[发明专利]一种内嵌肋片直吸式太阳能污水厌氧反应器

说明书

本发明属于水处理设备技术领域，具体涉及一种内嵌肋片直吸式太阳能污水厌氧反应器，包括壳体、三相分离器、双层生物膜、下层肋片组件、中层肋片组件和上层肋片组件；三相分离器设置于壳体内腔的顶部，壳体的底部设有进水管；壳体内分为污泥床区和污泥悬浮区，下层肋片组件和中层肋片组件位于污泥床区，上层肋片组件和双层生物膜位于污泥悬浮区；双层生物膜固设在壳体上，双层生物膜中间填充有活性炭；下层肋片组件、中层肋片组件和上层肋片组件分别由8个圆柱形金属肋片组成，8个圆柱形金属肋片圆周均布地嵌装在壳体上；壳体的制备材料为有机玻璃。充分利用了太阳能，对污水进行了一个加热处理，提高了反应器对污水的处理效率。

技术领域

本发明属于水处理设备技术领域，具体涉及一种内嵌肋片直吸式太阳能污水厌氧反应器。

背景技术

随着经济的快速发展以及人口的增长，水污染的问题则日趋严重，但是水对于人类是不可或缺的东西，所以净化污水是一件不可忽视的重大项目。随着科技的发展以及科研人员不断的研究创新，升流式污水厌氧反应器（UASB）以其设备简单、能耗低、适用范围广等优点被广泛应用于各类有机污水的处理中，且表现出了良好的处理效果。同时，利用UASB反应器不仅可以达到良好的污水处理效果，还能够协同制备生物燃气。但是UASB反应器也存在着一定的缺点,比如：在低负荷高去除率的启动方式下启动时间较长，在低温条件下对污水的处理效率低等。这些缺点在一定程度上限制了它的应用范围和性能，所以对传统的UASB反应器进行改进，以达到更高的效率。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供了一种内嵌肋片直吸式太阳能污水厌氧反应器，太阳光可以穿透由有机玻璃制成的反应器外壳直接照射到反应器内部的污水并对其进行加热，实现了在不增加额外能耗的前提下，提升了反应器对污水的处理效率。在双层生物膜之间加入活性炭，不仅可以有效降低膜污染，还能够一定程度上减少反应器的启动时间。

本发明采用的技术方案为：一种内嵌肋片直吸式太阳能污水厌氧反应器，反应器包括壳体、三相分离器、双层生物膜、下层肋片组件、中层肋片组件和上层肋片组件；所述三相分离器设置于壳体内腔的顶部，三相分离器的出气管位于壳体的顶部，三相分离器的出水管位于壳体的侧面，壳体的底部设有进水管；所述壳体的下部腔室由下至上分为污泥床区和污泥悬浮区，所述的下层肋片组件和中层肋片组件位于污泥床区，所述上层肋片组件和双层生物膜位于污泥悬浮区，且双层生物膜位于上层肋片组件的上方；所述双层生物膜固设在壳体上，双层生物膜中间填充有活性炭；所述下层肋片组件、中层肋片组件和上层肋片组件分别由8个圆柱形金属肋片组成，8个圆柱形金属肋片圆周均布地嵌装在壳体上；所述壳体的制备材料为有机玻璃。

进一步的，所述壳体的高径比为5:1，壳体由高强度、高透光性的有机玻璃制成。

进一步的，所述双层生物膜由上层生物膜和下层生物膜组成，其中下层生物膜的孔隙大于上层生物膜的孔隙。

进一步的，所述双层生物膜内填充的活性炭采用叠层递进式排列，活性炭层的活性炭颗粒的粒径由下至上依次减小。

进一步的，所述下层肋片组件、中层肋片组件和上层肋片组件之间的轴向距离相同。

进一步的，所述下层肋片组件和上层肋片组件的圆柱形金属肋片在周向上位置相同，中层肋片组件的圆柱形金属肋片与下层肋片组件的圆柱形金属肋片在周向上的夹角为22.5°。

本发明的有益效果：提供了一种内嵌肋片直吸式太阳能污水厌氧反应器，将内嵌肋片的直吸式太阳能集热器技术与升流式污水厌氧反应器相结合，通过污水对太阳光谱吸收转化的热量维持其内部厌氧反应过程，可真正实现太阳能、生物质能的高效协同利用。其主要优点如下：