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(yīng)裝置，屬于厭氧反應(yīng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水和顆粒污泥接觸的過程。在厭氧狀態(tài)下產(chǎn)生的沼氣(主要是甲烷和二氧化碳)引起了內(nèi)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(xiàn)了各種結(jié)構(gòu)形式的厭氧反應(yīng)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(xiàn)CN103011402A公開的《雙循環(huán)厭氧反應(yīng)器》，包括池體，池體呈柱狀，池體內(nèi)自下至上依次分為錐形污泥膨脹區(qū)、主反應(yīng)區(qū)、次反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，主反應(yīng)區(qū)的上部設(shè)有一級氣固液分離區(qū)，次反應(yīng)區(qū)的上部設(shè)有二級氣固液分離區(qū)，兩級氣固液分離區(qū)內(nèi)均設(shè)置有三相分離器；池體的頂部設(shè)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(nèi)混合厭氧反應(yīng)罐》，其罐體內(nèi)自下至上依次設(shè)置有錐形污泥膨脹區(qū)、反應(yīng)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(nèi)設(shè)置有三相分離器，罐體的頂部設(shè)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(zhì)厭氧反應(yīng)器》，包括池體和氣液分離罐，氣液分離罐上設(shè)置有進(jìn)水管；池體內(nèi)設(shè)置有底部集氣罩和上部集氣罩，池體內(nèi)設(shè)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(nèi)，混合提升管在上部集氣罩內(nèi)設(shè)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(yīng)器具有非常多的優(yōu)點(diǎn)，但是都設(shè)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(nèi)進(jìn)行，影響了氣液循環(huán)的速度，傳質(zhì)效果有待改善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有污水處理中應(yīng)用的厭氧生物反應(yīng)器存在的不足，提供一種適用性強(qiáng)、傳質(zhì)效率高、處理效果好的活塞循環(huán)傳質(zhì)厭氧反應(yīng)器。

本發(fā)明的活塞循環(huán)傳質(zhì)厭氧反應(yīng)器，采用下述技術(shù)方案：

該裝置，包括罐體和至少一個活塞抽吸單元，各個活塞抽吸單元平行設(shè)置于罐體中；所述活塞抽吸單元包括導(dǎo)筒、活塞和活塞升降機(jī)構(gòu)，導(dǎo)筒設(shè)置于罐體中，并與罐體上下兩端設(shè)置有出料和吸料間隙，活塞設(shè)置于導(dǎo)筒中并與活塞升降機(jī)構(gòu)連接，活塞升降機(jī)構(gòu)安裝在罐體頂部。

罐體的頂部設(shè)置有排氣口，罐體的底部設(shè)置有污水進(jìn)口和排泥管。

罐體內(nèi)導(dǎo)筒的上方設(shè)置有三相分離器，三相分離器上方設(shè)置有過濾層，過濾層的上方設(shè)置有出水堰。

所述活塞升降機(jī)構(gòu)，包括傳動裝置、偏心輪、連桿和導(dǎo)套，偏心輪的端面上設(shè)置有導(dǎo)向槽，偏心輪安裝在傳動裝置的動力輸出端，連桿的一端通過滾輪設(shè)置在導(dǎo)向槽中，另一端與所述活塞鉸接，連桿上設(shè)置有導(dǎo)套，導(dǎo)套連接在罐體的頂蓋底部。

所述活塞升降機(jī)構(gòu)還可以用抽油機(jī)結(jié)構(gòu)或其它能夠帶動活塞上下移動的裝置。

所述活塞和導(dǎo)筒不限于圓形，可以是方形、橢圓形等其它形狀。

上述厭氧反應(yīng)器運(yùn)行時，廢水由底部進(jìn)入罐體內(nèi)；啟動各個活塞抽吸單元，各個活塞抽吸單元中的活塞在導(dǎo)筒中上下循環(huán)往復(fù)運(yùn)動，使罐體內(nèi)的物料在導(dǎo)筒中吸進(jìn)及壓出；吸進(jìn)過程中，罐體底部形成的空位迅速被周邊物料在壓力下補(bǔ)充，同時導(dǎo)筒內(nèi)的物料被活塞頂出，物料在導(dǎo)筒內(nèi)外形成擾動混合；壓出過程中，導(dǎo)筒內(nèi)的物料被活塞壓出由底部向上運(yùn)行，同時罐體上部形成的空位迅速被周邊物料在壓力下補(bǔ)充，物料在導(dǎo)筒內(nèi)外同樣形成擾動混合；這樣大幅度地循環(huán)擾動使物料混合充分，傳質(zhì)效率大為提高；在循環(huán)過程中實現(xiàn)氣固液分離，清液經(jīng)出水堰排出罐體外，罐體產(chǎn)生的顆粒污泥經(jīng)排泥管定期排出池外。

