CN101555083B - 折流接触沉淀一体化厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种折流接触沉淀一体化厌氧反应器，其特征是它是由多个相连通串接的反应室组成，其中一个位于端部的反应室设有进水口，另一个位于另一端的反应室连接固液分液器，固液分离器上设有出水口，在各反应室的上部装有填料，相邻的反应室由折流板分隔。本发明具有工艺简单，投资少，运行费用低等特点，同传统厌氧消化池相比，无需机械搅拌装置，也不需二沉池，同UASB和IC相比，不需要昂贵的进水系统，也不需要设计复杂的三相分离器，因此本发明的基建投资省，运行费用低，同时具有分离效率高，出质水质好的优点。

Description

折流接触沉淀一体化厌氧反应器

技术领域

本发明涉及一种厌氧生化技术处理污水设备。

背景技术

目前20世纪70年代以来，废水厌氧处理技术因其具有投资省、运行费用低及能产生可投资回收利用的能量(沼气)等特点，而得到较快的发展，并出现了一批以升流式厌氧污泥床反应器(UASB)为代表的、能滞留大量微生物固体的第二代厌氧反应器处理技术，这批反应器所具有的对微生物的截留能力使得反应器的容积大大减小，处理能力和处理效果得到大幅度提高。而目前，这些技术在某些方面还存在一定的问题或尚待进一步深入研究。如UASB的技术关键是三相分离器的合理设计和成功地培养出性能良好的颗粒污泥，但国内三相分离器的设计还缺乏成熟的方法；颗粒污泥的培养尚处于不断深入的研究阶段。UASB的另一个是受进水中悬浮固体(SS)含量的限制，一旦进入反应器中的污水所含的TS浓度超过4000-5000mg/L，无法正常运行。常需要严格的预处理措施，以降低进水中的SS浓度。同时在运行过程中还受到温度、pH、氧化还原电位等参数的严格控制。

由于第二代反应器所存在的问题，在一定程度上影响了它们的推广应用。为此，研究、研制并开发了厌氧折流反应器(ABR)。

从构造上看，ABR是通过内置的竖向导流板，将反应器分隔成串联的几个反应室。运行时，污泥在折流板的作用下逐个通过反应室内的污泥床层，并通过水流及产气的搅拌作用，使得进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。从工艺上看，首先UASB可近似看作一种完全混合式反应器，而ABR是一种复杂混合型水力流态，且更接近于推流式反应器。ABR中各个反应室中的微生物相是随流程逐级递变的，递变的规律于底物降解过程协调一致，从而确保相应的微生物相拥有最佳的工作活性。但随着工程的实践，发现第一代ABR反应器存在如下缺陷：

(1)污泥浓度低

(2)悬浮污泥容易流失，尤其是水流变化时存在跑泥现象

(3)没有回液分离装置

(4)由于污泥浓度低单位处理率低，因此构筑物容积大造价相应增加。

发明内容

本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种处理效率高、固液分离效果好、工艺构造设计简单的折流接触沉淀一体化厌氧反应器。

本发明采用的技术方案如下：

一种折流接触沉淀一体化厌氧反应器，其特征是它是由多个相连通串接的反应室组成，其中一个位于端部的反应室设有进水口，另一个位于另一端的反应室连接固液分液器，固液分离器上设有出水口，在各反应室的上部装有填料，相邻的反应室由折流板分隔。

所述各反应室的顶部均设有污泥回流进口，各污泥回流进口均连接到固液分液器底部的污泥回流出口。

所述各反应室顶部均设有气体收集口。

所述各反应室之间的折流板间距可调。

本发明的有益效果有：

1、在每格反应室顶部设置填料，防止污泥的流失，而在填料上可以形成生物膜，增加生物量，提高了有机物的降解速率；

2、固液分离器分离后的污水可以排出，固液分离效果好，出水水质好，沉降下来的污泥可以回流至前部；

3、气体被分格单独收集，便于分别研究每格反应室的动态；

4、各格室的格板可以根据水力流态，可以调节间距，运行稳定，操作灵活；

5、工艺构造设计简单，长期运行而不需要排泥。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为目前厌氧折流反应器(ABR)的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明：

