一种升流式厌/好氧流化填料IC反应器的制作方法

一种升流式厌/好氧流化填料ic反应器
技术领域
1.本发明涉及市政工程技术领域，特别涉及一种升流式厌/好氧流化填料ic反应器。


背景技术：

2.传统ic(internal circulation，内循环)厌氧反应器是一种用于处理污水的厌氧反应器，废水在反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解，净化过的水从反应器上部流出。传统ic厌氧反应器的工作原理为：污水首先通过进水管进入反应器罐体底部，通过布水后在罐内向上运动进入第一反应室，此过程中厌氧污泥与污水充分结合，微生物代谢产生沼气，形成泥水气的混合液后继续向上运动，一部分混合液被沼气提升至顶部的气水分离汽包，其余的混合液通过三相分离器后进入第二反应室，混合液在第二反应室的三相分离器中进行第二次三相分离。
3.传统ic厌氧反应器适用于有机高浓度废水，比如，玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水和酒精废水等，可以将大部分有机物转化为沼气。
4.然而，传统ic反应器还存在反应室污泥发生混淆的情况，这在一定程度上影响到了反应器的处理效果；并且在环保条件日益严峻的今天，对工业水的处理也有了氮磷去除的要求，然而传统ic厌氧反应器无法满足氮磷去除的要求。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种升流式厌/好氧流化填料ic反应器，能够避免了第一反应室与第二反应室的污泥发生混淆，进而有助于实现了对反应器流化污泥的有效整合，从而可保证了反应器的处理效果。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种升流式厌/好氧流化填料ic反应器，包括：反应器主体，所述反应器主体包括：由下往上依次设置的第一反应室和第二反应室，该反应器还包括：第一磁性填料、第二磁性填料和第二电磁发生器；
8.所述第一磁性填料填充在所述第一反应室内，且用于粘附第一反应室污泥；所述第二磁性填料填充在所述第二反应室内，且用于粘附第二反应室污泥；所述第二电磁发生器设置在所述第一反应室和所述第二反应室之间，且与所述第一磁性填料和所述第二磁性填料的磁性均相反。
9.优选地，所述第一磁性填料和/或所述第二磁性填料为支状球形填料。
10.优选地，所述第一磁性填料和/或所述第二磁性填料包括：
11.磁性选择块；
12.包裹在所述磁性选择块外侧的充气层；
13.设置于所述充气层外壁，用于粘附反应室污泥的突触。
14.优选地，所述突触的数量为多个，且在所述充气层的外壁均匀分布。
15.优选地，还包括：设置在所述第一反应室与所述反应器主体的底部之间的第一电
磁发生器。
16.优选地，所述第一反应室为厌氧反应室；所述第二反应室为好氧/缺氧反应室。
17.优选地，还包括：穿孔曝气管；
18.所述穿孔曝气管设置在所述第二反应室内。
19.优选地，还包括：第二反应室集气管；
20.所述第二反应室集气管设置于所述反应器主体的顶部，且一端位于所述反应器主体内与所述第二反应室出气口连接，另一端位于所述反应器主体外。
21.优选地，设置于所述反应器主体的底部，且位于所述第一反应室下方的旋流配水器。
22.优选地，所述旋流配水器为锥形旋流配水器，且分布在所述反应器主体底部的中心位置。
23.从上述的技术方案可以看出，本发明提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器中，采用了磁性相反产生排斥的原理，在第一反应室和第二反应室之间设置了第二电磁发生器，以便于在两个反应室的污泥之间产生磁性排斥力，以此可避免了第一反应室与第二反应室的污泥发生混淆，进而有助于实现了对反应器流化污泥的有效整合，从而可保证了反应器的处理效果。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器示意图；
26.图2为本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器内水流方向示意图；
