CN203498157U - 一种改良的uasb反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种改良的UASB反应器，包括主体，主体内自下至上依次设置有反应床、三相分离器和出水堰，反应床的底部设置配水管和排泥管，出水堰上设置出水管，三相分离器的集气室与气体收集管连接；三相分离器和出水堰之间设有斜板沉淀层，斜板沉淀层下方设有反冲洗管，出水管与配水管之间连接有冲洗液回流管。本实用新型使因负荷冲击或者气泡、水流扰动而带出的污泥颗粒在升流至斜板沉淀层时得到有效沉淀和截留，减少出水中悬浮物浓度，提高出水水质，降低后续处理构筑物的压力，同时也可以减少微生物的流失、维持反应区的生物量，提高反应器的处理能力和抗冲击能力，增强运行稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于污水厌氧生物处理的UASB反应器（升流式厌氧污泥床），属于污水处理技术领域。
背景技术
UASB反应器（即升流式厌氧污泥床）是一种用于污水厌氧生物处理的反应器。UASB反应器以高生物含量、高容积负荷、设备简单、运行方便的特点，广泛应用于化工、造纸、制药、食品等高浓度有机废水的处理。传统的UASB反应器主要由进配水系统、反应床、三相分离器、集气室和排水排泥系统构成，其结构如图1所示，在主体1内自下至上依次设置有反应床3、三相分离器4和出水堰7，反应床3的底部设置配水管2和排泥管9，溢流堰7上设置出水管8，三相分离器4的集气室5与气体收集管6连接；污水通过底部的配水管2进入主体1内的底部反应床3，配水管2将进水均匀地分配到主体1底部的整个横截面上，并形成升流，反应床3为污泥层，含有大量的厌氧微生物，是进行生化反应的核心区域，根据污泥的特性，又分为底层颗粒污泥层和上层的悬浮污泥层；污水与污泥中的微生物充分混合接触，微生物将水中的有机物分解，同时产生沼气不断放出，沼气产生的扰动作用使得污泥层上部形成悬浮污泥层；反应床3上部的三相分离器4将产生的沼气收集至集气室5中，通过气体收集管6引出，并加以收集与利用；污泥颗粒则在三相分离器4的沉淀区进行沉淀，并经三相分离器4的回流缝返回至反应床3；上部产生的上清液为反应器的处理水，穿过三相分离器4的缝隙后，经溢流堰7进入收集槽，最终通过出水管8排出。此外，为合理控制泥龄SRT，保持微生物活性，还须通过排泥管9定期、定量排泥。
在实践过程中，UASB反应器常常受到进水水质特征与运行管理的影响，厌氧颗粒污泥特性受到破坏或解体，污泥层悬浮污泥的含量明显增加，加上水量波动对系统的冲击和产生沼气造成的扰动，使得颗粒较小、不易沉淀的悬浮污泥随出水流失，造成出水悬浮物浓度高，影响其达标排放或增加后续工艺单元处理的难度。文献中亦有此类问题的报道，并提出简单的解决方案，如在沉淀区增加折流板以提高沉淀区污泥的沉降作用。
众所周知，斜板或斜管沉淀池以浅池理论为基础，广泛地应用于给水处理、污水深度处理领域，其优点是沉淀性能良好，占地面积小。甚至，在增加适当的反冲洗设施后，斜板或斜管沉淀池也可用于污水二级处理工艺中。但是，目前，斜板或斜管沉淀技术尚没有在改善UASB反应器出水效果方面得到应用。
发明内容
针对传统UASB反应器在应用中出现水量与负荷冲击造成的出水浊度较高的问题，本实用新型提供一种处理效果好、耐负荷冲击能力强、出水中的悬浮物浓度低、出水水质的稳定性高的改良的UASB反应器，以使出水能够达标排放或者能够减轻后续处理的负担。
本实用新型的改良的UASB反应器，采用以下技术方案：
该反应器，包括主体，主体内自下至上依次设置有反应床、三相分离器和出水堰，反应床的底部设置配水管和排泥管，出水堰上设置出水管，三相分离器的集气室与气体收集管连接；三相分离器和出水堰之间设有斜板沉淀层，斜板沉淀层下方设有反冲洗管，出水管与配水管之间连接有冲洗液回流管。
反冲洗管与气体收集管之间连接有引气管。
斜板沉淀层由倾斜设置的斜板排布构成。斜板的水平倾角为60°，斜板与斜板之间的间距为80-100mm，斜板斜长为1.0-1.2m。
