CN101386449A - 一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器是一种适用于禽畜养殖场废水、污水处理厂剩余污泥等含有高有机物浓度、高固体含量废水厌氧消化处理的厌氧反应器，该反应器主体(1)为两个同心圆柱体，中间圆柱体为高固体反应区(5)，外环为折流反应区(25)，高固体反应区(5)与折流反应区(25)共用部分池壁即高固体反应区池壁(4)，高固体反应区(5)为圆柱体，下部设有进水管(2)及配水系统(3)，水流以上升流的形式流动；高固体反应区(5)底部设有圆锥体形状的污泥沉淀区(6)及间歇排泥管(7)；高固体反应区(5)上部四周边缘设有挡渣板(8)及集水槽(9)，上部中央为集气室(10)，顶部设密封盖(11)并设有集气管(12)。

Description

一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器

技术领域

本发明是一种适用于禽畜养殖场废水、污水处理厂剩余污泥等含有高有机物浓度、高固体含量废水厌氧消化处理的厌氧反应器。属于环境工程技术领域。

背景技术

目前，随着人口的增多及环保要求的提高，城镇污水处理厂的数量不断增加，从而造成污水处理厂剩余污泥量的增加；禽畜养殖业的不断发展，使禽畜养殖废水量亦日益增加。剩余污泥及禽畜养殖场废水有机物浓度及固体含量高，采用厌氧工艺对其进行处理不仅可以使其减量化，而且可以回收生物质能源，有效削减污染物。因此，采用厌氧生物处理技术对高有机物浓度、高固体含量的剩余污泥及禽畜养殖场废水进行处理已经在世界范围内日益成为研究及应用热点。但是采用目前所开发的高效厌氧反应器，如上流式厌氧污泥床(UASB)、内循环反应器(IC)、膨胀颗粒床(EGSB)等均能适用于高有机物浓度、低固体含量的废水处理，不适于高固体含量的剩余污泥及禽畜养殖场废水的厌氧处理。本发明提供了一种适用于高有机物浓度及高固体含量废水处理的、可实现厌氧过程相分离的高效厌氧反应器。

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器，从根本上克服了高效厌氧反应器不能处理高固体含量废水的缺点，适于处理高有机物浓度、高固体含量废水。

技术方案：本发明是一种适用于禽畜养殖场废水、污水处理厂剩余污泥等含有高有机物浓度、高固体含量废水厌氧消化的处理技术。反应器主体为两个同心圆柱体，中间圆柱体为高固体反应区，外环为折流反应区，高固体反应区与折流反应区共用部分池壁即高固体反应区池壁。高固体反应区为圆柱体，下部设有进水管及配水系统，水流以上升流的形式流动；高固体反应区底部设有圆锥体形状的污泥沉淀区及间歇排泥管；高固体反应区上部四周边缘设有挡渣板及集水槽，上部中央为集气室，顶部设密封盖并设有集气管。

折流反应区位于反应器主体的外环，分为五个或六个隔室，第一隔室、第二隔室的容积较大，二者容积之和不小于折流反应区总容积的1/2；第三隔室、第四隔室、第五隔室的容积按水流方向依次递减，三者容积之和不大于折流反应区总容积的1/2；通过在每一隔室内设置上、下折流板使五个隔室彼此串联，每个隔室顶部设置集气管，底部设有间歇排泥管，第五隔室上部设置出水管。

废水首先通过进水管及配水系统进入高固体反应区，以上升流的形式通过富含厌氧微生物的反应区，使固体在此区域液化，并水解酸化形成短链的挥发性脂肪酸(VFAs)，降解部分高浓度有机物，产生沼气。高固体反应区不需要搅拌和设置三相分离器，比重较大的固体将会沉于底部，增加了固体停留时间。底部通过高固体反应区排泥管间歇排泥。沼气通过顶部的集气室，从沼气管排出，处理后的废水通过上部的集水槽排出进入折流反应区。折流反应区分为五个或六个隔室(图中所示为五隔室)，第一隔室、第二隔室的容积较大，第三隔室、第四隔室、第五隔室的容积依次递减，在水流方向上形成彼此串联的隔室。在每一隔室内设置上、下折流板，使厌氧微生物种群沿折流反应区长度方向的不同隔室实现产酸相和产甲烷相的分离，在较前面的隔室进一步产酸发酵，在较后面的隔室进行产甲烷发酵，降解有机物。每个隔室顶部设置集气管，底部设有间歇排泥管处理后的废水通过设置于最后一个隔室的出水管排出。

有益效果：本发明具有下述特点：

(1)该厌氧反应器集升流式厌氧反应器、厌氧折流板反应器于一体，从根本上克服了高效厌氧反应器(如UASB、EGSB等)不能处理高固体含量废水的缺点，适于处理高有机物浓度、高固体含量废水。