27.图3为本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器内填料运动方向示意图；
28.图4为本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器内填料示意图。
29.其中，1为第二反应室集气管；2为气液分离器排气管；3为气液分离器；4为第一反应室沼气提升管；5为出水口；6为第二反应室三项分离器；7为第二反应室；8为第二电磁发生器；9为穿孔曝气管；10为第一反应室三项分离器；11为回流管；12为第一电磁发生器；13为旋流配水器；14为第一反应室；15为第一磁性填料，15.1第一磁性选择块，15.2为第一充气层，15.3为第一突触；16为第二磁性填料。
具体实施方式
30.本发明公开了一种升流式厌/好氧流化填料ic反应器，能够兼顾氮磷的去除，又能兼顾到对传统ic厌氧反应器的流化污泥进行有效整合。
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
32.本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器，其结构如图1所示，且包括：反应器主体，反应器主体包括：由下往上依次设置的第一反应室14和第二反应室7，本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器还包括：第一磁性填料15、第二磁性填料16和第二电磁发生器8；当然，反应器主体即为反应器罐体；
33.第一磁性填料15填充在第一反应室14内，且用于粘附第一反应室污泥；第二磁性填料16填充在第二反应室7内，且用于粘附第二反应室污泥；第二电磁发生器8设置在第一反应室14和第二反应室7之间，且与第一磁性填料15和第二磁性填料8的磁性均相反。
34.在本方案中，需要进一步说明的是，第一磁性填料15用于沾附第一反应室14中的污泥生物膜，第二磁性填料16用于沾附第二反应室7中的污泥生物膜；此外，本方案通过在两个反应室之间设置第二电磁发生器8，一方面用于防止携带了第一磁性填料15的第一反应室污泥上升至第二反应室7，另一方面用于防止携带了第二磁性填料16的第二反应室污泥下落至第一反应室14，以此可避免第一反应室14与第二反应室7的污泥发生混淆，使得第一反应室14的专性污泥与第二反应室7的专性污泥分隔开来，从而以确保了反应器的处理效果；也就是说，本方案通过特殊的填料设计，以及电磁发生器的设置，保证了在升流(如图2中的流动方向)状态下，使得第一反应室14专门的活性污泥与第二反应室7专门的活性污泥分离开来；当然，为了更好地达到上述效果，将第二电磁发生器8设置在第二反应室7的底部。
35.从上述的技术方案可以看出，本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器中，采用了磁性相反产生排斥的原理，在第一反应室和第二反应室之间设置了第二电磁发生器，以便于在两个反应室的污泥之间产生磁性排斥力，以此可避免了第一反应室与第二反应室的污泥发生混淆，进而有助于实现了对反应器流化污泥的有效整合，从而可保证了反应器的处理效果。
36.在本方案中，为了增大磁性填料的粘附面积，以及为了实现污泥全覆盖的粘附效果；相应地，如图1所示，第一磁性填料15和/或所述第二磁性填料16为支状球形软质填料。当然，本方案中的磁性填料还可以设计成其它的形状，比如支状星形的结构，此处不再赘述。
37.具体地，第一磁性填料15和/或第二磁性填料16包括：
38.磁性选择块；
39.包裹在磁性选择块外侧的充气层；
40.设置于充气层外壁，用于粘附反应室污泥的突触。其中，磁性选择块选择与第二电磁发生器8磁性相反与磁性，当然，磁性选择块为金属块；此外，本方案通过在磁性选择块外侧包裹设置有充气层(当然，充气层填充密度比空气小的气体)，以便于产生悬浮力，用于抵消磁性选择块受到的重力，以此使得磁性填料在反应室中达到悬停的效果，避免磁性填料因自身重力而落入反应室的底部，同时也保证了磁性填料在反应室内的填充效果；另外，本方案通过在充气层的外壁设有突触，以便于用来悬挂污泥生物膜，也就是达到粘附污泥的效果。
