一种恒温厌氧反应装置的制作方法

1.本实用新型涉及厌氧反应器技术领域，尤其涉及一种恒温厌氧反应装置。


背景技术：

2.对各类高浓度有机废水，如垃圾渗滤液、畜禽养殖废水等的生物处理设备工艺有不少，如上流式厌氧污泥床反应器(uasb)、膜生物反应器(mbr)、序批式活性污泥反应器(sbr)等。这些生物处理设备应用于高浓度废水生物处理中发挥出重要的作用，但还存在不足，具体表现在：1、不能维持恒温条件实现厌氧反应；2、厌氧反应过程液体处于静止状态而非流动状态，使得产沼气的效率不佳；3、厌氧反应过程微生物为游离状态，在反应器内停留时间短，微生物活性低，导致高浓度有机废水的降解效率低。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种恒温厌氧反应装置，在厌氧反应过程中，使整个反应器始终保持恒温的状态，可保证厌氧发酵的产气率，提高了有机废水的降解效率，将产得的气体进行回收利用，提高了能源利用率。
4.为实现上述目的，本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：所述恒温厌氧反应装置，包括反应器、恒温水浴锅和集气罐，所述反应器设置为密封性容器，所述反应器的外壁设置有环形密封腔体，所述环形密封腔体的底部通过进水管道与所述恒温水浴锅的底部相通连，所述环形密封腔体的上部通过出水管道与所述恒温水浴锅的上部相通连，所述反应器的顶部通过输气管道与集气罐相连。
5.进一步地，所述恒温水浴锅上设置有进水管路ⅰ和溢流管路，所述进水管路ⅰ内设置有开关阀ⅰ，所述进水管路ⅰ与自来水管相连，所述自来水管下方设置排水池，所述排水池下方与排水管道相连，所述溢流管路内设置溢流阀，所述溢流管路与所述排水管道相连。
6.进一步地，所述恒温水浴锅上连接有电源线并通过电源线与供电电源相连以对恒温水浴锅内的水进行加热和保温。
7.进一步地，所述恒温水浴锅上还连接有进水管路ⅱ并通过进水管路ⅱ与太阳能热水器相连，所述太阳能热水器与温控器相连，所述进水管路ⅱ内设置有开关阀ⅱ。
8.进一步地，所述进水管道内设置有进水泵和进水阀，所述出水管道内设置有排水阀。
9.进一步地，所述反应器设置为有机玻璃空心圆柱体，包括透明外套、透明内套、上盖和下盖，所述透明外套内套接所述透明内套，所述透明外套和透明内套的上端与所述上盖密封相连，所述透明外套和透明内套的下端与所述下盖密封相连，所述透明外套、透明内套、上盖和下盖之间围成的区域形成所述环形密封腔体。
10.进一步地，所述透明内套的内部放入悬浮颗粒载体，所述透明内套的内部设置有伸入其中的搅拌杆，所述搅拌杆的外端与电机相连，所述透明内套的底部设置有阻挡悬浮颗粒载体的承托层。
11.进一步地，所述反应器的顶端和所述集气罐之间通过输气管道与水封部件相连，所述水封部件与所述集气罐之间的输气管道上连接有压力计和开关阀ⅲ，所述水封部件与所述反应器之间的输气管道上连接有开关阀ⅳ。
12.进一步地，所述反应器上还连接有反冲洗部件，所述反冲洗部件包括冲刷管路和曝气组件，所述反应器的顶部与所述冲刷管路相通连，所述冲刷管路内设置有开关阀
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，所述反应器的底部与所述曝气组件相连，所述反应器的底部还连接有排水管，所述排水管上连接有排水阀。
13.进一步地，所述曝气组件包括空气泵、曝气管路、气体流量计和进气阀，所述空气泵通过曝气管路与所述反应器的底部相连，所述曝气管路内沿着气体输送的方向依次设置气体流量计和进气阀。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型通过将恒温水浴锅与反应器外壁的环形密封腔体相通连，可持续向环形密封腔体内通入循环的恒温水，使整个反应器始终保持恒温的状态，可保证厌氧发酵的产气率，提高了有机废水的降解效率，通过集气罐将产得的气体进行回收利用，提高了能源利用率。
16.2、本实用新型中恒温水浴锅的恒温可通过通电或太阳能热水器连接温控器的方式来实现，提供了两种实现方式，使用更方便灵活，使反应器外壁的环形密封腔体内的水循环流动持续稳定恒温，使厌氧反应微生物酶活性维持在高水平状态。
17.3、本实用新型中的反应器由有机玻璃加工而成，可视化强，便于科研观察和研究；通过在反应器中增加搅拌杆，搅拌杆由电机带动实现自动搅拌，使反应器内的污水循环流动，能促使底物与微生物充分接触，提高了底物的降解率；通过在反应器中放有悬浮颗粒载体，可以附着固定微生物，形成生物膜，增加了反应效率。
18.4、本实用新型通过在反应器上连接反冲洗部件，使反应器底部的气流与上部流入的液体流向相反，发生冲击，可将反应器内壁的残渣冲洗干净，反冲洗水通过排水管向外排出，使反应器的清洁更彻底。
19.综上，该反应装置使污水在厌氧反应过程中，整个反应器始终保持恒温流动的状态，保证了厌氧发酵的产气率，提高了有机废水的降解效率，可视化性强，便于科研观察、研究，而且可将产得的气体进行回收利用，提高了能源利用率。
