專利名稱：厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器的制作方法
技術領域：
厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器
技術領域：
本實用新型涉及一種厭氧發(fā)酵裝置，特別是一種厭氧發(fā)酵裝置中集氣、水、泥、浮 渣分離于一體的四項分離器。
背景技術：
三相分離器是目前常用厭氧生物處理反應器的關鍵設備，其主要作用是將水、反 應產(chǎn)生的氣體、污泥三相有效分離。傳統(tǒng)三相分離器包括反應區(qū)、集氣區(qū)、沉降區(qū)、出水區(qū)、污泥回流口和反射椎或阻 氣板 ，結(jié)構簡單，但由于沉淀區(qū)進水和污泥回流在同一個開口進行，互相干擾，沉降效果不 佳，在負荷較高時會出現(xiàn)污泥流失，從而限制了反應器負荷的提高。因此，業(yè)內(nèi)對此作了改 進，設計出具有獨立的沉降區(qū)入流口的改進型三相分離器。改進型三相分離器增設了獨立的沉降區(qū)入流口，與氣體分離后的固液混合物沿入 流口進入沉降區(qū)，固液分離后澄清液從溢流口排出，污泥在回流口形成泥層，增加了回流的 推動力，同時也保證固液混合物不會通過回流口進入沉淀區(qū)，這樣的結(jié)構使污水上升和污 泥回流嚴格分開，有利于沉淀區(qū)的工作，提高沉淀效率，在較大程度上緩解了傳統(tǒng)三相分離 器污泥流失問題，提高了反應器負荷。但隨著反應器規(guī)模的擴大，負荷的提高，產(chǎn)氣量大大 增加，氣體上升過程對混合液擾動大，部分污泥顆粒特別是輕質(zhì)顆粒和進水渣質(zhì)容易在氣 泡的承托下進入集氣區(qū)，在氣-液表面形成為浮渣，不斷聚集、結(jié)層，浮渣問題越發(fā)普遍和 嚴峻。浮渣的形成能迫使一些氣泡進入沉淀區(qū)，不利于泥水分離，導致部分污泥因不能及 時沉降隨出水流失；而沉降部分污泥質(zhì)輕、松散，不利于污泥回流；且若不及時排除浮渣， 浮渣層將隨著覆蓋面的擴大和厚度的增加影響氣體逸出，抑制沼氣生產(chǎn)，破壞厭氧工藝。因 此，有必要進一步改進。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術問題，在于提供一種高效產(chǎn)氣、澄清出水、快速沉泥、及 時排渣(浮渣)的集氣、水、泥、渣(浮渣)分離于一體的四項分離器。本實用新型要解決的技術問題是這樣實現(xiàn)的一種厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器， 包括位于液面下方的一反應區(qū)、一沉降區(qū)、一出水區(qū)以及位于該液面上方的一集氣區(qū)，且沉 降區(qū)和出水區(qū)位于所述反應區(qū)的上方，其特征在于還包括位于液面下方的一排渣區(qū)，該排 渣區(qū)以及出水區(qū)在所述沉降區(qū)的上方由外而內(nèi)布置。進一步的，上述的技術方案還包括一可以支撐該四項分離器的中心管柱，該中心 管柱的上端部開有收氣孔，并在收氣孔的下方分別設有出氣引管、出水引管、排渣引管以及 排泥引管；該中心管柱上位于反應區(qū)上段周邊設有一阻氣板，該阻氣板通過一角鋼架固定， 該阻氣板為敞口的倒棱臺結(jié)構；該阻氣板的上方處圍繞所述中心管柱設有導流板，該導流 板圍成的方體結(jié)構的空間為所述沉降區(qū)，且該導流板與所述阻氣板之間相隔一定距離作為 沉降區(qū)入流口 ；所述導流板的頂部由外而內(nèi)設有一排渣槽以及一出水槽，該排渣槽和出水槽之間還設有一過水通道，該排渣槽內(nèi)的區(qū)域為所述排渣區(qū)，該出水槽內(nèi)的區(qū)域為所述出 水區(qū)。