(2)该厌氧反应器通过高固体反应区、折流反应区以及折流反应区内部各隔室的合理容积比例设置，具有良好的相分离特性，使对应于不同相过程的厌氧微生物种群发生了生态位的分离，实现了厌氧生物处理过程中的产酸、产气的相分离。

(3)该厌氧反应器通过分区及分隔室处理实现了多个厌氧反应器的串联，可提高厌氧反应器的有机物降解效率和产气效率。

(4)该厌氧反应器使固体停留时间大大高于水力停留时间，使废水中固体得到了充分消化。

(5)该厌氧反应器中高固体反应区、折流反应区均不设三相分离器，降低了工程造价，运行管理方便，是一项高效、低维护的资源化利用技术，具有良好的环境效益和经济效益，值得推广。

附图说明

图1是厌氧反应器的结构示意图。

图2是厌氧反应器的俯视图。

图3是厌氧反应器折流反应区的示意图。

图中有：圆柱形反应器主体1，进水管2，配水系统3，高固体反应区池壁4，高固体反应区5，污泥沉淀区6，高固体反应区排泥管7，挡渣板8，集水槽9，集气室10，高固体反应区密封盖11，沼气孔12，高固体反应区出水孔13，折流反应区集气管14，折板反应区密封盖15，上折流板16，下折流板17，第一隔室18，第二隔室19，第三隔室20，第四隔室21，第五隔室22，折流反应区排泥管23，折流反应区出水管24，折流反应区25。

具体实施方式

如附图所示，反应器主体1为圆柱形，分为高固体反应区5及折流反应区25，池体中间为高固体反应区5，外环为折流反应区25。高固体反应区5下部设有进水管2及配水系统3，底部设有污泥沉淀区6及间歇排泥管7，上部四周边缘设有挡渣板8及集水槽9，上部中央为集气室10，顶部设密封盖11并设有集气管12。折流反应区25分为五个或六个隔室(图中所示为五个隔室)，第一隔室18、第二隔室19的容积较大，第三隔室20、第四隔室21、第五隔室22的容积依次递减，在水流方向上形成彼此串联的隔室。在每一隔室内设置上、上折流板16、下折流板17。每个隔室顶部设置集气孔14，底部设有间歇排泥管23，处理后的废水通过设置于最后一个隔室的出水管24排出。

首先，高有机物浓度、高固体含量废水通过进水管2及配水系统3进入高固体反应区5，以上升流的形式通过富含厌氧微生物的反应区，使固体在此区域液化，并水解酸化形成短链的挥发性脂肪酸(VFAs)，降解部分高浓度有机物，产生沼气。高固体反应区不需要搅拌和设置三相分离器。比重较大的固体将会沉于底部，增加了固体停留时间(SRT)，实现了固体停留时间(SRT)与水力停留时间(HRT)的分离。经充分消化的固体经底部排泥管7间歇排泥。气体通过顶部的设置水封的集气管12排出，处理后的废水通过上部的集水槽9排出进入折流反应区。

折流反应区25第一、二隔室的容积较大，第三、四、五隔室的容积依次递减，在水流方向上形成彼此串联的隔室。在每一隔室内设置上、下折流板16、17，沿折流反应区长度方向的不同隔室实现产酸相和产甲烷相的分离，在较前面的隔室进一步产酸发酵，在较后面的隔室进行产甲烷发酵，降解有机物。每个隔室顶部设置集气管14，处理后的废水通过设置于最后一个隔室的出水管24排出。污泥通过设置于每个隔室的排泥管23排出。

Claims (2)

1、一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器，其特征是：反应器主体(1)为两个同心圆柱体，中间圆柱体为高固体反应区(5)，外环为折流反应区(25)，高固体反应区(5)与折流反应区(25)共用部分池壁即高固体反应区池壁(4)，高固体反应区(5)为圆柱体，下部设有进水管(2)及配水系统(3)，水流以上升流的形式流动；高固体反应区(5)底部设有圆锥体形状的污泥沉淀区(6)及间歇排泥管(7)；高固体反应区(5)上部四周边缘设有挡渣板(8)及集水槽(9)，上部中央为集气室(10)，顶部设密封盖(11)并设有集气管(12)。

2、根据权利要求1所述的处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器，其特征是：折流反应区(25)位于反应器主体的外环，分为五个或六个隔室，第一隔室(18)、第二隔室(19)的容积之和大于或等于折流反应区(25)总容积的1/2；第三隔室(20)、第四隔室(21)、第五隔室(22)的容积按水流方向依次递减，三者容积之和小于或等于折流反应区(25)总容积的1/2；通过在每一隔室内设置上、上折流板(16)、下折流板(17)使五个隔室彼此串联，每个隔室顶部设置集气管(14)，底部设有间歇排泥管(23)，第五隔室上部设置出水管(24)。

Images