公布日：2023.11.17
申請日：2023.09.19
分類號：C12M1/36(2006.01)I;C12M1/34(2006.01)I;C12M1/107(2006.01)I;C12M1/04(2006.01)I;C12M1/00(2006.01)I
摘要
本申請涉及清潔能源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，提供一種厭氧生物反應(yīng)器。厭氧生物反應(yīng)器，包括：反應(yīng)器，反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有反應(yīng)腔，反應(yīng)器設(shè)有與反應(yīng)腔連通的出氣口；溶氣泵，與反應(yīng)腔連通，溶氣泵用于向反應(yīng)腔內(nèi)輸送氣水混合物；布水組件，設(shè)于反應(yīng)腔內(nèi)，布水組件與溶氣泵連接，布水組件用于將氣水混合物均勻分散到反應(yīng)腔內(nèi)；超聲波震蕩組件，設(shè)于反應(yīng)器的壁面，超聲波震蕩組件用于向反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)射高頻超聲波；折流組件，設(shè)于反應(yīng)腔內(nèi)，折流組件位于布水組件和出氣口之間，折流組件形成有彎折流道。根據(jù)本申請的厭氧生物反應(yīng)器，可以有效的提高污泥和反應(yīng)物的傳質(zhì)效率，加快氣泡和污泥的分離，使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度保持穩(wěn)定，確保了反應(yīng)器的處理效率和處理效果。
權(quán)利要求書
1.一種厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，包括：反應(yīng)器，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有反應(yīng)腔，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有與所述反應(yīng)腔連通的出氣口；溶氣泵，與所述反應(yīng)腔連通，所述溶氣泵用于向所述反應(yīng)腔內(nèi)輸送氣水混合物；布水組件，設(shè)于所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述布水組件與所述溶氣泵連接，所述布水組件用于將氣水混合物均勻的分散到所述反應(yīng)腔內(nèi)；超聲波震蕩組件，設(shè)于所述反應(yīng)器的壁面，所述超聲波震蕩組件用于向所述反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)射高頻超聲波；折流組件，設(shè)于所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述折流組件位于所述布水組件和所述出氣口之間，所述折流組件形成有彎折流道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有沼氣循環(huán)管，所述沼氣循環(huán)管的一端與所述反應(yīng)腔連通，所述沼氣循環(huán)管的另一端與所述溶氣泵的氣體入口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器的上部設(shè)有回流管，所述回流管的一端與所述反應(yīng)腔連通，所述反應(yīng)腔的另一端與所述溶氣泵的液體入口連通，所述厭氧生物反應(yīng)器包括進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與所述溶氣泵的液體入口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述沼氣循環(huán)管安裝有氣體流量計，所述氣體流量計用于檢測經(jīng)過所述沼氣循環(huán)管輸送到所述溶氣泵的氣體的流量，所述回流管安裝有液體流量計，所述液體流量計用于檢測經(jīng)過所述回流管流動到所述溶氣泵的液體的流量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述折流組件包括導(dǎo)流塊，關(guān)于所述導(dǎo)流塊對稱設(shè)置有多個折流板，關(guān)于所述導(dǎo)流塊對稱設(shè)置有至少兩個導(dǎo)流板，所述折流板位于所述導(dǎo)流板和所述導(dǎo)流塊之間，所述導(dǎo)流板與所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁面抵接其中，所述折流板包括互成夾角的上折流板和下折流板，所述導(dǎo)流板包括互成夾角的上導(dǎo)流板和下導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流塊的外壁面為傾斜面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述超聲波震蕩組件的超聲波發(fā)生器安裝于所述反應(yīng)器的外壁面，所述超聲波震蕩組件的超聲波換能器安裝于所述折流組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有多排所述超聲波換能器，相鄰兩排的所述超聲波換能器相互錯開。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述布水組件包括布水總管、分支管、環(huán)形分配管和多個擴(kuò)張噴嘴，所述布水總管的一端與所述溶氣泵的出口連通，所述分支管的一端與所述布水總管連通，所述分支管的另一端與所述環(huán)形分配管連通，多個所述擴(kuò)張噴嘴沿著所述環(huán)形分配管的周向均勻分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述擴(kuò)張噴嘴包括依次連接的入口段、縮頸段、擴(kuò)張段和出口段，所述縮頸段的橫截面積小于所述入口段的橫截面積，所述擴(kuò)張段的橫截面積沿著所述縮頸段到所述出口段的方向逐漸增大，所述擴(kuò)張段的橫截面積大于所述縮頸段的橫截面積。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述厭氧生物反應(yīng)器包括排泥組件，所述排泥組件的一端與所述反應(yīng)腔的底部連通，所述排泥組件的另一端位于所述反應(yīng)腔之外的空間，所述排泥組件適于將所述反應(yīng)腔內(nèi)的污泥排出所述反應(yīng)腔。
發(fā)明內(nèi)容