如图1所示，本发明它是由多个相串接的反应室1组成，在位于最左端的反应室1的靠下端设有进水口2，位于最右端的反应室1则与固液分离器3相连接。固液分离器3为一非距形容器，在其上部设有出水口4，分离处理后的污水从出水口4排出。在固液分离器3的底部设有污泥回流出口5，它与各反应室1顶部的污泥回流进口6相接通，固液分离器3内分离处理后的污泥从污泥回流出口5回流至各反应室1顶部，从反应室1顶部的污泥回流进口6进入反应室1中，继续参加反应，实现反硝化，达到脱氮的目的。在各个反应室的上部均设置填料7，填料7为树杈结构，其材质为亲水工程塑料。可以防止污泥的流失，而在填料7上可以形成生物膜，增加生物量，提高有机物的降解速率。本发明中各反应室1是由折流板8分隔开，根据水力流态的变化，可调节各折流板8的间距，折流板8的下端距离反应器1底部一段距离，作为污水的流出通道，并且折流板8下端向出水方向倾斜，以影响水力流态。本发明各反应室1顶部均设有气体收集口9，使反应室中产生的气体被分格单独收集，便于分别研究各格反应室的动态。

本发明在开始运行前采用自然挂膜的方法，原水进入反应器后取城市污水厂的消化污泥分别由各反应室上部倒入反应室内，消化污泥在重力作用下下沉，下沉过程中受反应室内立体填料的阻隔，褐色污泥絮体在反应室的隔室空间内挂满填料，随后控制进水量，3天后附着在上部填料上的污泥开始泛白，填料所挂生物絮体由上向下逐渐转化为乳白色酸化菌，7天后第一隔室填料上已经布满乳白色酸化菌，最后一个隔室填料上绝大部分褐色活性污泥絮体已能落至底部，填料上仅挂有少量乳白色酸化菌，然后逐渐缩短污水停留时间，加大进水量，至第14天各反应室挂膜基本完成。但生物量从第一隔室递减，而且生物膜生长程度不同，有的包裹填料丝，呈圆形，有的生物膜主体呈悬挂式。至此本发明就可以投入正常运行。

本发明耐冲击负荷，可以适应较大的温度变化，运行中控制最低温度是一个保证反应器正常运行，确保处理后出水达标的主要条件。由于增加填料和固液分离装置，使装置具有良好的滞留微生物的能力和良好的固液分离性能，其微生物质量浓度可达到50-70g/L，再有折流接触沉淀一体化厌氧反应器中的微生物环境具有较好的生物级配形成良好的种群配合和良好的沉程分布，对水质水量的变化时的冲击负荷适应性强，因此本发明对于处理流量和浓度变化较大的工业废水有良好的应用前景。

本发明的分格构造和水流的推流状态使得F/M随水流逐渐降低，越到后的格室F/M越低，越有利于固液分离，故能够保证良好的出水水质。并可根据水质水量的不同，通过改变折流板的间距，调节水力停留时间，甚至还可以进行间隙操作，来满足出水水质要求。同时，本发明还可以在适当反应室格室内进行缺氧好氧操作，以达到在同一反应器内脱氮的目的。

本发明使用时的水力条件和混合程度是影响反应器性能的一个重量条件，其死区容积分数Vd/V，平均为9.8％，各格室的离散(扩散或混合程度)数增大，反应器的反混程度增加。本发明的出水回流比将会增加甲烷的产量，适当的回流比(如大于15％时)，不需加碱，系统pH值可保持在6.8以上。

本发明具有工艺简单，投资少，运行费用低等特点，同传统厌氧消化池相比，无需机械搅拌装置，也不需二沉池，同UASB和IC相比，不需要昂贵的进水系统，也不需要设计复杂的三相分离器，因此本发明的基建投资省，运行费用低。

本发明涉及的其它未说明部分与现有技术相同。

Claims (2)

1.一种折流接触沉淀一体化厌氧反应器，其特征是它是由多个相连通串接的反应室组成，其中一个位于端部的反应室设有进水口，另一个位于另一端的反应室连接固液分液器，固液分离器上设有出水口，在各反应室的上部装有填料，相邻的反应室由折流板分隔，所述各反应室的顶部均设有污泥回流进口，各污泥回流进口均连接到固液分液器底部的污泥回流出口，所述各反应室顶部均设有气体收集口,所述各反应室之间的折流板间距可调，所述折流板的下端距离反应器底部一段距离，并且折流板下端向出水方向倾斜。

2.根据权利要求1所述的折流接触沉淀一体化厌氧反应器，其特征是所述填料为树杈结构，其材质为亲水工程塑料。 

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