申请日2015.11.18
公开(公告)日2016.05.18
IPC分类号C02F3/28
摘要
一种用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，包括反应器主体，其被固定安装于支撑座之上，所述反应器主体包括污泥区、反应区、沉淀区、分离区，还包括调节池，其位于反应器主体前端;温控机构，包括冷却加热装置、循环泵、螺旋管件、保温绝热层、PLC控制器和温度传感器，所述冷却加热装置顶部设有补液口;所述螺旋管件为中空结构，位于反应器主体的反应区，且两端分别穿过反应器主体外壁与冷却加热装置相连通，置于冷却加热装置内部的冷却液通过循环泵在螺旋管件内实现循环流动;所述保温绝热层包覆于反应器主体外壁上。本实用新型可使反应区内温度维持在最佳温度范围内，使污泥微生物活性达到最优，提高污水处理效率。
权利要求书
1.一种用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，包括反应器主体(1)，其被固定安装于支撑座(23)之上，所述反应器主体(1)包括污泥区(5)、反应区(6)、沉淀区(7)、分离区(8)，所述污泥区(5)位于反应器主体(1)底部，所述污泥区(5)底部设有排泥口(22);反应区(6)位于污泥区(5)上方，所述反应区(6)底部设有布水装置(11)，所述布水装置(11)至少包括一个进水管和垂直设于进水管上的多个支管，所述反应区(6)一侧设有多个取样口(21);沉淀区(7)位于反应区(6)上方;分离区(8)位于反应器主体(1)顶部，包括三相分离器(12)、集气罩(13)、回流管(14)和出水口(10)，所述回流管(14)一端与分离区(8)连通且另一端与反应区(6)连通，所述回流管(14)中部设有回流泵(15);
其特征在于，所述用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，还包括：
调节池(2)，其位于反应器主体(1)前端，上部一侧设有进水口(9)，下部另一侧通过进水泵(4)与反应区(6)的布水装置(11)相连通;
温控机构，包括加热冷却装置(3)、循环泵(16)、螺旋管件(19)、保温绝热层(24)、PLC控制器和温度传感器，所述加热冷却装置(3)由加热装置(17)和冷却装置(18)组成，所述加热冷却装置(3)顶部设有补液口(20);所述螺旋管件(19)为中空结构，位于反应器主体(1)的反应区(6)，且两端分别穿过反应器主体(1)外壁与加热冷却装置(3)相连通，置于加热冷却装置(3)内部的冷却液通过循环泵(16)在螺旋管件(19)内实现循环流动;所述保温绝热层(24)包覆于反应器主体(1)外壁上;所述温度传感器设于反应区(6)和加热冷却装置(3)内;所述加热装置(17)和冷却装置(18)分通过PLC控制器与温度传感器连接。
2.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，其特征在于：所述加热装置(17)为热电偶加热器或热电阻加热器。
3.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，其特征在于：所述冷却装置(18)包括冷凝器、储液箱、蛇形管和循环泵，所述储液箱内装有冷却介质，所述冷却介质为冷却水或冷却油。
4.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，其特征在于：所述污泥区(5)的横截面为梯形。
5.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，其特征在于：所述反应器主体(1)的形状为圆柱体或长方体或正方体。
6.根据权利要求1所述的用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，其特征在于：所述三相分离器(12)至少为一组。
说明书
一种用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置
技术领域
本实用新型涉及污水处理设备领域，特别地涉及一种用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置。
背景技术
UASB是(Up-flowAnaerobicSludgeBed)的英文缩写，中文全称为上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，由荷兰Lettinga教授于1977年发明。
UASB厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产乙酸和产甲烷等，通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为最终产物--沼气、水等无机物。在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要有以下几种：①水解-发酵酸化细菌，它们将复杂结构的底物水解发酵成各种有机酸、乙醇、糖类、氢和二氧化碳;②乙酸化细菌，它们将第一步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳;③产甲烷菌，它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷。
