本發明專利技術涉及厭氧消化工藝中的核心設備厭氧消化器，具體是一種內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧消化器，它是由集氣箱(12)、定時排氣閥(1)、集氣罩(5)、進氣/水管(4)、回流管(15)、進入到消化區(7)底部構成循環回路；隨著定時排氣閥(1)的關閉、開啟，沼氣會在集氣箱(12)內匯集、排出，同時，沉淀回流區(14)的料液在YDT填料層中上、下竄流多次，從而使消化區(7)內的料液實現了內動力氣壓式間歇內循環及沉淀回流區(14)的料液在YDT填料層中上、下竄流多次形成波動攪拌。
【技術實現步驟摘要】
所屬
本專利技術涉及厭氧反應工藝中的核心設備，具體是一種內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧反應器。
技術介紹
(一)申請號為201420376879.5的一種名為內動力氣壓式自動間歇循環器的專利技術專利，是利用反應器自身產生的沼氣壓力實現循環的裝置，但內動力氣壓式自動間歇循環器存在下列不足之處：1.該循環器的回流管有一部分設在反應器外，從某意義是說屬外循環，并在管路上設有逆止閥，增加了逆止閥和兩個彎頭，延伸了回流管長度，使回流阻力增大，2.該循環器的水位控制氣閥和手動調節氣閥采用并聯設置，沒有和無壓氣室的出/進氣管連通，管路設計較復雜，當有壓氣室排氣時，沉淀回流區的液面下降，會形成反應器負壓，3.溢流管進水口設在沉淀區內，出水不是消化最末端，其出水的COD去除率較低，4.控制系統采用了水位控制氣閥其結構較為復雜。(二)目前，以IC內循環厭氧反應器為代表的第三代厭氧反應器是世界上效能最高的反應器，其工藝特點是：1.采用16-25米高的反應器，其高徑比在4-8左右，并利用第一反應室產生的沼氣通過內部的提升管產生的提升力實現強制內循環，2.在反應器內投入并培養了大量厭氧顆粒污泥以提高厭氧菌群的濃度，由于IC具有以上特點，同時也為該反應器帶來一些不足處：1.生產能耗較高：A.該反應器實現了內動力氣提式內循環，不需要外來動力循環攪拌，但由于反應器的高度大，進料泵的動力消耗大，B.反應器的容積和表面積的比大，散熱損失大，2.菌群濃度較低：該反應器的第二反應室和沉淀區的菌群濃度較低，3.傳質效果較差：由于該反應器的第二反應室和沉淀區的循環量較小或沒有，基本屬于直排式，反應末端的傳質效果較差，4.基建成本較高：該反應器的內部和外部結構復雜，其制造、運輸、安裝、基建成本高，5.適用范圍小：A.由于反應器容積和表面積比值較大，其散熱損失大，不利于反應器的增溫、保溫，不利于冬季或北方地區的生產使用，B.該反應器不適用懸浮物含量較高的料液，C.該反應器由于高大，管理要求較高不適用中小型企業的生產，其通用性較差，6.循環量不可調控：由于該反應器特殊的結構特點，其循環量主要取決于料液濃度和第一反應室的產氣量，其循環量不可調控。
技術實現思路
為了克服內動力氣壓式自動間歇循環器和IC內循環厭氧反應器上述現有技術的不足，本專利技術提供一種內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧反應器。本專利技術解決內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧反應器的技術方案是：(一)內動力氣壓式自動間歇循環器的技術改造部分：1.在集氣箱底部設垂直的回流管通到反應區底部50-100厘米處，2.水位控制氣閥改為定時排氣閥并與無壓氣室的出/進氣管連通，取消手動調節氣閥，3.在溢流管口處設水封槽，4.水位控制氣改為定時排氣閥。