本發(fā)明涉及一種用于污水處理生化處理階段的厭氧反應裝置，屬于厭氧反應技術領域。

背景技術：

厭氧反應發(fā)生在廢水和顆粒污泥接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內部的循環(huán)，這對于顆粒污泥的形成和維持有利。為了提高處理效率和效果，目前出現了各種結構形式的厭氧反應器，但是一般都是通過氣提使泥水混合液形成循環(huán)。

中國專利文獻CN103011402A公開的《雙循環(huán)厭氧反應器》，包括池體，池體呈柱狀，池體內自下至上依次分為錐形污泥膨脹區(qū)、主反應區(qū)、次反應區(qū)和沉淀區(qū)，主反應區(qū)的上部設有一級氣固液分離區(qū)，次反應區(qū)的上部設有二級氣固液分離區(qū)，兩級氣固液分離區(qū)內均設置有三相分離器；池體的頂部設置有雙循環(huán)回流系統(tǒng)，該雙循環(huán)回流系統(tǒng)包括氣提管、氣水分離罐和回流管。

CN103011404A公開的《內混合厭氧反應罐》，其罐體內自下至上依次設置有錐形污泥膨脹區(qū)、反應區(qū)、氣固液分離區(qū)和沉淀分離出水區(qū)；錐形污泥膨脹區(qū)為一錐形罩，氣固液分離區(qū)內設置有三相分離器，罐體的頂部設置有自動回流系統(tǒng)，該自動回流系統(tǒng)包括混合提升管、氣水分離罐和回流管。

CN104944576A公開的《全混合傳質厭氧反應器》，包括池體和氣液分離罐，氣液分離罐上設置有進水管；池體內設置有底部集氣罩和上部集氣罩，池體內設有混合提升管和落水管，混合提升管和落水管的上端均連接至氣液分離罐，混合提升管下端伸入底部集氣罩內，混合提升管在上部集氣罩內設置有提液口，落水管的下端伸入到底部集氣罩的上方。

雖然上述各種反應器具有非常多的優(yōu)點，但是都設置有三相分離器，其氣提循環(huán)和泥水分離在同一區(qū)域內進行，影響了氣液循環(huán)的速度，傳質效果有待改善。

技術實現要素：

本發(fā)明針對現有污水處理中應用的厭氧生物反應器存在的不足，提供一種適用性強、傳質效率高、處理效果好的分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器。

本發(fā)明的分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器，采用下述技術方案：

該厭氧反應器，包括罐體，罐體中至少設置有兩組攪拌裝置，每組攪拌裝置均包括攪拌軸和攪拌葉片，攪拌葉片連接在攪拌軸的底部，攪拌軸與安裝在罐體的頂端的傳動機構連接，各組攪拌裝置中的攪拌葉片自上至下分層布置。

罐體的頂部設置有排氣口，罐體的底部設置有污水進口和排泥管。

罐體內最上一層攪拌葉片的上方設置有過濾層，過濾層的上方設置有出水堰。

所述攪拌裝置中的攪拌軸在罐體內呈豎直狀態(tài)平行設置。

所述攪拌裝置中的攪拌軸也可以是同軸依次套裝在一起(也就是各攪拌軸的軸線重合)，各攪拌軸的上端分別與各自的傳動機構連接。

所述攪拌裝置中的攪拌葉片為推進式葉片，以使罐體內物料由下至上推動。

所述傳動機構為電機或由電機帶動的帶傳動或鏈傳動。

上述分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器的運行過程如下所述。

運行時，廢水進入罐體內，同時或間隔啟動各組攪拌裝置，使上下相鄰攪拌裝置上的攪拌葉片的轉向相反，轉速相同或不同，上下攪拌葉片之間的物料被高效混合撓動，同時通過控制各組攪拌裝置的轉速及攪動葉片的形狀，使物料由下至上逐漸提升，提升過程中一直進行攪拌撓動，然后由罐體的上部落下，進入下一個攪拌撓動、向上推進撓動和落下的循環(huán)。在循環(huán)過程中實現氣固液分離，過濾后的清液經出水堰排出罐體外，罐體產生的顆粒污泥經排泥管定期排出罐體外。

本發(fā)明通過在罐體內設置分層的攪拌裝置，省去了三相分離器，將罐體內的物料(泥水混合液)在攪拌狀態(tài)下自下至上提升再落下，形成循環(huán)，使物料在罐體內自下至上在混合狀態(tài)下翻滾擾動，實現強烈傳質，使物料混合充分，傳質效率大為提高，提高了厭氧反應效率和效果，容積產氣率高。同時，由于攪拌裝置可由罐體頂部安裝，也可整體由罐體內提出維修，方便了制造和維修。另外，罐體壁面及底部物料也得到了充分攪拌，不會造成原料沉積現象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器的第一種結構示意圖。

