1.本高新技术涉及环保领域，特别是水力厌氧反应系统。
背景技术：
2.现有技术中的厌氧反应系统主要分为两大类，全混式厌氧反应器和升流式厌氧污泥床；二者都存在不适应性，使用全混式厌氧反应器，厌氧污泥易随排料流失，容易造成有机负荷过高，系统出现酸化；使用升流式厌氧污泥床，厌氧污泥浓度分配不均，从下至上逐步降低，且浮渣结壳易堵塞上部三相分离器，造成沼气、水和厌氧污泥的分离困难，难以稳定运行。根据本高新技术实施例的厌氧反应系统，具有厌氧污泥不会随排料流失、反应系统内污泥存留量可控、单位容积有机负荷高、单位物料产气率高等优点。
技术实现要素：
3.针对上述缺陷，本高新技术的目的在于提出一种厌氧污泥分配均匀、厌氧污泥不会随排料流失、反应系统内污泥存留量可控、单位容积有机负荷高、单位物料产气率高、且三相分离器不易被堵塞，可顺畅分离沼气、水和厌氧污泥三相，运行稳定的厌氧反应系统。
4.为达此目的，本高新技术采用以下技术方案：
5.一种水力厌氧反应系统，其中包括进料单元、厌氧反应单元、泥水分离单元、污泥回流单元和沼气排放单元；
6.所述进料单元与所述厌氧反应单元连接，所述泥水分离单元与所述厌氧反应单元连接，所述污泥回流单元的接收端与所述泥水分离单元连接，所述污泥回流单元的输出端与所述厌氧反应单元连接，所述沼气排放单元与所述厌氧反应单元及所述泥水分离单元连接；
7.所述厌氧反应单元包括厌氧反应罐、驱动器、搅拌棒、扰流板和出料管；
8.所述厌氧反应罐设有进料口、出料槽、出料口和第一沼气出口，所述进料口设于所述厌氧反应罐罐壁中部任意方位，所述出料槽设于所述进料口的对侧，所述出料口设置于所述出料槽的下方，且所述出料口与所述出料槽的底部相连，所述第一沼气出口设于所述厌氧反应罐的顶部，所述第一沼气出口与所述沼气排放单元连接，所述进料单元与所述进料口连接，所述出料口通过所述出料管与所述泥水分离单元连接，所述出料管设有用于控制出料排放的出料控制阀；
9.所述搅拌棒设于所述厌氧反应罐内腔的中心，所述搅拌棒的外壁设有至少一层桨叶组，每层所述桨叶组包括2～3片桨叶，所述桨叶分别环绕所述搅拌棒的轴心均匀分布；
10.所述驱动器的输出端连接所述搅拌棒，所述驱动器用于驱动所述搅拌棒在所述厌氧反应罐内腔内转动；
11.所述扰流板设置在所述厌氧反应罐的内壁，且所述扰流板的宽度为厌氧反应罐直径的1/10～1/8，且所述扰流板的高度为所述厌氧反应罐设计液位高度的1/3，所述扰流板的数量为每层桨叶数量的1～2倍。
12.优选地，上述的水力厌氧反应系统，所述进料单元包括进料泵、进料流量计、进料控制阀和至少一根进料管，所述进料管的初始端设有所述进料泵，所述进料管的末端与所述进料口连接，所述进料管在靠近其末端处设有所述进料控制阀，所述进料流量计设置于所述进料管。
13.优选地，上述的水力厌氧反应系统，所述泥水分离单元包括泥水分离池、三相分离器、溢流堰、中心管、排气支管和排水管，所述泥水分离池设置于所述厌氧反应罐的任意一侧，位于所述泥水分离池的顶部中心设有接料口，所述厌氧反应罐的出料口通过所述出料管与所述接料口连接，所述中心管设置于所述泥水分离池内，所述中心管用于接应所述出料管排出的物料，所述中心管的直径为所述泥水分离池直径的1/8～1/6，且高度为所述泥水分离池总高的0.5～0.6，所述中心管的上沿与所述泥水分离池的顶部齐平，所述溢流堰设于所述泥水分离池的内侧，且所述溢流堰的上沿距所述泥水分离池的顶部距离为1000～1200mm，所述三相分离器设置于所述中心管与所述溢流堰之间，且所述三相分离器的上沿高于所述溢流堰的上沿100～150mm，所述泥水分离池的顶部设有至少一个第二沼气出口，所述排气支管的首端与所述第二沼气出口连接，且所述排气支管的末端与排气管连接，排气支管设有泥水分离池排气阀，所述泥水分离池的外壁开设有至少一个排水口，且所述排水口设置的高度与所述溢流堰齐平，所述排水口与所述排水管外接，所述泥水分离池的底部设有至少一个排泥口，所述排泥口与所述污泥回流单元连接。