較佳的，所述出水槽的底部通過一出水管連接所述中心管柱；所述排渣槽的底部 通過兩排渣管連接所述中心管柱；所述中心管柱由兩根封閉的上、下管段通過法蘭連接組 成，該上、下管段為獨立管段，上管段自上而下分為出氣段和出水段，且出氣段的底部引出 一所述出氣引管，出水段的底部引出一所述出水引管；下管段為排渣段，下管段的底部另設 一排泥段，排泥段的底部還設有一排泥斗，排渣段的底部引出一所述排渣引管，排泥斗的底 部再引現(xiàn)一排泥引管。所述出水區(qū)設有三角溢流堰，該三角溢流堰位于出水槽外壁的頂部， 且排渣槽的內(nèi)壁高于出水水位。較佳的，所述排渣槽、出水槽以及過水通道均為四邊形。較佳的，所述中心管柱上還連接一用于回流污泥的反射椎，該反射椎位于所述阻氣板的下方并與阻氣板之間留有間隙；使污泥沉降至阻氣板內(nèi)側(cè)，沿壁滑落至污泥回流口 并經(jīng)反射椎均勻分配至反應區(qū)內(nèi)。較佳的，所述的收氣孔為長形小孔環(huán)繞于中心管柱上端部，形狀相同，大小相等， 且對稱分布，使收氣均勻、完全。本實用新型的優(yōu)點在于整個分離器構造簡單，功能區(qū)劃分明細，分布合理。反應 區(qū)混合液流動推力大，混合效果佳，反應徹底，產(chǎn)氣量大；無動力連續(xù)排渣，無浮渣結(jié)層現(xiàn) 象，排氣順暢，氣源均衡；污泥沉降性好，沉降區(qū)內(nèi)幾乎全部污泥可回流至反應區(qū)，反應區(qū)污 泥濃度高，有機負荷容量大，抗沖擊負荷能力強；出水受浮渣，污泥顆粒干擾小，水質(zhì)良好。 整個分離過程同時完成了氣、水、泥、渣四項分離，合理解決了三相分離器慣有的浮渣問題， 且無需外加動力和人員操控便可達到高效產(chǎn)氣和污水凈化的目的，具有很好的環(huán)境效益和 經(jīng)濟效益。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的說明。圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖。圖2是圖1沿A-A方向的剖視圖。圖3是圖1沿B-B方向的剖視圖。
具體實施方式請參閱圖1至圖3所示，本實用新型的一種厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，包括位于 液面下方的一反應區(qū)F、一沉降區(qū)C、一出水區(qū)S、一排渣區(qū)P以及位于該液面上方的一集氣 區(qū)J，且沉降區(qū)C和出水區(qū)S位于所述反應區(qū)F的上方，該排渣區(qū)P以及出水區(qū)S在所述沉 降區(qū)C的上方由外而內(nèi)布置。具體結(jié)構為該四項分離器包括一可以支撐該四項分離器的中心管柱1，該中心 管柱1的上端部開有收氣孔10，收氣孔10為長形小孔環(huán)繞于中心管柱1的上端部，形狀相 同，大小相等，且對稱分布，使收氣均勻、完全。該中心管柱1上位于反應區(qū)F上段周邊設有一阻氣板2，該阻氣板2通過一角鋼架 28固定，該阻氣板2為敞口的倒棱臺結(jié)構。該阻氣板2的上方處圍繞所述中心管柱1設有導流板3，該導流板圍成的方體結(jié)構的空間為所述沉降區(qū)，且該導流板3與所述阻氣板2之 間相隔一定距離作為沉降區(qū)入流口 22。所述導流板3的頂部由外而內(nèi)設有一排渣槽4以及一出水槽5，該排渣槽4和出水 槽5之間還設有一過水通道6。與所述沉降區(qū)對應，所述排渣槽4、出水槽5以及過水通道 6均為四邊形。該排渣槽4內(nèi)的區(qū)域為所述排渣區(qū)P，該出水槽5內(nèi)的區(qū)域為所述出水區(qū)。 所述出水槽5的底部通過一出水管51連接所述中心管柱1 ；所述排渣槽4的底部通過兩排 渣管41連接所述中心管柱1所述中心管柱1由兩根封閉的上、下管段通過法蘭連接組成， 該上、下管段為獨立管段，上管段自上而下分為出氣段11和出水段12，且出氣段11的底部 引出一出氣引管112，出水段12的底部引出一出水引管122 ；下管段為排渣段13，底部為排 泥段14，排泥段14的底部還設有一排泥斗142，排渣段13的底部引出一排渣引管132，排泥 斗142的底部再引現(xiàn)一排泥引管144 ；所述出水區(qū)設有三角溢流堰52，該三角溢流堰52位 于出水槽5外壁的頂部，且排渣槽4的內(nèi)壁高于出水水位。