附图说明
20.下面对本实用新型说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.上述图中的标记均为：1.反应器，1
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1.透明外套，1
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2.透明内套，1
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3.上盖，1
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4.下盖，2.恒温水浴锅，3.集气罐，4.环形密封腔体，5.进水管道，6.出水管道，7.输气管道，8.进水管路ⅰ，9.溢流管路，10.电源线，11.进水管路ⅱ，12.太阳能热水器，13.进水泵，14.悬浮颗粒载体，15.搅拌杆，16.承托层，17.水封部件，18.压力计，19.反冲洗部件，191.冲刷管路，192.空气泵，193.曝气管路，194.气体流量计，20.排水管。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.本实用新型具体的实施方案为：如图1所示，一种恒温厌氧反应装置，包括反应器1、恒温水浴锅2和集气罐3，反应器1设置为密封性容器，反应器1的外壁上设置有环形密封腔体4，环形密封腔体4的底部通过进水管道5与恒温水浴锅2的底部相通连，环形密封腔体4的上部通过出水管道6与恒温水浴锅2的上部相通连，可持续向环形密封腔体内通入循环的恒温水，使整个反应器始终保持恒温的状态，可保证厌氧发酵的产气率，提高了有机废水的降解效率，反应器1的顶部通过输气管道7与集气罐3相连，通过集气罐3将产得的沼气气体进行回收利用，提高了能源利用率。
27.具体地，其中的恒温水浴锅2上设置有进水管路ⅰ8和溢流管路9，进水管路ⅰ8内设置有开关阀ⅰ，进水管路ⅰ8与自来水管相连，自来水管下方设置排水池，排水池下方与排水管道相连，溢流管路9内设置溢流阀，溢流阀设置为单向阀，溢流管路9与排水管道相连，通过打开开关阀ⅰ可通过进水管路ⅰ8向恒温水浴锅2内注水，当水注满后，多余的水在溢流阀的作用下经过溢流管路9进入排水管道内。其中的开关阀ⅰ可设置成电磁阀，恒温水浴锅2内设置电子液位计，恒温水浴锅2外设置与电子液位计相连的液位控制器，电子液位计可实时检测恒温水浴锅2内的液位，当液位低于设定的下液位时，液位控制器控制开关阀ⅰ打开可自动向恒温水浴锅2内注水，当液位达到设定的上液位时，液位控制器控制开关阀ⅰ关闭，停止向恒温水浴锅2内注水，当控制精度差时，液位超出恒温水浴锅2的容量而开关阀ⅰ不会关闭时，多余的水在溢流阀的作用下经过溢流管路9进入排水管道内，避免了多余的水溢出恒温水浴锅2而造成故障的问题，提高了使用的安全性。
28.具体地，恒温水浴锅2的恒温控制方式包括两种，一种是恒温水浴锅2上连接有电源线10并通过电源线10与供电电源相连以对恒温水浴锅2内的水进行加热和保温；另一种是在恒温水浴锅2上连接有进水管路ⅱ11并通过进水管路ⅱ11与太阳能热水器12相连，太阳能热水器12与温控器相连，进水管路ⅱ11内设置有开关阀ⅱ，通过打开开关阀ⅱ将太阳能热水器12内的恒温水注入恒温水浴锅2内，通过液位控制器自动控制开关阀ⅱ的打开和关闭，以实现自动注水。
29.具体地，其中的进水管道5内设置有进水泵13和进水阀，出水管道6内设置有排水阀，排水阀设置为单向阀，通过进水泵13和进水阀可将恒温水浴锅2内的恒温水注入反应器
1的环形密封腔体4内，当环形密封腔体4内的液位超过出水管道6的位置时，通过排水阀的作用自动流回恒温水浴锅2内，实现了恒温水的循环流动，保证了反应器1的反应温度稳定在一定范围内。
30.具体地，其中的反应器1设置为有机玻璃空心圆柱体，包括透明外套1
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1、透明内套1
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2、上盖1
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3和下盖1
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4，透明外套1
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1内套接透明内套1
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2，可视化强，便于科研观察和研究；透明外套1