14.优选地，上述的水力厌氧反应系统，所述污泥回流单元包括排泥管、支路回流管、污泥回流控制阀、污泥回流流量计、污泥回流口和污泥排放控制阀，所述排泥管与所述泥水分离单元的排泥口连接，且所述排泥管设有所述污泥泵，所述排泥管设有两个分路：
15.一个分路连接所述支路回流管，所述支路回流管依次设有所述污泥回流控制阀和所述污泥回流流量计，所述支路回流管的末端连通所述污泥回流口，所述污泥回流口连通于所述厌氧反应罐的罐壁中部，且所述污泥回流口与所述厌氧反应罐的进料口相邻设置；
16.另一个分路为污泥排放分路，污泥排放分路设有所述污泥排放控制阀。
17.优选地，上述的水力厌氧反应系统，所述沼气排放单元包括厌氧反应罐排气阀和排气管，所述排气管与所述第一沼气出口外接，所述排气管的初始段设有所述厌氧反应罐排气阀，所述排气管的末端设有沼气流量计。
18.优选地，上述的水力厌氧反应系统，所述泥水分离池的直径和高度比为1：1.5，所述泥水分离池的底部为倒锥台结构，且所述泥水分离池的底部高度为总高的1/3，所述泥水分离池的锥底角度不小于60度。
19.优选地，上述的水力厌氧反应系统，所述厌氧反应罐的直径与高度比为1：1，每层桨叶组的间距为所述厌氧反应罐的设计液位的1/4～1/3，位于最底端的桨叶组与所述厌氧反应罐的罐底距离为所述设计液位高度的1/4～1/3。
20.本高新技术的有益效果：
21.(1)首先物料通过进料口进入厌氧反应罐后，通过厌氧反应罐顶部的驱动器驱动搅拌棒进行转动，再通过在搅拌器和扰流板的配合作用下搅拌棒将厌氧反应罐内的物料和厌氧污泥进行充分搅拌混合，从而使得单位容积有机负荷和单位物料产气率得到提高。
22.(2)由于出料口通过出料管与泥水分离单元连接，从而可以对泥水进行有效的分离作用，由于污泥回流单元的接收端与泥水分离单元连接且污泥回流单元的输出端与厌氧
反应单元连接，这样的设计形成污泥回流通道，从而可以避免厌氧污泥随排水流失，保证厌氧反应罐内的厌氧污泥的存量和有效分散，提高系统的容积负荷。
附图说明
23.图1为本高新技术的结构示意图。
24.其中：进料单元100、进料泵101、进料流量计102、进料控制阀103、进料管104；
25.厌氧反应单元200、厌氧反应罐201、驱动器202、扰流板203、进料口204、出料槽205、出料口206、第一沼气出口207、搅拌棒209、桨叶组210、出料管211、出料控制阀212；
26.泥水分离单元300、泥水分离池301、中心管302、溢流堰303、三相分离器304、接料口305、排水口306、第二沼气出口307、排泥口308、排气支管310、排水管311、泥水分离池排气阀312；
27.污泥回流单元400、污泥泵401、污泥回流流量计402、污泥回流控制阀403、污泥排放控制阀404、支路回流管405、排泥管406、污泥回流口407；
28.沼气排放单元500、厌氧反应罐排气阀501、沼气流量计503、排气管504。
具体实施方式
29.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本高新技术的技术方案。
30.如图1所示，一种水力厌氧反应系统，其中包括进料单元100、厌氧反应单元200、泥水分离单元300、污泥回流单元400和沼气排放单元500；进料单元100与厌氧反应单元200连接，泥水分离单元300与厌氧反应单元200连接，污泥回流单元400的接收端与泥水分离单元300连接，污泥回流单元400的输出端与厌氧反应单元200连接，沼气排放单元500分别与厌氧反应单元200及泥水分离单元300连接；厌氧反应单元200包括厌氧反应罐201、驱动器202、搅拌棒209、扰流板203和出料管211；