41.进一步地，如图4所示的磁性填料为第一磁性填料15；其中，第一磁性填料15内置有第一磁性选择块15.1，而且在第一磁性选择块15.1的外侧包裹第一充气层15.2，用于平
衡第一磁性选择块15.1的重量，并且在第一充气层15.2的最外侧设置有第一突触15.3，用于悬挂第一反应室污泥生物膜。当然，第二磁性填料16与第一磁性填料15的结构相同，此处不再赘述。
42.再进一步地，为了便于实现污泥均匀全覆盖粘附，以使得磁性填料达到较好的粘附效果；相应地，突触的数量为多个，且在充气层的外壁均匀分布。
43.在本方案中，除了保证两个反应室中的污泥不会发生混淆，还要保证第一反应室14中的污泥不会落入反应器的底部；也就是说，为了防止第一反应室14中粘附在第一磁性填料15上的污泥下落至反应器的底部；相应地，如图1所示，本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器还包括：设置在第一反应室14与反应器主体的底部之间的第一电磁发生器12。当然，为了更好地达到上述效果，第一电磁发生器12位于第一反应室14的底部。
44.具体地，为了在反应器内实现厌氧处理与好氧处理或缺氧处理的交替运行，以便于在处理情况好的情况下，达到一定的脱氮除磷效果。相应地，第一反应室14为厌氧反应室；第二反应室7为好氧/缺氧反应室。如此一来，本方案能够以升流状态对工业高浓度废水进行厌氧、好氧或缺氧的处理，以便于达到一定的脱氮除磷效果。此外，本方案通过特殊的填料设计，以及电磁发生器的设置，保证了在升流状态下，以使得下部厌氧区的活性污泥与上部好氧区或上部缺氧区的活性污泥分离，以此可避免了活性污泥因进入不同区域而发生死亡。
45.在本方案中，为了便于使得反应器的厌氧、好氧或缺氧的交替运行达到较好的处理效果，以便于更好地达到一定的脱氮除磷的目的，这就要求对第二反应室7好氧状态或者缺氧状态实现控制；相应地，如图1所示，本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器还包括：穿孔曝气管9；
46.穿孔曝气管9设置在第二反应室7内。
47.进一步地，不难理解的是，第二反应室7在好氧或缺氧处理过程中，产生的气体不是沼气。为了避免影响到气液分离器3中沼气的浓度，本方案不将第二反应室7产生的气体通入气液分离器3中，而是作单独地排放；相应地，如图1所示，本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器还包括：第二反应室集气管1；
48.第二反应室集气管1设置于反应器主体的顶部，且一端位于反应器主体内与第二反应室7出气口连接，另一端位于反应器主体外。
49.进一步地，为了保证反应器升流出水的均匀，以及保证废水升流状态的稳定；相应地，如图1所示，本发明实施例提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器还包括：
50.设置于反应器主体的底部，且位于第一反应室14下方的旋流配水器13。
51.再进一步地，如图1所示，旋流配水器13为锥形旋流配水器，且分布在反应器主体底部的中心位置。本方案如此设计，以便于将沉落的脱落污泥沉积在反应器底部的四周，然后再利用旋流出水将轻质污泥再次浮起，以及将不能浮起污泥沉积在反应器底部的四周，如此一来，从而便于污泥的去除。
52.下面再结合具体实施例对本方案作进一步介绍：
53.本发明提供的一种升流式厌/好氧流化内循环反应器，包括：厌氧反应区，好氧或缺氧反应区，管道结构，旋流配水器，沼气排放管，气水分离区和回流装置等。
54.其中，请参考图1，反应器包括锥形旋流配水器，该旋流配水器13设置在反应器底
部，废水经管道从底部侧边进入旋流配水器的内部形成旋流，再从旋流配水器侧边设置的出水缝均匀出水，保证了升流出水的均匀。
55.所述锥形旋流配水器的锥形设置在中心位置，可以将沉落的脱落污泥沉积在反应器底部的四周。再利用旋流出水将轻质污泥再次浮起，将不能浮起污泥沉积在反应器四周，从而便于污泥的去除。
56.所需处理废水从锥形旋流配水器13流出后呈升流状态，而且流动状态确定。