在污水处理过程中，污水自下而上通过UASB反应装置，反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳，反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒，气体自反应器顶部导出，污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床，污水从澄清区出水。由于UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理，具有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化，因此，得到广泛的应用。
但是，UASB起源于荷兰属于热带地区，因此，UASB的发展必不可少的条件是温度，一般情况下，UASB采取为中温反应，温度一般控制在30-38℃之间，最佳范围为33-36℃为此，中国专利CN201520242225.8提供一种UASB内循环加热装置，包括长方体钢结构的内循环加热池，内循环加热池正立面的右下角开有出水口，出水口与出水管连通，内循环加热池的左侧面的右上角上开有进水口，进水口与进水管连通，进水管与出水管之间安装有内循环泵，所述内循环泵一端与出水管端口连通，另一端与进水管端口连通。然而，UASB反应装置中，温度过高或过低，反应器中的生物反应都会受到极大的抑制甚至停止，而常规化工废水由于工艺各异，废水温度范围跨度很大，而单一加热型的UASB反应装置并不能满足这一需求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能使反应区内温度维持在最佳温度范围内，使污泥微生物活性达到最优，提高污水处理效率的用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，能处理各类高浓度有机工业废水，如印染废水、造纸废水、化工废水、淀粉废水等。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，包括反应器主体，其被固定安装于支撑座之上，所述反应器主体包括污泥区、反应区、沉淀区、分离区，所述污泥区位于反应器主体底部，所述污泥区底部设有排泥口;反应区位于污泥区上方，所述反应区底部设有布水装置，所述布水装置至少包括一个进水管和垂直设于进水管上的多个支管，所述反应区一侧设有多个取样口;沉淀区位于反应区上方;分离区位于反应器主体顶部，包括三相分离器、集气罩、回流管和出水口，所述回流管一端与分离区连通且另一端与反应区连通，所述回流管中部设有回流泵;
其特征在于，所述用于高浓度有机废水处理的小型UASB反应装置，还包括：
调节池，其位于反应器主体前端，上部一侧设有进水口，下部另一侧通过进水泵与反应区的布水装置相连通;
温控机构，包括加热冷却装置、循环泵、螺旋管件、保温绝热层、PLC控制器和温度传感器，所述加热冷却装置由加热装置和冷却装置组成，所述加热冷却装置顶部设有补液口;所述螺旋管件为中空结构，位于反应器主体的反应区，且两端分别穿过反应器主体外壁与加热冷却装置相连通，置于加热冷却装置内部的冷却液通过循环泵在螺旋管件内实现循环流动;所述保温绝热层包覆于反应器主体外壁上;所述温度传感器设于反应区和加热冷却装置内;所述加热装置和冷却装置分通过PLC控制器与温度传感器连接。
进一步的，所述加热装置为热电偶加热器或热电阻加热器。
进一步的，所述冷却装置包括冷凝器、储液箱、蛇形管和循环泵，所述储液箱内装有冷却介质，所述冷却介质为冷却水或冷却油。
进一步的，所述污泥区的横截面为梯形。
进一步的，所述反应器主体的形状为圆柱体或长方体或正方体。
进一步的，所述三相分离器至少为一组。
本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型设有温控机构，将预设温度范围限值PLC控制器，通过温度控制器实时监测反应区内的温度，当反应区内温度低于最低预设温度时，温度传感器将信号发送至PLC控制器，由PLC控制器控制冷却加热装置的加热装置，同理，当反应区内温度高于最高预设温度时，温度传感器将信号发送至PLC控制器，由PLC控制器控制冷却加热装置的冷却装置，由加热装置和冷却装置实现流体介质的加热和冷却，通过循环泵使流体介质在螺旋管件内循环流动时进行热量交换，由温度传感器和PLC控制器达到恒温控制的目的，保证反应区内温度维持在最佳温度范围内，使污泥微生物活性达到最优，避免了传统单一加热型，提高工作效率。
2.本实用新型还设有调节池，避免因污水流量变化导致UASB反应器内水力负荷变化而带来的不利，通过进水泵实现恒流进水，保证反应器主体稳定运行。