31.厌氧反应罐201设有进料口204、出料槽205、出料口206和第一沼气出口207，进料口204设于厌氧反应罐201罐壁中部任意方位，出料槽205设于进料口204的对侧，出料口206设置于出料槽205的下方，且出料口206与出料槽205的底部相连，第一沼气出口207设于厌氧反应罐201的顶部，第一沼气出口207与沼气排放单元500连接，这样的设计可以有效排除厌氧反应罐201内的浮渣干扰，并且第一沼气出口207可以将厌氧反应罐201内的沼气进行排放，
32.进料单元100与进料口204连接，出料口206通过出料管211与泥水分离单元300连接，出料管211设有用于控制出料排放的出料控制阀212；搅拌棒209设于厌氧反应罐201内腔的中心，搅拌棒209的外壁设有至少一层桨叶组210，每层桨叶组210包括2～3片桨叶，桨叶分别环绕搅拌棒209的轴心均匀分布；驱动器202的输出端连接搅拌棒209，驱动器202用于驱动搅拌棒209在厌氧反应罐201内腔内转动；扰流板203设置在厌氧反应罐201的内壁，且扰流板203的宽度为厌氧反应罐201直径的1/10～1/8，扰流板203的高度为厌氧反应罐201设计液位高度的1/3，扰流板203的数量为每层桨叶数量的1～2倍，首先物料通过进料口204进入厌氧反应罐201后，通过厌氧反应罐201顶部的驱动器202驱动搅拌棒209进行转动，再通过在驱动器202带动搅拌棒209的转动和扰流板203的配合作用，将厌氧反应罐201内的物料和厌氧污泥进行充分搅拌混合，通过限定扰流板的宽度、高度和厌氧反应罐201的直
径、设计液位高度之间的比例关系，以及扰流板和桨叶的数量关系，从而使得单位容积有机负荷和单位物料产气率得到提高，厌氧反应罐201内搅拌反应一段时间后，打开出料口206，由于出料口206通过出料管211与泥水分离单元300连接，从而可以对流经的厌氧污泥进行有效的分离，将其含有的水从泥水分离单元300排除，由于污泥回流单元400的接收端与泥水分离单元300连接，且污泥回流单元400的输出端与厌氧反应单元200连接，形成污泥回流通道，从而可以避免厌氧污泥随排水流失，保证厌氧反应罐201内的厌氧污泥的存量和有效分散，提高系统的容积负荷。
33.本高新技术中的水力厌氧反应系统，其中进料单元100包括进料泵101、进料流量计102、进料控制阀103和至少一根进料管104，进料管104的初始端设有进料泵101，进料管104的末端与进料口204连接，进料管104在靠近其末端处设有进料控制阀103，进料流量计102设置于进料管104，通过进料管104的设置使得物料更加容易进入厌氧反应罐201，且进料管104设有进料流量计102和进料控制阀103，这样的设计可以更好的对进料量进行管控。
34.本高新技术中的水力厌氧反应系统，其中泥水分离单元300包括泥水分离池301、三相分离器304、溢流堰303、中心管302、排气支管310和排水管311，泥水分离池301设置于厌氧反应罐201的任意一侧，位于泥水分离池301的顶部中心设有接料口305，厌氧反应罐201的出料口206通过出料管211与接料口305连接，中心管302设置于泥水分离池301内，中心管302用于接应出料管211排出的物料，中心管302的直径为泥水分离池301直径的1/8～1/6，且高度为泥水分离池301总高的0.5～0.6，中心管302的上沿与泥水分离池301的顶部齐平，溢流堰303设于泥水分离池301的内侧，且溢流堰303的上沿距泥水分离池301的顶部距离为1000～1200mm，三相分离器304设置于中心管302与溢流堰303之间，且三相分离器304的上沿高于溢流堰303的上沿100～150mm，泥水分离池301的顶部设有至少一个第二沼气出口307，排气支管310的首端与第二沼气出口307连接，且排气支管310的末端与排气管504连接，排气支管310设有泥水分离池排气阀312，泥水分离池301的外壁开设有至少一个排水口306，且排水口306设置的高度与溢流堰303齐平，排水口306与排水管311外接，泥水分离池301的底部设有至少一个排泥口308，排泥口308与污泥回流单元400连接，当厌氧反应罐201通过出料管211进行排放时，由中心管302接应后，再通过中心管302进入泥水分离池301内，这样的设计可以适当消除进水动能，保证泥水分离效果；通过设置在泥水分离池301内的三相分离器304，从而可以有效实现分离沼气、水和厌氧污泥，并且三相分离器304不易出现堵塞的情况。
