[实用新型]厌氧部分流化床

说明书

本实用新型涉及一种采用厌氧发酵方法处理高浓度有机污水的装置。

目前，用厌氧发酵方式处理高浓度有机污水的装置可分活性污泥法和生物膜法两大类。前者甲烷菌存在于污泥中，需保持足够高的污泥浓度，反应器效率才高。当进水的固形物少时就要避免反应器中的污泥大量流失，这就是厌氧污泥床（UASB反应器）专利的核心。生物膜法是让甲烷菌以生物膜的形式附着在反应器内的填料介质上，填料介质的表面积愈大，反应器效率愈高。它与反应器内的污泥量关系不大。因此，即使污水本身的固形物不多时也无需对污泥流失作严格的限制。生物膜中依填料是否固定，又分厌氧固定床与厌氧流化床。厌氧流化床中填料介质在污水中不断运动，与污水混合均匀，效率比固定床高，是目前有机物负荷最高的厌氧反应器。但是，填料流态化要消耗大量功率。填料介质颗粒愈小，总表面积愈大。介质比重轻耗功可以减少，但小而轻的介质又易于流失。由于上述种种矛盾，厌氧流化床至合尚处于研究阶段，未能广泛应用。

本实用新型的目的是提供一种新型高效厌氧流化床，来解决目前效率高与能耗高之间的矛盾。

本实用新型的目的上这样实现的：它采用极细砂粒（0.1～0.2mm直径）作为介质，而且数量很大。因而具有极大的表面积，可以获得很高的甲烷菌浓度和较高的厌氧反应效率。本发明又只让很少一部分细砂流态化。利用喷嘴1的射流作用将它们吸入射流管并在其中流态化，然后从上倒锥扩散口喷出，利用射流管中水速分布与布水器5的外形导向作用，喷出的细砂均匀撒布在圆环形自由沉降区中，并在那里自由沉降，根据斯托克斯公式，固体微粒在水中的沉降速度与比重的一次方成正比，与直径的二次方成正比。由于砂粒极细，沉降速度很慢，新的砂粒又不断被抛撒出，因而在自由沉降区中有较大量的砂粒在不断沉降，与该处污水作相对运动。自由沉降层的底部，砂粒浓度愈来愈大形成为压缩沉降区3。由于锥形外筒渐缩作用，加速了压缩沉降的趋向，形成一个上部稀松，下部逐渐密实的移动床。它的下部不断被射流吸入射流管中，而上部又不断有新的砂粒加入。整个床都形成一个逐渐向下的移动过程。这个区域内，由于比较密实，也拥有较大量的细砂颗粒。它与自由沉降区一起拥有90％以上的介质颗粒。由射流吸入，在射流管中流态化的砂粒只是总砂粒的极小部分，固称为厌氧部分流化床。其特征是既保持所有砂粒都在运动中，又只化了很少的能量。介质颗粒小，数量多，比重大，既保证有足够大的表面积，介质又不致容易流失。

由于采用上述方案，可以将厌氧流化床的能耗降低到普通厌氧污泥床的相应值，但又保持了厌流化床高效率的特点。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型的纵剖面构造图。图中1、射流喷嘴        2、射流管        3、压缩沉降区        4、自由沉降区        5、布水器        6、循环水泵        7、加热混合器        8、循环水进口        9、三相分离器        10、厌氧反应器体        11、厌氧反应器顶

在图1中，原污水和回流污泥从进水口进入加热混合器7，在其中与循环水混合，并共同加热到35℃。循环水泵6将混合加热后之污水从混合加热器7中抽出，泵送至厌氧反应器10的底部，从喷嘴1中以高速射流形式射出。由于射流作用，厌氧反应器10下部锥形压缩沉降区3内的细砂与水一同从下部锥形口被吸入射流管2中。在这里，三种污水与细砂进行快速混合，然后从射流管2上端的喇叭口喷出。在布水器5的作用下，所喷出之水与细砂均匀地撒布在周围自由沉降区4内，在那里，较重的细砂向下自由沉降。由于厌氧反应器10下部为圆锥形和沉降过程的自然规律，在自由沉降区4下部形成一压缩沉降区3。它是含细砂量很高的，逐渐向下缓慢运动的悬浮层。它的上层不断有细砂从自由沉降区4落入，它的下层又不断被射流吸入射流管2中，形成动态平衡的移动床。这样，附有生物膜的细砂在厌氧反应器下部形成如下的小循环：

从射流管2中喷出之污水，一部分与细砂一同进行小循环，另一部分则向上流动。向上流动的污水大部分进入循环水进口8，实现如下的大循环：