57.所述锥形旋流配水器13上方为第一反应室14，第一反应室14即为本反应器的厌氧反应室，厌氧微生物所形成的厌氧污泥附着在磁性填料上，与污水中有机物进行反应。
58.本反应器的第一反应室14所用磁性填料(即为第一磁性填料15)，为内置磁化金属的支状球形软质填料，如图4所示，该磁性填料内置磁性选择块，外侧包裹充气层。用来平衡金属选择块重量。最外侧设置突触，用来生物挂膜。
59.如图3所示，在第一反应室14中的磁性填料只在第一反应室14内活动，该磁性填料所沾附的厌氧生物膜只在第一反应室14内。
60.所述第一反应室内14上方设置第二反应室电磁发生器(即为第二电磁发生器8)，与第一反应室14中的磁性填料的磁性相反，用来防止厌氧污泥填料上升到第二反应室7。
61.所述第一反应室内14上方设置第一反应室三项分离器10以及沼气提升管。升流的处理水经过第一反应室三项分离器10后，使得处理水上升，污泥沉淀，沼气经提升管进入气液分离器3。
62.所述第一反应室内14上方设置第二反应室7。本反应器的第二反应室7为好氧/缺氧选择反应室。
63.本发明的第二反应室7位于第一反应室电磁发生器(即为第一电磁发生器12)上方，第一反应室电磁发生器设置在第一反应室三项分离器10下方。
64.本反应器的第二反应室7内设置穿孔曝气管9。对第二反应室7进行充氧曝气。根据情况形成缺氧或好氧环境。
65.所述第二反应室7内下部设置第二反应室电磁发生器(即为第二电磁发生器8)。与第二反应室7的磁性填料的磁性相反，用来防止第二反应室污泥填料下落到第一反应室。
66.所述第二反应室7内填充有磁性填料(即为第二磁性填料16)，该磁性填料上粘附有好氧生物膜。
67.所述第二反应室7中的磁性填料，同样为内置磁化金属的支状球形软质填料。
68.如图3所示，所述第二反应室7的磁性填料只在第二反应室7内活动。
69.所述第二反应室内7上方设置第二反应室三项分离器6以及第二反应室集气管1。
70.所述第二反应室内设置的集气管不与装置顶部的气液分离器相连。因为好氧或缺氧水处理过程中，产生的不是沼气，若引入气液分离器3会影响沼气的浓度，从而不利于沼气的收集。
71.本发明罐体上方设置气液分离器3，由第一反应室产生的沼气经提升管提升到气液分离器，在气液分离器中通过排气管将沼气溢出，废水则通过回流管回流到第一反应室14。
72.经过第二反应室处理后的水从出水口5排出，沼气从气液分离器排放管2排出。
73.本发明提供的一种升流式厌/好氧流化ic反应器，适用于严重污染的工业废水，节
省占地，连续出水。本装置负荷高，通过控制第二反应室的曝气管可实现装置内厌氧处理与好氧处理或缺氧处理的交替。若处理效果好，具有一定的脱氮除磷效果。
74.本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：
75.(ⅰ)本发明利用一体化装置对高浓度工业废水进行处理，可实现装置内厌氧处理与好氧处理或缺氧处理的交替，在处理效果好的情况，具有一定的脱氮除磷效果。
76.(ⅱ)本发明设置有内置磁化金属的支状球形软质填料，保障了大部分微生物污泥都粘附在填料上。
77.(ⅲ)本发明设置的电磁发生器与填料的磁性相反，保证第一反应室与第二反应室的填料不会混淆。
78.(ⅳ)本发明设置有三项分离器可对第一反应室和第二反应室的固液气三项进行分离，并且设置有集气管，可以对产生气体进行收集分离。
79.综上所述，本发明公开了一种升流式厌/好氧流化填料ic反应器，包括厌氧反应区，好氧或缺氧反应区，管道结构，旋流配水器，沼气排放管，气水分离区和回流装置等。本发明提供的升流式厌/好氧流化填料ic反应器，可以以升流式状态对工业高浓度废水进行厌氧好氧处理；同时，利用特殊的填料设计，保证了在升流状态下，底部厌氧填料及活性污泥与上部好氧区分离。本装置采用了一体化罐式设计，对高浓度工业有机废水有很好的去除效果，对氮磷也有一定去除效果。
80.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
81.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。