所述中心管柱1上還連接一用于回流污泥的反射椎8，該反射椎8位于所述阻氣板 2的下方并與阻氣板2之間留有間隙，該間隙即為污泥回流口 88，該反射椎8為錐形結(jié)構， 可使污泥沉降至阻氣板2內(nèi)側(cè)，沿壁滑落至污泥回流口 88并經(jīng)反射椎8均勻分配至反應區(qū) F內(nèi)。本實用新型的原理如下 這種結(jié)構的四項分離器，增設了排渣處理結(jié)構，優(yōu)化了三相分離系統(tǒng)，達到了氣、 水、泥、渣同步分離效果。所述的中心管柱1，連接分離器各個部件，便于分離器安裝使用。 所述反應區(qū)F，集合了上升水流、反應生成的上升氣流和下沉的回流污泥三大比重各異的流 體，形成循環(huán)流態(tài)，氣、水、固、渣充分混合，反應徹底。所述集氣區(qū)J，覆蓋整個反應器上空， 容氣量大，釋氣徹底；周邊釋氣，中心收氣，氣流均勻穩(wěn)定。所述排渣區(qū)P，及時排除氣-液 表面浮渣，為氣體逸出提供良好條件，有效防止氣泡進入沉淀區(qū)，提高泥水分離效果；同時， 排渣槽4將排渣區(qū)P和出水區(qū)S阻隔開，保證出水質(zhì)量。所述的沉降區(qū)C，下端周邊進水、上 端中心出水(即從出水區(qū)出水)，水流分布均勻，有效利用固液比重差異達到分離效果。所 述的沉降區(qū)C，入流口 22和污泥回流口 88相互獨立，泥水混合液經(jīng)除氣、除渣后沉淀效果理 想，并在污泥回流口 88形成泥層，增加了回流的推動力，同時也保證了泥水混合物不會通 過污泥回流口 88進入沉淀區(qū)C而形成短流，使污水上升和污泥回流嚴格分開，利于沉淀區(qū) C的工作。高效沉降大大縮短污泥停留時間，有效防止沉降區(qū)C內(nèi)污泥厭氧產(chǎn)氣。污水自布水裝置均勻分布于所述的反應區(qū)F底部，上升的水流和反應生成的上升 氣流帶動反應區(qū)F內(nèi)的泥、水充分混合，加速厭氧反應，氣體大量生成并攜帶泥水混合液一 起沿池體上升。三相混合液上升過程中隨著氣泡的合并密度逐漸減小，不斷向上流動，直至 到達阻氣板2，氣體折向集氣區(qū)J，上升至液面，釋放到氣室，由收氣孔10導入至中心管柱1， 由出氣段11排出，與固、液分離。氣泡在上升過程夾帶小顆粒污泥和渣質(zhì)上浮一并流入集 氣區(qū)J，漂浮于氣_液表面，由排渣管4排出，并不斷帶動周邊浮渣向排渣槽4流動。與氣 體分離后的污泥一部分回落至反應區(qū)F，一部分在導流板3的引導下隨流體沿沉降區(qū)入流 口 22進入沉降區(qū)C，做升流式沉降。在沉降區(qū)C中，污泥顆粒的活性低，數(shù)量少，有機質(zhì)濃度 低，產(chǎn)氣甚微，對固液分離影響不大。消除了氣體的提升作用，混合液在上升過程速度逐漸 減慢，靠泥、水自身比重差異實現(xiàn)泥水分離，澄清液通過過水通道溢流至三角堰7內(nèi)，由出水管排出；污泥沉降至阻氣板2內(nèi)側(cè)，沿壁滑落至污泥回流口 88并經(jīng)反射椎8均勻分配至反應區(qū)F內(nèi)?；亓魑勰嗖缓瑲怏w，比重較反應區(qū)混合液大，與反應區(qū)F上升水流形成循環(huán)流 態(tài)，促進污泥顆粒和有機物的充分接觸，反應徹底。
權利要求一種厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，包括位于液面下方的一反應區(qū)、一沉降區(qū)、一出水區(qū)以及位于該液面上方的一集氣區(qū)，且沉降區(qū)和出水區(qū)位于所述反應區(qū)的上方，其特征在于還包括位于液面下方的一排渣區(qū)，該排渣區(qū)以及出水區(qū)在所述沉降區(qū)的上方由外而內(nèi)布置。
