包括布水器、二級泥水分離器、一級泥水分離器和排氣口，一級泥水分離器的底部通過導流管連接二級泥水分離器，用于將一級泥水分離器分離的污泥輸入二級泥水分離器，二級泥水分離器的底部設有外循環(huán)管，外循環(huán)管連接外循環(huán)增氧單元，用于將二級泥水分離器分離得到的污泥輸入外循環(huán)增氧單元；二級泥水分離器的上部設有排水管，用于輸出產水；所述外循環(huán)增氧單元包括射流器，射流器的進口分別連接外循環(huán)管和空氣管，出口連接進水管。
2.根據權利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述一級泥水分離器設在反應器的上部，包括至少兩個第一分離器，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，用于允許反應器上部的污水從吸收槽頂面進入第一分離器；吸收槽的側面為一圈曲面，該曲面靠近反應器內壁的一端的高度低于靠近反應器中軸的一端的高度；所述斜板分離區(qū)設有若干個彼此平行的傾斜的斜板，用于對進入的污水進行泥水分離，分離得到的污泥和水體通過污泥沉降區(qū)先后進入導流管，再輸入二級泥水分離器，繼續(xù)進行分離。
3.根據權利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述一級泥水分離器設在反應器的上部，包括至少兩個第一分離器，所述第一分離器由上至下包括頂蓋、出水口、斜板分離區(qū)、若干個進水口和污泥沉降區(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)設有若干個彼此平行的傾斜的斜板，用于對進水口進入的污水進行泥水分離，分離得到的污泥通過污泥沉降區(qū)進入導流管，再輸入二級泥水分離器。
4.根據權利要求3所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述出水口設在靠近排水管的第一分離器的側壁上；若干個進水口沿第一分離器的周向均勻分布；所述污泥沉降區(qū)的底部設有錐形側壁，有利于污泥沿著錐形側壁沉降。
5.根據權利要求4所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述第一分離器的側壁設有一圈進水槽，所述進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壁，槽板連接在擋水板與第一分離器側壁之間；所述進水口對應進水槽的底部，擋水板的頂部對應斜板分離區(qū)最下方的斜板的中部，使得由若干個進水口進入第一分離器的水體先在進水槽內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.根據權利要求5所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述斜板分離區(qū)為上小下大的圓錐形，且由上至下設有若干層斜板層，每個斜板層包括若干個并排的相互平行的傾斜的斜板。
7.根據權利要求6所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述斜板分離區(qū)的上方設有出水區(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)；所述隔離板面對出水區(qū)的一側設有向上凸出的連續(xù)的螺旋形導水板，出水口設在出水區(qū)的底部。
8.根據權利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述二級泥水分離器設在反應器的中下部，包括至少一個第二分離器，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流管，第二分離器的側壁連接排水管，排水管穿過反應器上部的側壁，延伸到外部，用于輸出產水。
9.根據權利要求1所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(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口、吸入室、擴壓管和噴嘴，所述外循環(huán)管通過循環(huán)水泵連接射流器的液體進口，空氣管連接吸入室的氣體進口，噴嘴通過混合管連接進水管。
10.根據權利要求9所述的無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述混合管與進水管之間設有混合水箱，用于將污水進水與外循環(huán)增氧單元所得的含氧污泥進行充分混合。
發(fā)明內容
