一种应用于双循环厌氧反应器的内循环防堵塞装置

摘要

本发明提供的一种应用于双循环厌氧反应器的内循环防堵塞装置，其位于双循环厌氧反应器外部，主要包括PLC控制器、超声波液位计、防堵塞装置总阀门、止回阀和电磁阀，所述超声波液位计位于双循环厌氧反应器顶部的气液分离器顶部，所述防堵塞装置总阀门与外循环进水控制阀并联，连接了外循环系统与内循环防堵塞装置，所述止回阀与电磁阀相连并通过管道分别与防堵塞装置总阀门以及双循环厌氧反应器内的沼气提升管和内循环管相连。其充分利用外循环水冲洗堵塞的内循环管或沼气提升管，成本低、效果好、能耗低。

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种应用于高效厌氧反应器的内循环防堵塞装置。

背景技术

厌氧生物处理技术是在厌氧条件下，利用厌氧微生物的代谢作用，把废水中的各种复杂有机污染物分解成CO₂和沼气等物质的过程。与其他方法相比，厌氧生物法具有应用范围广、能耗低、负荷高、污泥产量低，且能回收清洁能源的特点，是实现循环经济的有效手段之一，应用前景广阔。

厌氧生物处理技术已有100多年的历史，随着人们对厌氧生物处理技术研究的不断深入，厌氧生物反应器也得到了很好的开发。迄今为止，厌氧生物反应器已经发展至第三代。第一代厌氧反应器以普通厌氧消化池为代表，其基本特征是反应器呈完全混合，没有污泥循环，效率低。第二代厌氧反应器以升流式厌氧污泥床（UASB）反应器为代表，其基本特征是设置三相分离器，污泥循环利用，效率较高。在世界各地得到了广泛应用，在已经开发的这些高效厌氧处理系统中，UASB的应用率达到了工业化厌氧反应器的67%。但UASB也不可避免的存在一些不足，如反应器启动时间长，对处理废水的类型有一定限制，一般要求进水SS小于1500mg/L，而且容易产生短流、死角和堵塞问题。第三代厌氧反应器以厌氧颗粒污泥膨胀床（EGSB）和内循环厌氧反应器（IC）为代表，其基本特征是在一定程度上缓解了UASB反应器运行中出现的短流问题，提高了反应器的处理效率，扩大了适用范围。但第三代厌氧反应器也有其固有的缺陷。如，EGSB厌氧反应器污泥床内有短流现象，影响处理能力。IC反应器结构复杂，只有内循环系统，内循环中泥水混合液的上升易产生堵塞现象，特别是处理造纸行业废水时，由于造纸废水中悬浮物浓度较高，IC反应器发生堵塞的概率约30%以上，内循环系统的堵塞加剧了厌氧颗粒污泥的钙化率，厌氧颗粒污泥失活，从而降低了污染物的去除效率，COD去除率下降40~50%左右，处理效果变差，运行控制比较困难。

申请人获得的授权公告号CN201882975U（申请号201020655366.X）的中国专利文献公开了一种应用于商品浆造纸废水处理的高效厌氧处理装置，所述高效厌氧反应器内部设有布水装置、厌氧排泥装置、三相分离器和内循环管，上部设有气液分离器，外部设有外回流泵，所述外回流泵通过管道与高效厌氧反应器相连，所述三项分离器分为上、下两部分。但其存在的缺陷是厌氧反应器内的内循环管以及沼气提升管在运行过程中容易发生堵塞现象，导致内循环系统瘫痪，处理效果变差。

发明内容

针对第三代厌氧反应器的内循环系统易堵塞的缺陷，本发明的目的在于提供一种应用于厌氧反应器的内循环防堵塞的工艺及装置，以解决内循环系统易堵塞的问题，使厌氧反应器运行更加稳定，提高处理效果。

本发明的技术方案如下：一种应用于双循环厌氧反应器的内循环防堵塞装置，其位于双循环厌氧反应器外部，主要包括PLC控制器、超声波液位计、防堵塞装置总阀门、止回阀和电磁阀，所述超声波液位计位于双循环厌氧反应器顶部的气液分离器顶部，所述防堵塞装置总阀门与外循环进水控制阀并联，连接了外循环系统与内循环防堵塞装置，所述止回阀与电磁阀相连并通过管道分别与防堵塞装置总阀门相连。