35.本高新技术中的水力厌氧反应系统，其中污泥回流单元400包括排泥管406、支路回流管405、污泥回流控制阀403、污泥回流流量计402、污泥回流口407和污泥排放控制阀404，排泥管406与泥水分离单元300的排泥口308连接，且排泥管406设有污泥泵401，排泥管406设有两个分路：
36.一个分路连接支路回流管405，支路回流管405依次设有污泥回流控制阀403和污泥回流流量计402，支路回流管405的末端连通污泥回流口407，污泥回流口407连通于厌氧反应罐201的罐壁中部，且污泥回流口407与厌氧反应罐201的进料口204相邻设置；
37.另一个分路为污泥排放分路，污泥排放分路设有污泥排放控制阀404。
38.排泥管406设有支路回流管405，且通过污泥回流控制阀403对支路回流管405进行控制，根据厌氧反应罐201内状态进行污泥回流控制，当开启污泥回流控制阀403后，污泥会
通过支路回流管405优先回流入厌氧反应罐201内，再将剩余污泥通过排泥管406排出，从而保证厌氧反应罐201内的厌氧污泥存量。
39.本高新技术中的水力厌氧反应系统，其中沼气排放单元500包括厌氧反应罐排气阀501和排气管504，排气管504与第一沼气出口207外接，排气管504的初始段设有厌氧反应罐排气阀501，排气管504的末端设有沼气流量计503。这样的设计使得可以将泥水分离池301内的沼气进行排放。
40.本高新技术中的水力厌氧反应系统，其中泥水分离池301的直径和高度比为1：1.5，泥水分离池301的底部为倒锥台结构，且泥水分离池301的底部高度为总高的1/3，泥水分离池301的锥底角度不小于60度，这样的设计有足够空间存放沉淀污泥，且不会堆积易于外排。
41.另一优选的实施例，本高新技术中的水力厌氧反应系统，其中厌氧反应罐201的直径与高度比为1：1，每层桨叶组210的间距为厌氧反应罐201的设计液位的1/4～1/3，位于最底端的桨叶组210与厌氧反应罐201的罐底距离为设计液位高度的1/4～1/3，通过各部件之间合理的直径和高度的比例限定，使得厌氧反应罐201内物料分散更加有效且均匀。
42.以上结合具体实施例描述了本高新技术的技术原理。这些描述只是为了解释本高新技术的原理，而不能以任何方式解释为对本高新技术保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本高新技术的其它具体实施方式，这些方式都将落入本高新技术的保护范围之内。
技术特征：
1.一种水力厌氧反应系统，其特征在于：包括进料单元、厌氧反应单元、泥水分离单元、污泥回流单元和沼气排放单元；所述进料单元与所述厌氧反应单元连接，所述泥水分离单元与所述厌氧反应单元连接，所述污泥回流单元的接收端与所述泥水分离单元连接，所述污泥回流单元的输出端与所述厌氧反应单元连接，所述沼气排放单元与所述厌氧反应单元及所述泥水分离单元连接；所述厌氧反应单元包括厌氧反应罐、驱动器、搅拌棒、扰流板和出料管；所述厌氧反应罐设有进料口、出料槽、出料口和第一沼气出口，所述进料口设于所述厌氧反应罐罐壁中部任意方位，所述出料槽设于所述进料口的对侧，所述出料口设置于所述出料槽的下方，且所述出料口与所述出料槽的底部相连，所述第一沼气出口设于所述厌氧反应罐的顶部，所述第一沼气出口与所述沼气排放单元连接，所述进料单元与所述进料口连接，所述出料口通过所述出料管与所述泥水分离单元连接，所述出料管设有用于控制出料排放的出料控制阀；所述搅拌棒设于所述厌氧反应罐内腔的中心，所述搅拌棒的外壁设有至少一层桨叶组，每层所述桨叶组包括2～3片桨叶，所述桨叶分别环绕所述搅拌棒的轴心均匀分布；所述驱动器的输出端连接所述搅拌棒，所述驱动器用于驱动所述搅拌棒在所述厌氧反应罐内腔内转动；所述扰流板设置在所述厌氧反应罐的内壁，且所述扰流板的宽度为厌氧反应罐直径的1/10～1/8，且所述扰流板的高度为所述厌氧反应罐设计液位高度的1/3，所述扰流板的数量为每层桨叶数量的1～2倍。