[发明专利]一种具有自热功能的UASB反应器系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水的处理中厌氧消化工艺所用设备领域，尤指一种具有自热功能的UASB反应器系统。

背景技术

UASB用于废水处理已有20多年的历史。与传统的厌氧反应器相比(如厌氧塘、化粪池)相比，UASB的水力停留时间更短、固体保留时间更长，保持高浓度微生物量，可结合大量的高活性生物量，大大提高了污泥的稳定性和反应器的负荷能力，目前在全世界被普及用于高浓度有机废水的处理。在UASB反应器中厌氧菌以厌氧污泥中的有机物作为底物，通过降解作用净化污水。多数厌氧菌(主要是甲烷菌和水解菌)的最佳生长温度在30-35℃。而在我国，冬季低温常常会造成UASB反应器处理效率大大降低，出水难以达到标准要求。虽然也有通过采用外部供热保暖的方式使UASB反应器的温度控制在最佳反应温度范围之内，但是这又消耗了大量能源，额外增加了处理运行成本。

UASB在处理高浓度有机废水时会产生大量的沼气(甲烷气)，而甲烷作为一种温室气体，如果直接排放会造成大气污染。因此，考虑到常规UASB反应器存在以上不足及甲烷作为一种燃料能源，本发明通过收集沼气引入到沼气锅炉中产生大量水蒸气，通过气动搅拌棒均匀布散于UASB反应器中，以提高反应器温度，形成一种具有自热功能的UASB反应器系统。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种UASB反应器系统，用于解决现有UASB反应器污染环境、有机载荷能力差和净化效率低等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种UASB反应器系统，包括UASB反应器和小型沼气锅炉。所述UASB反应器内具有污泥反应区，所述污泥 反应区的底部存留大量厌氧污泥，形成污泥层，UASB反应池底部一侧上设置有进水管，所述进水管伸入污泥层内；所述污泥反应区的上方设置有三相分离器，所述三相分离器的上方设置有集气室。其特征在于：集气室底部通过管道将沼气送至沼气锅炉，锅炉通过燃烧沼气加热自来水产生大量水蒸气，送气泵通过送气管道将水蒸气送至污泥反应区。送气管及气动搅拌棒位于污泥反应区内，搅拌棒两端设有大小相同方向相反的孔道若干，所述送气管道的一端与送气泵连通，在送气泵的作用下将锅炉产生的水蒸气抽入送气管道内，送气管道的另一端与气动搅拌棒连通，并且气动搅拌棒可转动地连接在送气管道上，送气泵抽出的水蒸气流入气动搅拌棒，气动搅拌棒两端形成方向相反的气流，利用气流的反作用力推动搅拌棒转动，使污泥反应区内的厌氧污泥与污水充分接触，同时利用水蒸汽加热反应区的水体温度，提高微生物的活性进而提高反应器的有机载荷能力和净化效率。

进一步的，在UASB反应器旁边建立一个小型沼气锅炉，锅炉旁建有沼气室用于收集并反应器产生的沼气。

进一步的，反应器底部一侧设有一个温度传感器，用于实时监测反应器内的温度以便调整水蒸气流量。

进一步的，所述气动搅拌棒搅拌棒两端设有大小相同方向相反的孔道若干。

进一步的，所述气动搅拌棒与送气管道的连接部位包括轴承盒和轴承，所述轴承安装在轴承盒内，所述搅拌棒的中部设置有与之连通的连接管，所述连接管安装在轴承上，所述轴承盒的下端通过法兰连接到送气管道上，并且轴承盒与送气管道连通，轴承盒的上端通过法兰连接到连接管上，并且连接管能够在轴承内转动。

进一步的，所述送气管的结构由内向外依次为内管、保温层、保护层和外管组成，具有很好的保温隔热作用。

进一步的，所述内管和外管的材料选自普通的耐高温塑料，所述保温层的材料是由聚乙烯泡沫和聚醚多元醇按照1:0.2-0.5的重量比制成；所述保护层的材料按重量百分比计，是由以下成分制成：1-3％的炭黑、1-2％的抗老化剂、0.1-0.5％的碳酸钙、余量为聚乙烯。本送气管不仅保温效果好，能减少热量损失，而且耐用性好，可以有效防止伸入UASB反应池的一端长期被废水侵蚀而老化破损导致泄漏，安全可靠。

进一步的，所述气动搅拌棒的材料为金属陶瓷复合材料，该金属陶瓷复合材料中陶瓷所占的比重为72-80％，余量为金属镍和铬，镍和铬二者之间的重量比例为任意比，这样的气动搅拌棒硬度高，而且又具备足够的耐腐蚀性和耐高温性能。

如上所述，本发明的UASB反应器系统，具有以下有益效果：

有效的利用了反应器所产生的沼气，并利用沼气锅炉产生大量水蒸气，输送到反应器内部提高了反应器的温度，增强了微生物的活性，同时通过使用气动搅拌棒转动，使厌氧污泥和废水充分接触，大大提高了UASB反应器的有机载荷能力和净化效率。

附图说明