本实用新型通过在传统UASB反应器中增设斜板沉淀层，起到的有益效果主要体现在：UASB反应器运行过程中，因负荷冲击或者气泡、水流扰动而带出的污泥颗粒，在升流至斜板沉淀层时，得到有效沉淀和截留，与清水分离后重新返回至反应床，如此可以减少出水中悬浮物浓度，提高出水水质，降低后续处理构筑物的压力，同时也可以减少微生物的流失、维持反应区的生物量，提高反应器的处理能力和抗冲击能力，增强运行稳定性。此外，收集到的沼气可部分用于斜板沉淀层反冲洗气体来源，无需额外增加反冲洗气源。
附图说明
图1是传统UASB反应器的结构示意图。
图2是本实用新型改良的UASB反应器的结构示意图。
其中：1、主体，2、配水管，3、反应床，4、三相分离器，5、集气室，6、气体收集管，7、溢流堰，8、出水管，9、排泥管，10、冲洗液回流管，11、引气管，12、反冲洗管，13、斜板沉淀层。
具体实施方式
本实用新型是对传统UASB反应器的进一步改进，其结构如图2所示，与传统UASB反应器一样也包括主体1，主体1内自下至上依次设置有反应床3、三相分离器4和出水堰7，反应床3的底部设置配水管2和排泥管9，出水堰7上设置出水管8，三相分离器4的集气室5与气体收集管6连接。与传统UASB反应器不同之处是本实用新型在三相分离器4和出水堰7之间设有斜板沉淀层13，斜板沉淀层13下方设有反冲洗管12，反冲洗管12与气体收集管6之间连接有引气管11，出水管8与配水管2之间连接有冲洗液回流管10。出水管8、供气管11和冲洗液回流管10中均设有控制阀。
斜板沉淀层13设在三相分离器4上方的液面以下，由多组倾斜设置的斜板组成。比较理想地，斜板与斜板之间的净距离在80mm-100mm之间，水平倾角为60°，斜板的斜长为1.0m-1.2m之间；板的材料可选择PVC、聚丙烯等塑料板，也可采用水泥板、木质板、玻璃钢板等制作而成。整个斜板沉淀层13可通过支架进行固定，安装和运行过程中应避免承受斜板上承受集中负荷。悬浮污泥颗粒随水流在相邻斜板之间的缝隙中爬升过程中，因密度较大开始下落，与水流背道而行，下落一定距离后即被下方设置的斜板截留，当斜板上截留的颗粒积累到一定程度时，便自动下滑，最终重新返回至沉淀层以下，这样便达到悬浮颗粒与清水分离的效果。
为防止斜板之间的间隙内滋生生物膜造成沉淀层堵塞，在斜板沉淀层13下方布置反冲洗管12，反冲洗管12采用穿孔管气体反冲洗，较理想的穿孔间距为10mm，孔径在2-4mm之间，这样可产生大小适当的气泡，穿孔密度均匀设置，以使整个斜板层反冲洗效果均匀。进行反冲洗时，关闭出水管8上的控制阀，将集气室5收集到的沼气经引气管11适量引入反冲洗管12，通过气泡产生的剪切作用，将斜板缝隙间的生物膜冲洗致脱落，以达到冲洗的目的，反冲洗后产生的冲洗液经冲洗液回流管10经配水管2重新引入反应器底部，这样可避免冲洗液中的大量悬浮颗粒随出水流出。
污水经配水管2均匀分配在反应床3上，并与反应区微生物充分接触，将污水中的有机物进行有效分解，并产生沼气。三相分离器4将污泥产生的沼气和处理水进行分离，使污泥重新返回至反应床3，产生的沼气通过集气室5进行收集。处理水在通过溢流堰7排出反应器之前，经过斜板沉淀层13将其中的悬浮物进一步去除。
本实用新型对UASB反应器改良的实质是，通过增加斜板沉淀层13将出水中可能带出的悬浮颗粒重新沉淀、截留，降低出水悬浮物浓度，提高出水效果，减轻后续构筑物处理负担。同时，还可以维持反应器内生物量，提高反应器处理能力和运行稳定性，增加抗负荷冲击能力。此外，将沉淀层作为UASB反应器的一部分，无需再单独设沉淀池，还可以减少系统占地面积。
Claims (5)
1.一种改良的UASB反应器，包括主体，主体内自下至上依次设置有反应床、三相分离器和出水堰，反应床的底部设置配水管和排泥管，出水堰上设置出水管，三相分离器的集气室与气体收集管连接；其特征是：三相分离器和出水堰之间设有斜板沉淀层，斜板沉淀层下方设有反冲洗管，出水管与配水管之间连接有冲洗液回流管。
2.根据权利要求1所述的改良的UASB反应器，其特征是：所述反冲洗管与气体收集管之间连接有引气管。
3.根据权利要求1所述的改良的UASB反应器，其特征是：所述斜板沉淀层由倾斜设置的斜板排布构成。
4.根据权利要求3所述的改良的UASB反应器，其特征是：所述斜板的水平倾角为60°。
5.根据权利要求3所述的改良的UASB反应器，其特征是：所述斜板与斜板之间的间距为80 mm-100mm，斜板斜长为1.0m-1.2m。
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