[发明专利]内循环式生物反应器

说明书

本发明公开了内循环式生物反应器，包括进料管、出料管、集气管、叶轮、隔板、导流装置、反应器本体、三相分离器、挡泥板，本发明所述内循环式生物反应器在叶轮和中间的导流装置作用下，隔板内的物料呈一个向下的流态，在叶轮和导流装置上的叶片的带动下通过隔板底部的通道进入隔板外部，并与隔板外部的物料进行混合并呈向上的流态，从而使物料实现在隔板外朝上，隔板内朝下的内外循环混合的效果，提高了传质效率和有机负荷，提高了污泥的停留时间和出水水质，提高了处理污水的适用范围(例如低SS)，同时在反应器本体上部的三相分离器作用下实现沼气与料液的气液分离，增加了传质，提高了产气效率。

技术领域

本发明涉及微生物厌氧处理以及沼气发生领域，具体为内循环式生物反应 器，可用于有机废弃物的厌氧处理，生产和收集沼气。

背景技术

厌氧消化反应是指有机物在厌氧条件下，被厌氧微生物降解并产生沼气 的过程。沼气是含有多种气体组分的混合气体，其中甲烷的含量在50％～70％， 二氧化碳含量占25％～40％，其他气体总体积约占2％。沼气能够燃烧，提纯后 的甲烷可以作为天然气直接利用。由于厌氧消化反应能高效地处理多种复杂 有机物，并且产生能源气体，因此广泛应用于工农业有机废气物的处理。

厌氧反应器是厌氧消化反应的关键装置，厌氧消化效率的高低，产气速 度以及能耗和造价，都是影响厌氧反应器选型的重要因素。对厌氧反应器不 断的进行研究和创新，是提高厌氧消化反应效率的关键。厌氧消化反应器的 发展也经过了不同的阶段，第一代的厌氧反应器，包括常规厌氧反应器 (CADT)，全混式反应器(CSTR),以及厌氧接触消化器(ACP)，这一阶段的反应 器特点是普遍结构比较简单，投资小，运行管理比较简单等特点，适用于高 浓度或高悬浮物的有机废水，但同时也存在水力停留时间比较长，出水的水 质较差等弊端。第二代厌氧反应器，包括厌氧滤器(AF)，上流式厌氧污泥床 反应器(UASB)，厌氧折流板反应器(ABR)，这类反应器具有处理效率高，耐负 荷能力强，出水水质较好等特点，适用于SS含量相对较低的有机废水，但是 也存在投资较大，设备运行和维护成本较高等缺点。第三代厌氧反应器，包 括膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)，内循环厌氧反应器(IC)，上流式污泥床反 应器(UBF)等，这类反应器具有处理效率高，耐负荷能力强，出水水质好等特 点，但设备的投资相对较大，对废水SS含量要求严格。因此，需要综合考虑 有机废水的特点，投资规模，处理成本，收益等各方面因素，合理选择合适 的厌氧反应器。对厌氧反应器的改造和创新，应该保留原反应器的优点，减 少反应器的缺点和弊端，同时也要考虑设备的造价和成本。

全混式反应器(CSTR)由于其结构简单，原料与底物充分接触，发酵速率 高，容积产气率高，运行管理简单、能耗低等特点，至今仍广泛应用于工农 业各种高浓度、高悬浮物、难降解有机废水的处理。但同时，该工艺的主要 缺点是无法分离水力停留时间和固体停留时间，污泥停留时间等于水力停留 时间，反应器内不能累积足够浓度的污泥，另外，表层的浮渣容易结壳，导 致气体溢出不畅。由于不能积累足够浓度的污泥，因此对物料的SS浓度也有 了一定的限制，缩小了工艺的应用范围。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供一种内置隔板和搅拌的内循环式生 物反应器。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：