本申請旨在至少解決相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本申請?zhí)岢鲆环N厭氧生物反應(yīng)器，可以有效的提高污泥和反應(yīng)物的傳質(zhì)效率，加快氣泡和污泥的分離，使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度保持穩(wěn)定，確保了反應(yīng)器的處理效率和處理效果，且可以有效的降低所消耗的電能。
根據(jù)本申請實(shí)施例的厭氧生物反應(yīng)器，包括：
反應(yīng)器，所述反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有反應(yīng)腔，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有與所述反應(yīng)腔連通的出氣口；
溶氣泵，與所述反應(yīng)腔連通，所述溶氣泵用于向所述反應(yīng)腔內(nèi)輸送氣水混合物；
布水組件，設(shè)于所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述布水組件與所述溶氣泵連接，所述布水組件用于將氣水混合物均勻的分散到所述反應(yīng)腔內(nèi)；
超聲波震蕩組件，設(shè)于所述反應(yīng)器的壁面，所述超聲波震蕩組件用于向所述反應(yīng)腔內(nèi)發(fā)射高頻超聲波；
折流組件，設(shè)于所述反應(yīng)腔內(nèi)，所述折流組件位于所述布水組件和所述出氣口之間，所述折流組件形成有彎折流道。
根據(jù)本申請實(shí)施例的厭氧生物反應(yīng)器，通過溶氣泵將氣水混合物輸送到布水組件處，然后布水組件將氣水混合物向上噴出，布水組件可以將混合液體在反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散，進(jìn)而在反應(yīng)腔內(nèi)形成含有大量細(xì)小泡沫的混合液體，使得廢水在反應(yīng)腔內(nèi)混合均勻，使得廢水可以和厭氧污泥充分接觸反應(yīng)，提高了反應(yīng)器的效率和效果，可以在低功耗的情況下完成對廢水的處理。而在混合液體的湍流作用下，厭氧污泥會和廢水中的污染物充分接觸和反應(yīng)生成沼氣，液體中的沼氣又會形成氣泡，氣泡會攜帶污泥往上移動，布水組件也是將氣水混合物向上噴射的，進(jìn)而可以加快反應(yīng)腔內(nèi)的污泥向上移動的速度。在攜帶有污泥的氣泡經(jīng)過超聲波震蕩組件時，在超聲波的高頻震蕩作用下，可以使得氣泡和污泥快速分離。在攜帶有污泥的氣泡經(jīng)過折流組件時，由于折流組件處的流道的是彎折流道，氣泡和污泥在流經(jīng)彎折流道進(jìn)行層流運(yùn)動，在低流速的層流運(yùn)動下，氣泡的上升速度和污泥的上升速度不同，進(jìn)而有利于氣泡和污泥的快速分離。進(jìn)而本申請可以有效的提高污泥和反應(yīng)物的傳質(zhì)效率，加快氣泡和污泥的分離，污泥與氣泡分離后會在重力的作用下下降到反應(yīng)腔的底部，使得反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度保持穩(wěn)定，可以有效的和廢水進(jìn)行反應(yīng)，確保了反應(yīng)器的處理效率和處理效果，且可以有效的降低所消耗的電能。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述反應(yīng)器的頂部設(shè)有沼氣循環(huán)管，所述沼氣循環(huán)管的一端與所述反應(yīng)腔連通，所述沼氣循環(huán)管的另一端與所述溶氣泵的氣體入口連通。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述反應(yīng)器的上部設(shè)有回流管，所述回流管的一端與所述反應(yīng)腔連通，所述反應(yīng)腔的另一端與所述溶氣泵的液體入口連通，所述厭氧生物反應(yīng)器包括進(jìn)水管，所述進(jìn)水管與所述溶氣泵的液體入口連通。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述沼氣循環(huán)管安裝有氣體流量計，所述氣體流量計用于檢測經(jīng)過所述沼氣循環(huán)管輸送到所述溶氣泵的氣體的流量，所述回流管安裝有液體流量計，所述液體流量計用于檢測經(jīng)過所述回流管流動到所述溶氣泵的液體的流量。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述折流組件包括導(dǎo)流塊，關(guān)于所述導(dǎo)流塊對稱設(shè)置有多個折流板，關(guān)于所述導(dǎo)流塊對稱設(shè)置有至少兩個導(dǎo)流板，所述折流板位于所述導(dǎo)流板和所述導(dǎo)流塊之間，所述導(dǎo)流板與所述反應(yīng)腔的內(nèi)壁面抵接其中，所述折流板包括互成夾角的上折流板和下折流板，所述導(dǎo)流板包括互成夾角的上導(dǎo)流板和下導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流塊的外壁面為傾斜面。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述超聲波震蕩組件的超聲波發(fā)生器安裝于所述反應(yīng)器的外壁面，所述超聲波震蕩組件的超聲波換能器安裝于所述折流組件。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述反應(yīng)腔內(nèi)設(shè)有多排所述超聲波換能器，相鄰兩排的所述超聲波換能器相互錯開。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述布水組件包括布水總管、分支管、環(huán)形分配管和多個擴(kuò)張噴嘴，所述布水總管的一端與所述溶氣泵的出口連通，所述分支管的一端與所述布水總管連通，所述分支管的另一端與所述環(huán)形分配管連通，多個所述擴(kuò)張噴嘴沿著所述環(huán)形分配管的周向均勻分布。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述擴(kuò)張噴嘴包括依次連接的入口段、縮頸段、擴(kuò)張段和出口段，所述縮頸段的橫截面積小于所述入口段的橫截面積，所述擴(kuò)張段的橫截面積沿著所述縮頸段到所述出口段的方向逐漸增大，所述擴(kuò)張段的橫截面積大于所述縮頸段的橫截面積。
根據(jù)本申請的一個實(shí)施例，所述厭氧生物反應(yīng)器包括排泥組件，所述排泥組件的一端與所述反應(yīng)腔的底部連通，所述排泥組件的另一端位于所述反應(yīng)腔之外的空間，所述排泥組件適于將所述反應(yīng)腔內(nèi)的污泥排出所述反應(yīng)腔。
（發(fā)明人：吳靖宇;楊吉祥;董健;張愛軍;李保光;戴小東）
