[发明专利]一种基于直燃型吸收式热泵的污水厌氧处理反应器加热系统

说明书

本发明公开了一种基于直燃型吸收式热泵的污水厌氧处理反应器加热系统，所述的系统包括UASB厌氧反应器部分、吸收式热泵部分、燃气锅炉部分，所述的UASB反应器部分通过厌氧污泥厌氧菌对污泥分解产生沼气，沼气通入燃气锅炉部分燃烧产生热蒸汽，将热蒸汽传入吸收式热泵部分，在吸收式热泵部分内部循环后，将产生的热水通向UASB反应器部分，使反应器中的温度保持在最佳反应温度范围内，反应器中的厌氧菌在较高的活性状态。本发明设计新颖，能够实现能量循环利用，提高污水净化速率。

技术领域

本发明涉及使用厌氧消化工艺处理污水时所用设备领域，具体来讲涉及一种基于直燃型吸收式热泵的污水厌氧处理反应器加热系统。

背景技术

升流式厌氧污泥床(UASB反应器)是在20世纪70年代开发的一种高效污水处理装置。UASB反应器里的污水流速缓慢，但是水流方向与产气上升方向相一致，这样不仅可以减少堵塞，还可以加强对污泥床的搅拌混合作用从而有利于微生物与污水间的混合接触以及颗粒污泥的形成，所以UASB反应器的污水处理效率较高。但是在冬天由于温度较低，而大多数污泥中的厌氧菌的最佳生长温度在33℃左右，所以如果不对反应器进行加热，污泥中的厌氧菌的活性会下降，从而导致反应器的处理能力以及处理效率大大降低，这种问题在我国北方地区尤为突出。目前所采用的方式多为利用其他能源转化为热能对反应器进行加热，这样没有利用反应器所产生的沼气，造成了浪费并且增加了系统的复杂性；还有利用反应器产生的沼气在燃气锅炉中燃烧产生蒸汽，但是锅炉的利用效率低，也会造成能源的浪费。

如前所述，UASB反应器在处理污水过程中会产生沼气，而沼气作为燃料燃烧后可以产生热能，本发明就利用沼气燃烧后产生的热泵驱动吸收式热泵，产生高温热水，再利用高温热水对反应器进行加热，使反应器内的厌氧菌保持在较高的活性状态下，提高反应器处理污水的能力及效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种基于直燃型吸收式热泵的污水厌氧处理反应器加热系统，在UASB反应器部分产生的沼气，通入燃气锅炉部分内燃烧，通过热量吸收式热泵部分将热量传至UASB反应器部分，使UASB反应器中的温度保持在最佳反应温度范围内，保证反应器中的厌氧菌在较高的活性状态，提高UASB的处理效率。

本发明的技术方案为：

一种基于直燃型吸收式热泵的污水厌氧处理反应器加热系统,所述的系统包括UASB反应器部分、吸收式热泵部分、燃气锅炉部分，所述的UASB反应器部分包括污泥反应区、沉淀区、污水进水管、排泥管、污水出水管、热水送水管、三相分离器、集气室、集气送气泵、温度传感器，所述的吸收式热泵部分包括发生器、溶液热交换器、吸收器、蒸发器、冷凝器、节流阀，所述的燃气锅炉部分包括燃气锅炉、燃气锅炉排气换热器、蒸汽送气泵，所述的污水进水管、排泥管置于污泥反应区的底部，所述的污水出水管置于污泥反应区的上部，所述的热水送水管置于污泥反应区的中间位置，所述的温度传感器置于污泥反应区的一侧，所述的三相分离器置于污泥反应区的上部中间位置，所述的三相分离器连接集气室，所述的集气室另一端连接集气送气泵，所述的集气送气泵连接燃气锅炉，所述的燃气锅炉上端接有燃气锅炉排气换热器，内部连接蒸汽送气泵，蒸汽送气泵连接有发生器，发生器连接有所述吸收器、冷凝器，所述的溶液热交换器置于发生器和吸收器之间，所述的蒸发器与吸收器、冷凝器连接，所述的节流阀置于蒸发器、冷凝器之间，所述的冷凝器经过燃气锅炉排气换热器与热水送水管连接。

进一步的，所述的污泥反应区底部有厌氧污泥，所述的厌氧污泥中有厌氧菌，所述的污水进水管从污泥反应区的底部一侧深入厌氧污泥中。

进一步的，所述的热水送水管在厌氧污泥区中分为两条管路，形成“Z”字形，热水流出水管后会产生扭矩，能使两只分管旋转。

进一步的，所述的两条管路末端有2-20个直径为2-5mm的微型孔，当两只分管旋转时，能够增加热水与污水的混合速率。