圖2是圖1中攪拌裝置的平面布置示意圖。

圖3是本發(fā)明分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器的第二種結構示意圖。

圖中：1.罐體，2.第一攪拌軸，3.第二攪拌軸，4.第三攪拌軸，5.第一攪拌葉片，6.第二攪拌葉片，7.第三攪拌葉片，8.排氣口，9.污水口，10.排泥管，11、出水堰，12、排水口，13、過濾層，14、安裝法蘭，15、推力軸承，16、皮帶傳動，17、第一電機。

具體實施方式

實施例1

如圖1所示，本實施例的分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器，包括罐體1，罐體1的頂部設置有排氣口8，罐體1的底部設置有污水口9和排泥管10。罐體1中設置有多組攪拌裝置。圖1中設置有三組攪拌裝置，每組攪拌裝置均包括電機、攪拌軸和攪拌葉片，電機安裝在罐體1的頂蓋上，攪拌軸與電機連接，攪拌葉片連接在攪拌軸底部。各組攪拌裝置中的攪拌葉片自上至下分層布置，上下相鄰攪拌葉片的間距應能達到最佳的撓動效果。第一攪拌軸2的底部安裝有第一攪拌葉片5，第二攪拌軸3的底部設置有第二攪拌葉片6，第三攪拌軸4的底部安裝有第三攪拌葉片7。如圖2，第一攪拌軸2、第二攪拌軸3和第三攪拌軸4在罐體1內呈豎直狀態(tài)平行設置，其底部的第一攪拌葉片5、第二攪拌葉片6和第三攪拌葉片7在罐體1內分上中下三個位置分布，且每個攪拌葉片的直徑大小均不與其它攪拌葉片所在攪拌軸發(fā)生干涉。攪拌葉片為推進式，可以為各種形狀。

攪拌裝置的具體數量可根據罐體1內徑大小及要求的處理效果和效率根據實驗決定，以3-6組為佳。

罐體1內最上一層攪拌葉片的上方設置有過濾層13，過濾層13的上方設置有出水堰11，罐體1上在出水堰11的外側設置有排水口12。

上述分層攪拌循環(huán)撓動厭氧反應器的運行過程如下所述。

廢水由污水口9進入罐體1內底部，同時或間隔啟動各組攪拌裝置，使上下相鄰攪拌裝置上的攪拌葉片的轉向相反，轉速可相同或不同，上下攪拌葉片之間的物料被高效混合撓動，同時通過控制各組攪拌裝置的轉速及攪動葉片的形狀，使物料由下至上逐漸提升，提升過程中一直進行攪拌撓動，然后由罐體1的上部落下，進入下一個攪拌撓動-向上推進撓動-落下的循環(huán)。

提升過程中罐體1底部形成的空位迅速被周邊物料在壓力下低位補充，使物料在罐體1內形成上下大幅度地循環(huán)攪拌翻動，實現強烈傳質，使物料混合充分，傳質效率大為提高。提高了厭氧反應效率和效果，容積產氣率高。

在循環(huán)過程中實現氣固液分離，產生的沼氣由排氣口8排出，處理后的水體經過濾層13過濾，然后進入出水堰11，清液經出水堰11排出罐體1外，產生的顆粒污泥經排泥管10定期排出罐體1。

某個攪拌單元出現故障需要維修時，由罐體1內提出即可維修或更換。

實施例2

與實施例1不同的是，本實施例中，各攪拌軸是同軸依次套裝在一起，也就是各攪拌軸的軸線重合。各攪拌軸的上端分別與各自的傳動機構連接。

如圖3所示，第三攪拌軸4套裝在第二攪拌軸3中，第二攪拌軸3套裝在第一攪拌軸2中。第一攪拌軸1的上端伸出安裝法蘭14，與安裝法蘭14之間設置有推力軸承15，第一攪拌軸1的上端通過皮帶傳動16(也可以是鏈傳動等其它傳動)與第一電機17連接。第二攪拌軸3的上端伸出第一攪拌軸2的上端，第二攪拌軸3的上端與第一攪拌軸2的上端之間設置有推力軸承，第二攪拌軸3的上端通過傳動機構與對應的第二電機連接(圖中未畫出)。第三攪拌軸4伸出第二攪拌軸3的上端，第三攪拌軸4的上端與第二攪拌軸3的上端之間設置有推力軸承，第三攪拌軸4的上端通過傳動機構與對應的第三電機連接(圖中未畫出)。通過安裝法蘭14將同軸套裝在一起的第一攪拌軸1、第二攪拌軸3和第三攪拌軸4安裝在罐體1的頂蓋上，也可以不用安裝法蘭14，直接將第一攪拌軸1的上端通過推力軸承15安裝在罐體1的頂蓋上。各個電機安裝在罐體1的頂蓋上。

為了運轉靈活，可在第三攪拌軸4與第二攪拌軸3之間以及第二攪拌軸3與第一攪拌軸2之間設置軸承。

第一攪拌軸2底部的第一攪拌葉片5、第二攪拌軸3底部的第二攪拌葉片6以及第三攪拌軸4底部的第三攪拌葉片7由上至下分層設置。

本實施例的運行過程與實施例1相同。