一种短流程厌氧反应器装置及高浓度有机废水预处理方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113697949A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202110959553.X(22)申请日2021.08.20(71)申请人中钢集团鞍山热能研究院有限公司地址114044辽宁省鞍山市高新区鞍千路301号(72)发明人杨爽安路阳于涛张立涛张亚峰李红欣(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所(普通合伙)21224代理人陶新亚(51)Int.Cl.C02F3/28(2006.01)C02F101/30(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种短流程厌氧反应器装置及高浓度有机废水预处理方法(57)摘要本发明涉及一种短流程厌氧反应器装置及高浓度有机废水预处理方法，所述反应器由反应器本体、进药喷射管、布气管道及污泥分配机构组成；污泥分配机构由上层分配盘、下层分配盘及旋转驱动机构组成，上层分配盘将反应器本体内部分隔为2个独立的空间，上部空间为厌氧发酵区，下部空间为剩余污泥产氢区。本发明通过合理调控反应器内的环境，使其达到促进厌氧污泥发酵及抑制产甲烷的目的，提高出水可生化性的同时大幅缩短反应周期，减少沼气产生；另外，将剩余污泥资用于产氢，氢气回用于厌氧污泥搅拌，增加反应器内污泥与废水的接触面积，进一步提高降解效率。CN113697949ACN113697949A权利要求书1/2页1.一种短流程厌氧反应器装置，包括反应器；其特征在于，所述反应器由反应器本体、进药喷射管、布气管道及污泥分配机构组成；所述反应器本体的顶部设出气口，上部一侧设出水口，底部设排泥口；污泥分配机构由上层分配盘、下层分配盘及旋转驱动机构组成；上层分配盘设有下料口一，下层分配盘上设有下料口二，上层分配盘固定在反应器本体内，并将反应器本体内部分隔为2个独立的空间，上部空间为厌氧发酵区，下部空间为剩余污泥产氢区；下层分配盘设于上层分配盘的下方，并能够在旋转驱动机构的带动下水平转动，使下料口二与下料口一完全交错、部分对正或全部对正；上层分配盘上铺设厌氧污泥，厌氧污泥上方的反应器本体内设有进药喷射管，进药喷射管的进药端与产甲烷抑制药剂输送管道相连，进药喷射管的底部均设多个旋转喷嘴；上层分配盘上方的反应器本体一侧设进水口；下层分配盘下方的反应器本体一侧设进药口，进药口连接促污泥细胞溶壁及产氢药剂输送管道；所述布气管道的进气端通过连通管与下部空间连通，布气管道的顶部设多个布气孔。2.根据权利要求1所述的一种短流程厌氧反应器装置，其特征在于，所述进药喷射管上方的反应器本体内还设有挡泥板；所述下部空间内还设有集气罩，集气罩的顶部与连通管的下端连通，连通管的上端穿过下层分配盘、上层分配盘后与布气管道连通。3.根据权利要求1所述的一种短流程厌氧反应器装置，其特征在于，所述布气管道为在同一水平面内呈螺旋形盘绕的管道；沿布气管道长度方向均匀分布孔径为5～10mm的布气孔，布气孔倾斜设置，其轴线与布气管道顶面之间的夹角为10°～25°。4.根据权利要求1所述的一种短流程厌氧反应器装置，其特征在于，所述进水口连接进水管道和氮气管道，进水管道上设进水阀门，氮气管道上设氮气阀门；所述出水口连通出水管道，出水管道上设出水阀门；所述进药口连接进药管道，进药管道上设进药阀门；所述排泥口连接排泥管道，排泥管道上设排泥阀门。5.根据权利要求1所述的一种短流程厌氧反应器装置，其特征在于，所述反应器本体的顶部设顶盖，出气口设于顶盖的中部，顶盖上还设有pH检测计接口及温度计接口；顶盖与反应器本体可拆卸地连接。6.根据权利要求1所述的一种短流程厌氧反应器装置，其特征在于，所述旋转驱动机构由电机及齿轮齿圈传动机构组成，齿圈设于下层分配盘的底部，齿圈与齿轮啮合传动，齿轮与设于反应器本体外部的电机传动连接。7.根据权利要求1所述的一种短流程厌氧反应器装置，其特征在于，所述下料口一为扇形，沿上层分配盘周向均匀设置，数量至少为2个；下料口二设置的位置、数量及形状与下料口一相对应。8.一种高浓度有机废水预处理方法，采用如权利要求1～7任意一种所述的短流程厌氧反应器装置实现，其特征在于，包括如下步骤：(1)向厌氧发酵区内投加厌氧污泥，关闭出水阀门，打开进水阀门和氮气阀门，通过进水口向反应器内通入氮气，将厌氧发酵区内的空气全部置换出去，然后关闭氮气阀门；(2)pH值调节为4.0～6.5的高浓度有机废水从进水口进入反应器内，向上通过厌氧污泥层，同时通过进药喷射管喷射产甲烷抑制药剂，高浓度有机废水与厌氧污泥接触的过程中发生厌氧反应，反应后的废水自出水口排出反应器；(3)反应器运行一段时间后污泥浓度升高，产生剩余污泥，此时通过旋转驱动机构带动下层分配盘转动，使上层分配盘上的下料口一与下层分配盘上的下料口二对正，将剩余