2.根据权利要求1所述的水力厌氧反应系统，其特征在于：所述进料单元包括进料泵、进料流量计、进料控制阀和至少一根进料管，所述进料管的初始端设有所述进料泵，所述进料管的末端与所述进料口连接，所述进料管在靠近其末端处设有所述进料控制阀，所述进料流量计设置于所述进料管。3.根据权利要求1所述的水力厌氧反应系统，其特征在于：所述泥水分离单元包括泥水分离池、三相分离器、溢流堰、中心管、排气支管和排水管，所述泥水分离池设置于所述厌氧反应罐的任意一侧，位于所述泥水分离池的顶部中心设有接料口，所述厌氧反应罐的出料口通过所述出料管与所述接料口连接，所述中心管设置于所述泥水分离池内，所述中心管用于接应所述出料管排出的物料，所述中心管的直径为所述泥水分离池直径的1/8～1/6，且高度为所述泥水分离池总高的0.5～0.6，所述中心管的上沿与所述泥水分离池的顶部齐平，所述溢流堰设于所述泥水分离池的内侧，且所述溢流堰的上沿距所述泥水分离池的顶部距离为1000～1200mm，所述三相分离器设置于所述中心管与所述溢流堰之间，且所述三相分离器的上沿高于所述溢流堰的上沿100～150mm，所述泥水分离池的顶部设有至少一个第二沼气出口，所述排气支管的首端与所述第二沼气出口连接，且所述排气支管的末端与排气管连接，排气支管设有泥水分离池排气阀，所述泥水分离池的外壁开设有至少一个排水口，且所述排水口设置的高度与所述溢流堰齐平，所述排水口与所述排水管外接，所述泥水分离池的底部设有至少一个排泥口，所述排泥口与所述污泥回流单元连接。4.根据权利要求1所述的水力厌氧反应系统，其特征在于：所述污泥回流单元包括排泥管、支路回流管、污泥回流控制阀、污泥回流流量计、污泥回流口和污泥排放控制阀，所述排
泥管与所述泥水分离单元的排泥口连接，且所述排泥管设有污泥泵，所述排泥管设有两个分路：一个分路连接所述支路回流管，所述支路回流管依次设有所述污泥回流控制阀和所述污泥回流流量计，所述支路回流管的末端连通所述污泥回流口，所述污泥回流口连通于所述厌氧反应罐的罐壁中部，且所述污泥回流口与所述厌氧反应罐的进料口相邻设置；另一个分路为污泥排放分路，污泥排放分路设有所述污泥排放控制阀。5.根据权利要求1所述的水力厌氧反应系统，其特征在于：所述沼气排放单元包括厌氧反应罐排气阀和排气管，所述排气管与所述第一沼气出口外接，所述排气管的初始段设有所述厌氧反应罐排气阀，所述排气管的末端设有沼气流量计。6.根据权利要求3所述的水力厌氧反应系统，其特征在于：所述泥水分离池的直径和高度比为1：1.5，所述泥水分离池的底部为倒锥台结构，且所述泥水分离池的底部高度为总高的1/3，所述泥水分离池的锥底角度不小于60度。7.根据权利要求1所述的水力厌氧反应系统，其特征在于：所述厌氧反应罐的直径与高度比为1：1，每层桨叶组的间距为所述厌氧反应罐的设计液位的1/4～1/3，位于最底端的桨叶组与所述厌氧反应罐的罐底距离为所述设计液位高度的1/4～1/3。
技术总结
本高新技术公开了一种水力厌氧反应系统，其中包括进料单元、厌氧反应单元、泥水分离单元、污泥回流单元和沼气排放单元；所述进料单元与所述厌氧反应单元连接，所述泥水分离单元与所述厌氧反应单元连接，所述污泥回流单元的接收端与所述泥水分离单元连接，所述污泥回流单元的输出端与所述厌氧反应单元连接，所述沼气排放单元与所述厌氧反应单元及所述泥水分离单元连接。上述系统和控制方法可在避免堵塞的前提下，将厌氧污泥截留在系统内，维持系统内的厌氧污泥存留量，实现高容积负荷及高产气率。率。率。
技术开发人、权利持有人：杨荣梅 李罕 罗鸿昇 潘炳新 谭毅良