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1和透明内套1
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2的上端与上盖1
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3密封相连，透明外套1
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1和透明内套1
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2的下端与下盖1
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4密封相连，便于整个反应器1的拆卸和安装，透明外套1
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1、透明内套1
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2、上盖1
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3和下盖1
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4之间围成的区域形成环形密封腔体4。反应器1的底部架设有不锈钢支架，便于反应器1的移动定位，而且反应器1沿其高度方向设置有多个与透明内套1
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2相通连的取样管，每个取样管上连接有取样阀，便于对反应器1的不同位置处进行取样观察污水的分解情况。
31.其中的透明内套1
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2的内部放入悬浮颗粒载体14，可以附着固定微生物，形成生物膜，增加了反应效率，透明内套1
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2的内部设置有伸入其中的搅拌杆15，搅拌杆15的外端与电机相连，搅拌杆15由电机带动实现自动搅拌，使反应器1内的污水循环流动，能促使底物与微生物充分接触，提高了底物的降解率，其中的搅拌杆15与电机相连形成的结构也可替换成循环泵，也可实现污水循环流动。而且透明内套1
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2的底部设置有阻挡悬浮颗粒载体14的承托层16，防止了污水循环流动的过程中使悬浮颗粒载体14排出而影响降解率的情况。
32.具体地，其中的反应器1的顶端和集气罐3之间通过输气管道7与水封部件17相连，可显示反应器1内产生的沼气引流是否顺畅或是否有沼气气体冒出，水封部件17与集气罐3之间的输气管道7上连接有压力计18和开关阀ⅲ，水封部件17与反应器1之间的输气管道7上连接有开关阀ⅳ，通过压力计18可衡量沼气是否集满，当压力计18压力减小并接近于0时，关闭开关阀ⅳ，取下收集满的集气罐3并更换空的集气罐3来继续收集，提高了沼气的回收利用率。
33.具体地，其中的反应器1上还连接有反冲洗部件19，反冲洗部件19包括冲刷管路191和曝气组件，反应器1的顶部与冲刷管路191相通连，冲刷管路191内设置有开关阀
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，反应器1的底部与曝气组件相连，该曝气组件包括空气泵192、曝气管路193、气体流量计194和进气阀，空气泵192通过曝气管路193与反应器1的底部相连，曝气管路193内沿着气体输送的方向依次设置气体流量计194和进气阀，进气阀用于控制曝气管路193内气体的流量，反应器1的底部还连接有排水管20，排水管20上连接有排水阀。当需要对反应器1进行清洗时，打开开关阀
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，使清水经过冲刷管路191由反应器1的顶部进入，同时打开空气泵192和进气阀，使气流经过曝气管路193由反应器1的底部进入，使反应器底部的气流与上部流入的液体流向相反，发生冲击，可将反应器内壁的残渣冲洗干净，反冲洗水通过排水管向外排出，使反应器的清洁更彻底。
34.综上，该反应装置使污水在厌氧反应过程中，整个反应器始终保持恒温流动的状态，保证了厌氧发酵的产气率，提高了有机废水的降解效率，可视化性强，便于科研观察、研究，而且可将产得的气体进行回收利用，提高了能源利用率。
35.以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。