公布日：2023.03.07
申请日：2022.12.23
分类号：C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明涉及一种无三相分离器的厌氧微氧反应系统，包括反应器和外循环增氧单元，所述反应器内由下至上包括布水器、二级泥水分离器、一级泥水分离器和排气口，一级泥水分离器的底部通过导流管连接二级泥水分离器，用于将一级泥水分离器分离的污泥输入二级泥水分离器，二级泥水分离器的底部设有外循环管，外循环管连接外循环增氧单元，用于将二级泥水分离器分离得到的污泥输入外循环增氧单元；二级泥水分离器的上部设有排水管，用于输出产水；所述外循环增氧单元包括射流器，射流器的进口分别连接外循环管和空气管，出口连接进水管。
权利要求书
1.一种无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，包括反应器和外循环增氧单元，所述反应器内由下至上包括布水器、二级泥水分离器、一级泥水分离器和排气口，一级泥水分离器的底部通过导流管连接二级泥水分离器，用于将一级泥水分离器分离的污泥输入二级泥水分离器，二级泥水分离器的底部设有外循环管，外循环管连接外循环增氧单元，用于将二级泥水分离器分离得到的污泥输入外循环增氧单元；二级泥水分离器的上部设有排水管，用于输出产水；所述外循环增氧单元包括射流器，射流器的进口分别连接外循环管和空气管，出口连接进水管。
2.根据权利要求1所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述一级泥水分离器设在反应器的上部，包括至少两个第一分离器，所述第一分离器由上至下包括吸收槽、斜板分离区和污泥沉降区；所述吸收槽的顶面空置，用于允许反应器上部的污水从吸收槽顶面进入第一分离器；吸收槽的侧面为一圈曲面，该曲面靠近反应器内壁的一端的高度低于靠近反应器中轴的一端的高度；所述斜板分离区设有若干个彼此平行的倾斜的斜板，用于对进入的污水进行泥水分离，分离得到的污泥和水体通过污泥沉降区先后进入导流管，再输入二级泥水分离器，继续进行分离。
3.根据权利要求1所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述一级泥水分离器设在反应器的上部，包括至少两个第一分离器，所述第一分离器由上至下包括顶盖、出水口、斜板分离区、若干个进水口和污泥沉降区，所述顶盖为圆锥形盖板，覆盖在斜板分离区的上方，且内部中空；出水口连接排水管，用于排出泥水分离得到的水体；所述斜板分离区设有若干个彼此平行的倾斜的斜板，用于对进水口进入的污水进行泥水分离，分离得到的污泥通过污泥沉降区进入导流管，再输入二级泥水分离器。
4.根据权利要求3所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述出水口设在靠近排水管的第一分离器的侧壁上；若干个进水口沿第一分离器的周向均匀分布；所述污泥沉降区的底部设有锥形侧壁，有利于污泥沿着锥形侧壁沉降。
5.根据权利要求4所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述第一分离器的侧壁设有一圈进水槽，所述进水槽包括相互连接的挡水板和槽板，挡水板平行于第一分离器的侧壁，槽板连接在挡水板与第一分离器侧壁之间；所述进水口对应进水槽的底部，挡水板的顶部对应斜板分离区最下方的斜板的中部，使得由若干个进水口进入第一分离器的水体先在进水槽内沿着第一分离器的周向分布均匀，再溢流至斜板分离区。
6.根据权利要求5所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述斜板分离区为上小下大的圆锥形，且由上至下设有若干层斜板层，每个斜板层包括若干个并排的相互平行的倾斜的斜板。
7.根据权利要求6所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述斜板分离区的上方设有出水区，出水区的形状配合斜板分离区的形状，出水区与斜板分离区由隔离板分隔；斜板分离区的顶部设有副出水口，并通过副出水口与出水区连通，用于将斜板分离区分离得到的水体输入出水区；所述隔离板面对出水区的一侧设有向上凸出的连续的螺旋形导水板，出水口设在出水区的底部。
8.根据权利要求1所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述二级泥水分离器设在反应器的中下部，包括至少一个第二分离器，所述第二分离器为旋流分离器，第二分离器的顶部连接所述导流管，第二分离器的侧壁连接排水管，排水管穿过反应器上部的侧壁，延伸到外部，用于输出产水。
9.根据权利要求1所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述外循环增氧单元包括依次连接的循环水泵、射流器和混合管；所述射流器依次包括液体进口、吸入室、扩压管和喷嘴，所述外循环管通过循环水泵连接射流器的液体进口，空气管连接吸入室的气体进口，喷嘴通过混合管连接进水管。
