公布日：2023.09.12

申請日：2023.06.08

分類號：C02F3/28(2023.01)I;C02F11/04(2006.01)I

摘要

本發(fā)明屬于UASB反應(yīng)器領(lǐng)域，具體地說是一種外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，罐體底部設(shè)有曝氣裝置，曝氣裝置的上方附著有顆粒污泥，氫氣發(fā)生器與罐體底部開設(shè)的進(jìn)氣口相連通，蠕動泵與罐體底部開設(shè)的進(jìn)水口相連通；沼氣收集裝置包括集氣裝置及三相分離器，三相分離器安裝于罐體內(nèi)的上部，集氣裝置與罐體頂部開設(shè)的出氣口相連通，罐體頂部還開設(shè)有出水口；罐體上開設(shè)有取樣口。本發(fā)明的污水和氫氣發(fā)生器產(chǎn)生的氫氣經(jīng)曝氣裝置后，對反應(yīng)層的顆粒污泥進(jìn)形沖擊，氫氣、水、顆粒污泥充分混合，使得污水、氫氣、顆粒污泥三者的接觸面積和嗜氫產(chǎn)甲烷菌的菌群數(shù)量因此得到提高，從而增加形成甲烷的轉(zhuǎn)化效率。

權(quán)利要求書

1.一種外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：包括氫氣發(fā)生器(1)、蠕動泵(3)、曝氣裝置(7)、沼氣收集裝置及罐體(14)，其中罐體(14)底部設(shè)有曝氣裝置(7)，所述曝氣裝置(7)的上方附著有顆粒污泥(5)，所述氫氣發(fā)生器(1)與罐體(14)底部開設(shè)的進(jìn)氣口(2)相連通，所述蠕動泵(3)與罐體(14)底部開設(shè)的進(jìn)水口(4)相連通；所述沼氣收集裝置包括集氣裝置(13)及三相分離器(15)，所述三相分離器(15)安裝于罐體(14)內(nèi)的上部，所述集氣裝置(13)與罐體(14)頂部開設(shè)的出氣口(12)相連通，所述罐體(14)頂部還開設(shè)有出水口(11)；所述罐體(14)上開設(shè)有取樣口。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述罐體(14)的底部為半球形，所述曝氣裝置(7)位于半球形的頂部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述進(jìn)水口(4)位于半球形的底部。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述罐體(14)的底部還開設(shè)有排泥口(6)，所述排泥口(6)位于半球形的底部。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述曝氣裝置(7)為開設(shè)有多個通孔(16)的曝氣盤。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述出水口(11)及出氣口(12)均位于三相分離器(15)的上方。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述三相分離器(15)下方的罐體(14)為縮徑結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器，其特征在于：所述取樣口為多個，沿所述罐體(14)高度方向設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決傳統(tǒng)厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷過程中甲烷含量低的沼氣不純，厭氧顆粒污泥與進(jìn)水接觸不充分等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種外源氫輔助UASB強(qiáng)化氫營養(yǎng)型甲烷化反應(yīng)器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明包括氫氣發(fā)生器、蠕動泵、曝氣裝置、沼氣收集裝置及罐體，其中罐體底部設(shè)有曝氣裝置，所述曝氣裝置的上方附著有顆粒污泥，所述氫氣發(fā)生器與罐體底部開設(shè)的進(jìn)氣口相連通，所述蠕動泵與罐體底部開設(shè)的進(jìn)水口相連通；所述沼氣收集裝置包括集氣裝置及三相分離器，所述三相分離器安裝于罐體內(nèi)的上部，所述集氣裝置與罐體頂部開設(shè)的出氣口相連通，所述罐體頂部還開設(shè)有出水口；所述罐體上開設(shè)有取樣口。

其中：所述罐體的底部為半球形，所述曝氣裝置位于半球形的頂部。

所述進(jìn)水口位于半球形的底部。

所述罐體的底部還開設(shè)有排泥口，所述排泥口位于半球形的底部。

所述曝氣裝置為開設(shè)有多個通孔的曝氣盤。

所述出水口及出氣口均位于三相分離器的上方。

所述三相分離器下方的罐體為縮徑結(jié)構(gòu)。

所述取樣口為多個，沿所述罐體高度方向設(shè)置。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為：

本發(fā)明在罐體內(nèi)的底部半球形處設(shè)置了曝氣裝置，污水和氫氣發(fā)生器產(chǎn)生的氫氣經(jīng)曝氣裝置后，對反應(yīng)層的顆粒污泥進(jìn)形沖擊，氫氣、水、顆粒污泥充分混合，使得污水、氫氣、顆粒污泥三者的接觸面積和嗜氫產(chǎn)甲烷菌的菌群數(shù)量因此得到提高，從而增加形成甲烷的轉(zhuǎn)化效率。