[发明专利]一种旋转布水式IC厌氧反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种IC厌氧反应器，特别涉及一种旋转布水式IC厌氧反应器。

背景技术

IC(internal circulation)反应器是新一代高效厌氧反应器，即内循环厌氧反应器，基本是由2层UASB反应器串联而成，用于有机高浓度废水，如，玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。UASB是(Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket)的英文缩写，即一种上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。IC反应器由上下两个反应室组成。废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。结合图1所示，包含进水口1、一级三相分离器2、沼气提升管3、气液分离器4、沼气排出管5、回流管6、二级三相分离器7、集气管8、沉淀区9、出水管10、气封11、反应塔12、C1第1反应区；C2第2反应区等，其工作原理如下：

按功能划分，反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1反应区、第2反应区、沉淀区和气液分离区。

混合区:反应器底部进水(待处理的废水)、颗粒污泥和气液分离区从回流管6回流下来的泥水混合物在此区混合。

第1反应区:混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。

气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管6返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。

第2反应区:经第1反应区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2反应区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1反应区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2反应区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。

沉淀区:第2反应区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2反应区污泥床。

从IC反应器工作原理中可见，该反应器通过2层三相分离器来实现水气分离，并获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。

目前，传统的IC反应器，与进水口1连接的布水装置基本是一根主管道进水，然后分叉成几个支管分布在反应塔底部，每个支管上设有进水孔向反应塔内进待处理的废水。这种传统的水力模式是从下到上垂直上升，不利于改善废水与厌氧菌种之间的接触传质和均质效果，造成布水不均。其次，回流管6下端开口设置有锥形导流板，回流的泥水从开口与锥形导流板之间的缝隙流出，构成回水布水。然而，该回水流动方向为自上而下，与前述的进水布水装置的水流方向相反，再一次减弱废水与厌氧菌种之间的接触传质和均质作用。另外，传统IC厌氧反应器的出水从罐顶流出后直接通过管道又流回循环罐，流动过程中会溶入大量空气，等同对废水增氧，溶解氧的增加对IC厌氧反应器内的厌氧菌种非常不利，造成废水处理效果不佳。

发明内容

综上所述，为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种旋转布水式IC厌氧反应器，通过改变传统IC反应器的布水方式，增加废水与厌氧菌种之间的接触传质效果和均质作用，提高废水处理效率，降低能耗。本发明的另一个目的是减少废水与空气接触的机会，降低溶解氧，使IC厌氧反应器内的厌氧菌种保持活性。

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种旋转布水式IC厌氧反应器，其包括：

反应塔，其底部设有进水口，其上部设有排水口，所述反应塔内从下至上依次设有进水布水装置、回流布水装置、内回流管、第一三相分离器、第二三相分离器、气水分离器，所述内回流管的上端连通所述气水分离器，所述内回流管的下端朝向所述反应塔的底部；所述第一三相分离器和第二三相分离器的上侧分别连接一个连通所述气水分离器的沼气收集管；其中，所述进水口连接一个进水布水装置，所述进水布水装置位于所述反应塔的底部，所述进水布水装置包含一个主连接管，所述主连接管的一端连接所述进水口，所述主连接管的另一端设有辐射状排布的两个或两个以上的支管，所述支管上设有进水孔，所述进水孔均朝向逆时针方向或均朝向顺时针方向。