(二)內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌反應器部分：1.內動力氣壓的形成：在反應器反應過程中，隨著反應區內沼氣不斷產生，沼氣經氣封、斗形集氣罩、進氣/水管(注：定時排氣閥關閉時進氣，開啟時進水)不斷匯集到集氣箱內，這時定時排氣閥處于關閉狀態，隨著集氣箱內的沼氣不斷增加，壓力也不斷增大，迫使原集氣箱內料液經回流管不斷被壓入到反應區底部，這種在集氣箱內部不需要外動力產生的沼氣壓力稱為內動力氣壓，2.波動攪拌的形成：因集氣箱是設在反應器內液面下，隨著集氣箱的多次進氣、排氣，沉淀回流區的料液也會在YDT填料層中多次上下波動形成攪拌，增加了沉淀回流區料液的傳質效果，3.內循環系統：在反應器中上部設有氣封、斗形集氣罩、進氣及進水管、集氣箱和回流管構成了反應器的內循環系統，4.水封槽式溢流管：水封槽上口高度是沉淀區水位最高高度，槽體高度設為50-100厘米，5.控制和安全系統：控制系統是由定時排氣閥構成主體，下部連通到有壓氣室，其上部與出氣管和無壓氣室出/進氣管(注：當定時排氣閥關閉時無壓氣室是出氣，開啟時是進氣避免反應器負壓)連通，構成了控制和安全系統，6.YDT填料層：除反應區含有大量顆粒污泥菌群之外，在反應器的沉淀回流區內設有固定式YDT填料層供厭氧菌附著，用于提高厭氧反應未端的菌群濃度，7.定時排氣閥的時間設定：為提高沉淀回流區的波動攪拌效果，定時排氣閥的排氣時間與進料泵同步(即：定時排氣閥開啟時停止進料，有利于沉淀回流區的料液回流以增加波動攪拌的傳質效果)。本專利技術的有益效果是：1.生產能耗低：A.由于該反應器實現了內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌，不需要外來動力循環攪拌，B.由于反應器的高度不受限制，可降低反應器的高度，減少進料泵的動力消耗，C.反應器的容積和表面積的比小，散熱損失少，2.菌群濃度高：除反應區含有大量顆粒污泥菌群之外，在反應末端的沉淀回流區又設有YDT填料供菌群附著，提高了反應器末端的菌群濃度并起到一定穩流作用，3.傳質效果好：由于反應器的反應區存在內循環攪拌，沉淀回流區料液存在多次在YDT填料層中上下波動攪拌，沉淀回流區的傳質效果好，4.基建成本低：該反應器的內部和外部結構簡單，其制造、運輸、安裝、基建、成本低，可實現標準化，系列化生產，5.適用范圍廣：A.由于反應器容積和表面積比值較小，其散熱損失小，有利于反應器的增溫、保溫，適用冬季或北方地區，B.該反應器的集氣箱進料時會產生一定的沖擊有利于脫氣，對懸浮物含量較高的料液也有一定的適用性，C.該反應器適合中小型反應器，通過對多個內循環系統組合，也適用于超大型反應器，其通用性較強，6.循環量大且可調：該反應器的循環量等于反應區的產氣量，通過對定時排氣閥排氣時間的設定，其循環量及循環頻率可自由調控，為厭氧反應創造最佳的反應條件。綜合上述有益效果，本專利技術在完善[內動力氣壓式自動間歇循環器]的基礎上提供了一種生產效能高、建設成本低、管理方便、適用性強的高效能的內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧反應器。附圖說明圖1為本專利技術的結構示意圖；圖中：1.定時排氣閥，2.無壓氣室，3.水封槽式溢流管，4.進氣/水管，5.斗形集氣罩，6.氣封，7.消化區，8.排污管閥，9.出氣管，10.無壓氣室出/進氣管，11.有壓氣室，12.集氣箱，13.YDT填料層，14.沉淀回流區，15.回流管，16.圓柱形下錐體反應器，17.間歇式進料管閥。