2.根據(jù)權利要求1所述的厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，其特征在于還包括一可以支撐該四項分離器的中心管柱，該中心管柱的上端部開有收氣孔，并在 收氣孔的下方分別設有出氣引管、出水引管以及排渣引管；該中心管柱上位于反應區(qū)上段周邊設有一阻氣板，該阻氣板通過一角鋼架固定，該阻 氣板為敞口的倒棱臺結(jié)構；該阻氣板的上方處圍繞所述中心管柱設有導流板，該導流板圍成的方體結(jié)構的空間為 所述沉降區(qū)且該導流板與所述阻氣板之間相隔一定距離作為沉降區(qū)入流口；所述導流板的頂部由外而內(nèi)設有一排渣槽以及一出水槽，該排渣槽和出水槽之間還設 有一過水通道，該排渣槽內(nèi)的區(qū)域為所述排渣區(qū)，該出水槽內(nèi)的區(qū)域為所述出水區(qū)。
3.根據(jù)權利要求2所述的厭氧發(fā)酵裝置的四頂分離器，其特征在于所述出水槽的底 部通過一出水管連接所述中心管柱；所述排渣槽的底部通過兩排渣管連接所述中心管柱。
4.根據(jù)權利要求3所述的厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，其特征在于所述中心管柱由 兩根封閉的上、下管段通過法蘭連接組成，該上、下管段為獨立管段，上管段自上而下分為 出氣段和出水段，且出氣段的底部引出一所述出氣引管，出水段的底部引出一所述出水引 管；下管段為排渣段，下管段的底部另設一排泥段，排泥段的底部還設有一排泥斗，排渣段 的底部引出一所述排渣引管，排泥斗的底部再引現(xiàn)一排泥引管。
5.根據(jù)權利要求3所述的厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，其特征在于所述出水區(qū)設有 三角溢流堰，該三角溢流堰位于出水槽外壁的頂部，且排渣槽的內(nèi)壁高于出水水位。
6.根據(jù)權利要求5所述的厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，其特征在于所述排渣槽、出水 槽以及過水通道均為四邊形。
7.根據(jù)權利要求2所述的厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，其特征在于所述中心管柱上 還連接一用于回流污泥的反射椎，該反射椎位于所述阻氣板的下方并與阻氣板之間留有間 隙，該反射椎為錐形結(jié)構。
8.根據(jù)權利要求2所述的厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，其特征在于所述的收氣孔為 長形小孔環(huán)繞于中心管柱上端部，形狀相同，大小相等，且對稱分布。
專利摘要本實用新型提供了一種厭氧發(fā)酵裝置的四項分離器，包括位于液面下方的一反應區(qū)、一沉降區(qū)、一出水區(qū)、排渣區(qū)以及位于該液面上方的一集氣區(qū)，且沉降區(qū)和出水區(qū)位于所述反應區(qū)的上方，所述排渣區(qū)以及出水區(qū)在所述沉降區(qū)的上方由外而內(nèi)布置。本實用新型的整個分離器構造簡單，功能區(qū)劃分明細，分布合理，在分離過程可同時完成了氣、水、泥、渣四項分離，合理解決了三相分離器慣有的浮渣問題，且無需外加動力和人員操控便可達到高效產(chǎn)氣和污水凈化的目的，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號C12M1/107GK201634671SQ20102011059
公開日2010年11月17日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權日2010年2月8日
發(fā)明者張沖, 張華 申請人:張華;張沖