針對上述問題，本發(fā)明提供一種無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，通過向反應器中加入少量氧氣，由于微量氧的參與，厭氧菌、好氧菌、兼性菌等可以同時存在，使得反應器內可以同時發(fā)生氧化與還原作用，同時進行好氧呼吸和產甲烷兩個過程，可以對一些單純在絕對厭氧狀態(tài)下難降解的物質進行有效降解，并提高產甲烷菌活性。
所述無三相分離器的厭氧微氧反應系統(tǒng)，包括反應器和外循環(huán)增氧單元，所述反應器內由下至上包括布水器、二級泥水分離器、一級泥水分離器和排氣口，一級泥水分離器的底部通過導流管連接二級泥水分離器，用于將一級泥水分離器分離的污泥輸入二級泥水分離器，二級泥水分離器的底部設有外循環(huán)管，外循環(huán)管連接外循環(huán)增氧單元，用于將二級泥水分離器分離得到的污泥輸入外循環(huán)增氧單元；二級泥水分離器的上部設有排水管，用于輸出產水；
所述外循環(huán)增氧單元包括射流器，射流器的進口分別連接外循環(huán)管和空氣管，出口連接進水管。
本發(fā)明所述的厭氧微氧反應系統(tǒng)結構簡單，設計緊湊，所述反應器無填料，反應器內設有厭氧微生物和活性污泥，在IC反應器的基礎上，取消原有的兩級三相分離器，采用兩級泥水分離器，強化泥水分離效果。通過外循環(huán)管和外循環(huán)增氧單元，強制循環(huán)污泥回流，防止污泥流失，保證反應器內的污泥濃度，提高反應器耐沖擊負荷能力，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，以保持反應器內的微氧環(huán)境，可減少部分還原性物質(如H2S)和揮發(fā)性脂肪酸(VFA)被氧化、可溶性微生物產物(SMP)等中間產物的積累，從而降低反應器產水的COD，提高產甲烷菌的活性。
本發(fā)明的一級泥水分離器可以采用以下兩種形式。
任選的，所述一級泥水分離器設在反應器的上部，包括至少兩個第一分離器，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，用于允許反應器上部的污水從吸收槽頂面進入第一分離器；吸收槽的側面為一圈曲面，該曲面靠近反應器內壁的一端的高度低于靠近反應器中軸的一端的高度；
所述斜板分離區(qū)設有若干個彼此平行的傾斜的斜板，用于對進入的污水進行泥水分離，分離得到的污泥和水體通過污泥沉降區(qū)先后進入導流管，再輸入二級泥水分離器，繼續(xù)進行分離。
任選的，所述一級泥水分離器設在反應器的上部，包括至少兩個第一分離器，所述第一分離器由上至下包括頂蓋、出水口、斜板分離區(qū)、若干個進水口和污泥沉降區(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)設有若干個彼此平行的傾斜的斜板，用于對進水口進入的污水進行泥水分離，分離得到的污泥通過污泥沉降區(qū)進入導流管，再輸入二級泥水分離器。
進一步可選的，所述出水口設在靠近排水管的第一分離器的側壁上；若干個進水口沿第一分離器的周向均勻分布。
進一步可選的，所述污泥沉降區(qū)的底部設有錐形側壁，有利于污泥沿著錐形側壁沉降。
可選的，所述第一分離器的側壁設有一圈進水槽，所述進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壁，槽板連接在擋水板與第一分離器側壁之間；
所述進水口對應進水槽的底部，擋水板的頂部對應斜板分離區(qū)最下方的斜板的中部，使得由若干個進水口進入第一分離器的水體先在進水槽內沿著第一分離器的周向分布均勻，再溢流至斜板分離區(qū)。
進一步可選的，所述進水槽設有至少一個可啟閉的排泥豁口，用于排出進水槽內積累的污泥。
可選的，所述斜板分離區(qū)為上小下大的圓錐形，且由上至下設有若干層斜板層，每個斜板層包括若干個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)；
所述隔離板面對出水區(qū)的一側設有向上凸出的連續(xù)的螺旋形導水板，出水口設在出水區(qū)的底部。
可選的，所述二級泥水分離器設在反應器的中下部，包括至少一個第二分離器，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流管，第二分離器的側壁連接排水管，排水管穿過反應器上部的側壁，延伸到外部，用于輸出產水。
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口、吸入室、擴壓管和噴嘴，所述外循環(huán)管通過循環(huán)水泵連接射流器的液體進口，空氣管連接吸入室的氣體進口，噴嘴通過混合管連接進水管。
進一步可選的，所述混合管與進水管之間設有混合水箱，用于將污水進水與外循環(huán)增氧單元所得的含氧污泥進行充分混合。
可選的，所述反應器的內部設有ORP檢測儀，用于檢測反應器的溶氧量。
（發(fā)明人：張傳兵;徐亞慧;王慧芳;郭麗娟;王存彥;周東博）