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術進一步說明：在反應器反應過程中，料液以間歇式的形式由進料管(17)進入到反應區(7)內，隨著沼氣不斷產生，沼氣經氣封(6)，斗形集氣罩(5)，進氣/水管(4)不斷匯集到集氣箱(12)內，這時的定時排氣閥(1)處于關閉狀態，隨著集氣箱(12)內的沼氣不斷增加，壓力不斷增大，迫使原集氣箱(12)內料液沿回流管(15)不斷進入到反應區(7)的底部，部分反應后的料液經水封槽式溢流管(3)排出；當定時排氣閥(1)開啟時，有壓氣室(11)內的沼氣沿出氣管(9)排出，部分沼氣經無壓氣室出/進氣管(10)回流到無壓氣室內(2)避免反應器負壓，同時，沉淀回流區(14)料液竄過YDT填料層(13)經過氣封(6)和斗形集氣罩(5)之間縫系回流到反應區(7)內，經進氣/水管(5)被吸入到集氣箱(12)內，當集氣箱(12)內水滿時，定時排氣閥(1)又會進入關閥狀態，集氣箱(12)又進入下一輪的進氣、出料，排氣、進料的內循環反應過程。總之，本發本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧反應器的特征在于：所述反應器(16)是由圓柱形下錐體構成主體，其內部由斗形集氣罩(5)將反應器分為中下部的反應區(7)和中上部的沉淀回流區(14)，頂部設有無壓氣室(2)；所述反應器(16)的錐體底部設有間歇式進料管閥(17)及排污管閥(8)；所述反應器(16)內的中部一圈設有氣封(6)，所述在氣封(6)上部15?30厘米處設有斗形集氣罩(5)，所述集氣罩(5)頂部設有進氣/水管(4)通入到集氣箱(12)內距離頂部10?25厘米處；所述集氣箱(12)為圓柱形下錐體，集氣箱(12)底部設有回流管(15)通入到反應區(7)底部50?100厘米處；所述沉淀回流區(14)內設有固定式YDT填料層(13)；所述反應器左上部設有水封槽式溢流出料管(3)；所述內動力氣壓式間歇內循環厭氧反應器(16)外頂部設有定時排氣閥(1)，所述定時排氣閥的排氣時間設定與進料時間同步(即：定時排氣閥開啟時停止進料，有利于沉淀回流區的料液回流以增加波動攪拌的傳質效果)，所述定時排氣閥(1)下端連通到有壓氣室(11)，所述定時排氣閥(1)的上端與出氣管(9)和出/進氣管(10)連通(注：沼氣回流以避免反應器負壓)。...
【技術特征摘要】
1.一種內動力氣壓式間歇內循環/波動攪拌厭氧反應器的特征在于：所述反應器(16)是由圓柱形下錐體構成主體，其內部由斗形集氣罩(5)將反應器分為中下部的反應區(7)和中上部的沉淀回流區(14)，頂部設有無壓氣室(2)；所述反應器(16)的錐體底部設有間歇式進料管閥(17)及排污管閥(8)；所述反應器(16)內的中部一圈設有氣封(6)，所述在氣封(6)上部15-30厘米處設有斗形集氣罩(5)，所述集氣罩(5)頂部設有進氣/水管(4)通入到集氣箱(12)內距離頂部10-25厘米處；所述集氣箱(12)為圓柱形下錐體，集氣箱(12)底部設有回流管(15)通入到反應區(7)底部50-100厘米處；所述沉淀回流區(14)內設有固定式YDT填料層(13)；所述反應器左上部設有水封槽式溢流出料管(3)；所述內動力氣壓式間歇內循環厭氧反應器(16)外頂部設有定時排氣閥(1)，所述定時排氣閥的排氣時間設定與進料時間同步(即：定時排氣閥開啟時停止進料，有利于沉淀回流區的料液回流以增加波動攪拌的傳質效果)...
【專利技術屬性】
技術研發人員：方慧敏，
申請(專利權)人：方慧敏，
類型：發明
國別省市：山東;37
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