某個活塞抽吸單元出現(xiàn)故障需要維修時，由罐體內(nèi)提出即可維修或更換。

本發(fā)明通過在罐體內(nèi)設(shè)置活塞抽吸單元，將罐體內(nèi)的物料(泥水混合液)循環(huán)吸進(jìn)壓出，使物料在罐體內(nèi)形成大幅度地循環(huán)擾動，實現(xiàn)強(qiáng)烈傳質(zhì)，使物料混合充分，傳質(zhì)效率大為提高，提高了厭氧反應(yīng)效率和效果，容積產(chǎn)氣率高。同時，由于活塞抽吸單元可由罐體頂部安裝，也可整體由罐體內(nèi)提取維修，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?jǐn)嚢?，不會造成原料沉積現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明活塞循環(huán)傳質(zhì)厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.罐體，2.傳動裝置，3.偏心輪，4.導(dǎo)筒，5.連桿，6.活塞，7.排泥管，8.排氣口，9.污水進(jìn)口，10.三相分離器，11、出水堰，12、排水口，13、過濾層，14.導(dǎo)向槽，15.導(dǎo)套，16.出料孔。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明的活塞循環(huán)傳質(zhì)厭氧反應(yīng)器，包括罐體1和至少一個活塞抽吸單元，各個活塞抽吸單元平行設(shè)置于罐體1中。罐體1的頂部設(shè)置有排氣口8，罐體1的底部設(shè)置有污水進(jìn)口9和排泥管7。所述活塞抽吸單元包括導(dǎo)筒4、活塞6和活塞升降機(jī)構(gòu)，導(dǎo)筒4設(shè)置于罐體1中，并與罐體1上下兩端設(shè)置有出料和吸料間隙，活塞6設(shè)置于導(dǎo)筒4中并與活塞升降機(jī)構(gòu)連接，活塞升降機(jī)構(gòu)安裝在罐體1的頂部。罐體1的頂蓋上對應(yīng)于每個活塞抽吸單元開設(shè)有一個安裝孔，以使活塞升降機(jī)構(gòu)有足夠的運(yùn)行空間?；钊?和導(dǎo)筒4不限于圓形，可以是方形、橢圓形等其它形狀?？稍趯?dǎo)筒4的上部側(cè)壁上設(shè)置出料孔16，以使物料能夠迅速排出，形成循環(huán)。

圖1中畫出兩個活塞抽吸單元，具體數(shù)量可根據(jù)罐體1內(nèi)徑大小及要求的處理效果和效率根據(jù)實驗決定，以2-6組為佳。

在導(dǎo)筒4的上方設(shè)置三相分離器10。三相分離器10的上方設(shè)置有過濾層13，過濾層13的上方設(shè)置有出水堰11，罐體1上在出水堰11的外側(cè)設(shè)置有排水口12。

活塞升降機(jī)構(gòu)，包括傳動裝置2、偏心輪3、連桿5和導(dǎo)套15，偏心輪3的端面上設(shè)置有導(dǎo)向槽14，偏心輪3安裝在傳動裝置2的動力輸出端，連桿5的一端通過滾輪設(shè)置在導(dǎo)向槽14中，另一端與活塞6鉸接。連桿5上設(shè)置有導(dǎo)套15，導(dǎo)套15連接在罐體1的頂蓋底部。傳動裝置2帶動偏心輪3轉(zhuǎn)動，偏心輪3帶動連桿5在導(dǎo)套15中上下往復(fù)運(yùn)動，從而帶動活塞6在導(dǎo)筒4中上下往復(fù)運(yùn)動，使罐體1內(nèi)的物料在導(dǎo)筒4中吸進(jìn)及壓出，完成高效混合傳質(zhì)。

活塞升降機(jī)構(gòu)還可以用抽油機(jī)結(jié)構(gòu)或其它能夠帶動活塞上下移動的裝置。

上述厭氧反應(yīng)器運(yùn)行時，廢水由污水進(jìn)口9進(jìn)入罐體1內(nèi)底部，啟動各個活塞抽吸單元，各個活塞抽吸單元中的活塞在導(dǎo)筒4中上下循環(huán)往復(fù)運(yùn)動，使罐體1內(nèi)的物料在導(dǎo)筒4中吸進(jìn)及壓出。吸進(jìn)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(bǔ)充，形成擾動混合，壓出物料時同樣形成擾動混合，這樣大幅度地循環(huán)擾動使物料混合充分，傳質(zhì)效率大為提高。提高了厭氧發(fā)酵效率和效果，容積產(chǎn)氣率高。

處理后的污水經(jīng)三相分離器10實現(xiàn)氣固液分離，產(chǎn)生的沼氣由排氣口8排出，處理后的水體經(jīng)過濾層13過濾，然后進(jìn)入出水堰11，清液經(jīng)出水堰11排出罐體1外，產(chǎn)生的顆粒污泥經(jīng)排泥管7定期排出罐體1。

某個活塞抽吸單元出現(xiàn)故障需要維修時，由罐體1內(nèi)提出即可維修或更換。