前面所述的内循环防堵塞装置，优选的方案在于，所述止回阀和电磁阀分为3组，每一组通过管道分别与双循环厌氧反应器内部的内循环管、沼气提升管相连。

前面所述的内循环防堵塞装置，优选的方案在于，所述止回阀和电磁阀分为3组。

前面所述的内循环防堵塞装置，优选的方案在于，所述PLC控制器是与污水处理系统所用控制器共用的一套仪器。

本发明提供的应用于双循环厌氧反应器的内循环防堵塞工艺及装置，充分利用外循环水冲洗堵塞的内循环管或沼气提升管，成本低、效果好、能耗低。所述内循环防堵塞装置位于双循环厌氧反应器外部，由PLC控制器、超声波液位计、总阀门以及止回阀和电磁阀阀组成。所述PLC控制器与污水处理系统中其他反应器共用一套仪器，所述超声波液位计位于双循环厌氧反应器顶部的气液分离器顶部。所述总阀门位于双循环厌氧反应器外循环系统的循环回流泵后，与外循环进水控制阀并联，连接了外循环系统与内循环防堵塞装置。所述止回阀与电磁阀相连，分为三组，每一组通过管道分别与总阀门以及反应器内部的内循环管、沼气提升管相连。

本发明的内循环防堵塞装置的优异效果体现在于：

1、本发明的内循环防堵塞装置，能够很好的防止双循环厌氧反应器的内循环管以及沼气提升管的堵塞，动力消耗少，有效解决了第三代厌氧反应器内循环系统易堵塞的问题

2、本发明的内循环防堵塞装置结构简单，操作方便，可实现自动化控制。通过液位计观察气液分离器内的滞留液位，PLC控制器根据滞留液位自动控制内循环防堵塞装置。

3、本发明的内循环防堵塞装置利用外循环系统的出水冲洗堵塞的内循环系统，能够充分利用水资源，不需消耗新鲜水，成本低。

4、本发明的内循环防堵塞装置，能够保证厌氧反应器稳定运行，提高反应器的处理效果，COD去除率提高10~20%左右。

附图说明

图1是一种带有内循环防堵塞装置的双循环厌氧反应器的结构示意图。

图2是具体实施方式的一种内循环防堵塞装置的结构示意图。

其中，1-双循环厌氧反应器，2-三相分离器，3-内循环管，4-沼气提升管，5-集气管，6-滞留液位，7-溢流口，8-气液分离器，9-超声波液位计，10-外循环系统，11-内循环防堵塞装置，12-外循环进水控制阀，13-进水提升泵，14-防堵塞装置总阀门，15、16、17-止回阀和电磁阀，18-PLC控制器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例具体说明本发明的技术方案。

实施例：一种应用于双循环厌氧反应器的内循环防堵塞装置，结构图可参考图1，图2。其主要结构包括PLC控制器18，超声波液位计9，防堵塞装置总阀门14，外循环进水控制阀12，以及止回阀和电磁阀15、16、17。所述PLC控制器18与污水处理系统中其他反应器共用一套仪器；所述超声波液位计9位于双循环厌氧反应器1顶部的气液分离器8顶部，并通过电线与PLC控制器18相连；所述外循环进水控制阀12位于外循环系统10的底部，通过管道连接外循环布水装置；所述防堵塞装置总阀门14是内循环防堵塞装置的总阀门，位于双循环厌氧反应器外循环系统10的循环回流泵后，与外循环进水控制阀12并联，连接了外循环系统10与内循环防堵塞装置11。所述三组止回阀和电磁阀15、16、17分别通过管道与总阀门14和双循环反应器内的内循环管3、沼气提升管4相连。所述外循环进水控制阀12、防堵塞装置总阀门14、止回阀和电磁阀15、16、17通过电线与PLC控制器18相连。

本发明的内循环防堵塞装置的工作过程为：

厌氧反应器正常运行时，气液分离器8内的滞留液位6低于沼气提升管4顶部的溢流口7，说明内循环系统未发生堵塞。PLC控制器通过位于气液分离器8顶部超声波液位计9在线监控滞留液位6。在厌氧反应器运行工况正常的前提下，当滞留液位6高于溢流口7时，说明内循环管3可能发生堵塞现象；当滞留液位6过低甚至等于0时，说明沼气提升管4不再将泥水混合液提升至气液分离器8内，可能发生堵塞现象。

超声波液位计9将滞留液位6反馈到PLC控制器18，当发生上述两种情况时PLC控制器自动开启内循环防堵塞装置10，关闭外循环进水控制阀12，开启防堵塞装置总阀门14。将外循环系统的出水引致内循环防堵塞装置10中，冲洗内循环管3和沼气提升管4，通过观察滞留液位6回复到正常液位后，说明内循环系统正常运行，则PLC控制器自动关闭阀门14，开启阀门12，恢复外循环系统的正常运行。