10.根据权利要求9所述的无三相分离器的厌氧微氧反应系统，其特征在于，所述混合管与进水管之间设有混合水箱，用于将污水进水与外循环增氧单元所得的含氧污泥进行充分混合。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种无三相分离器的厌氧微氧反应系统，通过向反应器中加入少量氧气，由于微量氧的参与，厌氧菌、好氧菌、兼性菌等可以同时存在，使得反应器内可以同时发生氧化与还原作用，同时进行好氧呼吸和产甲烷两个过程，可以对一些单纯在绝对厌氧状态下难降解的物质进行有效降解，并提高产甲烷菌活性。
所述无三相分离器的厌氧微氧反应系统，包括反应器和外循环增氧单元，所述反应器内由下至上包括布水器、二级泥水分离器、一级泥水分离器和排气口，一级泥水分离器的底部通过导流管连接二级泥水分离器，用于将一级泥水分离器分离的污泥输入二级泥水分离器，二级泥水分离器的底部设有外循环管，外循环管连接外循环增氧单元，用于将二级泥水分离器分离得到的污泥输入外循环增氧单元；二级泥水分离器的上部设有排水管，用于输出产水；
所述外循环增氧单元包括射流器，射流器的进口分别连接外循环管和空气管，出口连接进水管。
本发明所述的厌氧微氧反应系统结构简单，设计紧凑，所述反应器无填料，反应器内设有厌氧微生物和活性污泥，在IC反应器的基础上，取消原有的两级三相分离器，采用两级泥水分离器，强化泥水分离效果。通过外循环管和外循环增氧单元，强制循环污泥回流，防止污泥流失，保证反应器内的污泥浓度，提高反应器耐冲击负荷能力，且有效避免污泥钙化。所述外循环增氧单元通过射流器，使反应器输出的泥水与空气混合喷射，提高溶氧效率，改变回流泥水混合物的含氧量，以保持反应器内的微氧环境，可减少部分还原性物质(如H2S)和挥发性脂肪酸(VFA)被氧化、可溶性微生物产物(SMP)等中间产物的积累，从而降低反应器产水的COD，提高产甲烷菌的活性。
本发明的一级泥水分离器可以采用以下两种形式。
任选的，所述一级泥水分离器设在反应器的上部，包括至少两个第一分离器，所述第一分离器由上至下包括吸收槽、斜板分离区和污泥沉降区；
所述吸收槽的顶面空置，用于允许反应器上部的污水从吸收槽顶面进入第一分离器；吸收槽的侧面为一圈曲面，该曲面靠近反应器内壁的一端的高度低于靠近反应器中轴的一端的高度；
所述斜板分离区设有若干个彼此平行的倾斜的斜板，用于对进入的污水进行泥水分离，分离得到的污泥和水体通过污泥沉降区先后进入导流管，再输入二级泥水分离器，继续进行分离。
任选的，所述一级泥水分离器设在反应器的上部，包括至少两个第一分离器，所述第一分离器由上至下包括顶盖、出水口、斜板分离区、若干个进水口和污泥沉降区，所述顶盖为圆锥形盖板，覆盖在斜板分离区的上方，且内部中空；
所述出水口连接排水管，用于排出泥水分离得到的水体；
所述斜板分离区设有若干个彼此平行的倾斜的斜板，用于对进水口进入的污水进行泥水分离，分离得到的污泥通过污泥沉降区进入导流管，再输入二级泥水分离器。
进一步可选的，所述出水口设在靠近排水管的第一分离器的侧壁上；若干个进水口沿第一分离器的周向均匀分布。
进一步可选的，所述污泥沉降区的底部设有锥形侧壁，有利于污泥沿着锥形侧壁沉降。
可选的，所述第一分离器的侧壁设有一圈进水槽，所述进水槽包括相互连接的挡水板和槽板，挡水板平行于第一分离器的侧壁，槽板连接在挡水板与第一分离器侧壁之间；
所述进水口对应进水槽的底部，挡水板的顶部对应斜板分离区最下方的斜板的中部，使得由若干个进水口进入第一分离器的水体先在进水槽内沿着第一分离器的周向分布均匀，再溢流至斜板分离区。
进一步可选的，所述进水槽设有至少一个可启闭的排泥豁口，用于排出进水槽内积累的污泥。
可选的，所述斜板分离区为上小下大的圆锥形，且由上至下设有若干层斜板层，每个斜板层包括若干个并排的相互平行的倾斜的斜板。
可选的，所述斜板分离区的上方设有出水区，出水区的形状配合斜板分离区的形状，出水区与斜板分离区由隔离板分隔；斜板分离区的顶部设有副出水口，并通过副出水口与出水区连通，用于将斜板分离区分离得到的水体输入出水区；
所述隔离板面对出水区的一侧设有向上凸出的连续的螺旋形导水板，出水口设在出水区的底部。
可选的，所述二级泥水分离器设在反应器的中下部，包括至少一个第二分离器，所述第二分离器为旋流分离器，第二分离器的顶部连接所述导流管，第二分离器的侧壁连接排水管，排水管穿过反应器上部的侧壁，延伸到外部，用于输出产水。
可选的，所述外循环增氧单元包括依次连接的循环水泵、射流器和混合管；
所述射流器依次包括液体进口、吸入室、扩压管和喷嘴，所述外循环管通过循环水泵连接射流器的液体进口，空气管连接吸入室的气体进口，喷嘴通过混合管连接进水管。
进一步可选的，所述混合管与进水管之间设有混合水箱，用于将污水进水与外循环增氧单元所得的含氧污泥进行充分混合。
可选的，所述反应器的内部设有ORP检测仪，用于检测反应器的溶氧量。
（发明人：张传兵;徐亚慧;王慧芳;郭丽娟;王存彦;周东博）
