CN101880085A - 内导流式egsb脉冲循环生物气搅拌技术 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术,在内导流式EGSB系统中设置生物气循环装置,厌氧消化过程产生的生物气经气泵加压后循环进入反应器,并通过监测反应区各高度上污泥浓度变化情况,控制气泵启停时间,实现生物气对污泥的脉冲循环搅拌,使废水与污泥在反应器内的传质过程得到进一步强化,提高反应器废水处理效能。本发明与现有厌氧工艺强化传质的方法相比,具有效率高,运行费用低,对污泥负面影响小等优点。本发明不仅适用于内导流式EGSB反应器,还适用于其它形式的EGSB、UASB、IC等上流式厌氧反应器。
Description
技术领域
本发明用内导流式EGSB系统所产生的生物气脉冲循环搅拌污泥,强化了反应器内泥水传质,提高污水处理效率,属于水处理技术领域。
背景技术
“一种工业废水处理装置”(专利号:200820072933.1)提供了一种新型内导流式EGSB工艺,是通过在传统EGSB工艺反应区增设若干导流板强化了气体上升动力的作用,从而实现在低的水力负荷条件下达到高的COD去除效果。在处理高浓度污水时,因其产气量较大,故处理效率较高,且运行稳定。但在启动初期由于系统COD容积负荷较低,产气量较小,运行一段时间后,污泥床易发生压实,而导致沟流甚至活塞流现象,使得进水分布不均匀,易在反应区内产生死角;在处理中、低浓度废水时也会出现上述现象。其它形式的EGSB、UASB、IC等上流式厌氧反应器在启动或运行过程中同样会出现由污泥压实造成进水分布不均的问题。这样会造成污水中有机污染物与反应器内厌氧污泥的传质效率降低,使得部分厌氧微生物繁殖代谢速度缓慢,反应器容积得不到有效利用,从而降低了处理效率。
目前可通过增加回流水量,加入机械搅拌和系统自身产气搅拌等方法,解决上述传质问题,但存在如下弊端:
1、增加回流水量,即增大反应器水力负荷,这样虽能提高泥水混合及COD去除效率,但较高的回流水量增加了动耗而提高运行成本;
2、加入机械搅拌,增大了能耗,并且由于机械切割作用,会使污泥破碎,易造成污泥流失,影响反应器运行的稳定性;
3、系统自身产气连续搅拌,连续循环气搅拌会使反应器内污泥处于全混状态,不利于厌氧消化各阶段菌种到达最佳生存环境,且在处理复杂有毒污水时,其自身消化会产生一些有害气体,长期循环此种气体,会使系统内污泥受到二次毒害,降低微生物的代谢速率,甚至将微生物毒死,使整个系统运行失败。
发明内容
为克服上述缺陷,本发明提供一种内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术。在内导流式EGSB反应器中设置生物气循环装置,利用厌氧消化过程产生的生物气,从反应器集气室通过管道连接,经气泵进入布气装置,使生物气均匀喷出形成微小气泡,在浮力作用下上升,上升过程中慢慢聚集变大,使反应器内压实的污泥重新恢复到蓬松状态,从而颗粒污泥间空隙变大,废水与污泥接触更充分,增强传质效率。
在反应器不同高度设置监测口,通过监测反应区各高度上污泥浓度,控制气泵启停时间,实现生物气对污泥的脉冲循环搅拌,使废水与污泥传质效率得到提高。
布气系统设置于反应器底部,位于布水系统下方,布气管与布水管交错分布。
脉冲循环生物气搅拌技术也可适用于其它形式的EGSB、UASB、IC等上流式厌氧反应器中。
内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术利用自身产生的生物气进行脉冲循环搅拌,脉冲生物气搅拌时间短,不会破坏污泥结构,不会影响厌氧微生物活性,且脉冲进气运行方式成本低,可有效解决在低水力负荷、低产气条件下污泥床层的压实问题,消除短流、死角、活塞流等现象,使废水与污泥在反应器内的传质过程得到进一步强化,提高反应器废水处理效能。
附图说明
图1为内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术结构示意图
图2为布水系统、布气系统平面布置图
图中编号说明:
1、进水管 2、布水装置 3、布气装置 4、气泵 5、污泥床层6、导流板 7、出水回流泵 8、污泥悬浮层 9、三相分离器10、沉淀区 11、出气管 12、出水管 13、集气室 14、监测口15、进气管 16、进水管 17、内导流式EGSB反应器 18、进水泵
具体实施方式
内导流式EGSB反应器(17)运行时通过监测口(14)监测反应器内污泥浓度,当污泥悬浮层(8)与污泥床层(5)的污泥浓度差较大时,开启气泵(4),集气室(13)中部分气体经气泵(4)加压输入到反应器底部布气装置(3),气体均匀分布反应器底部并在浮力的作用下上升,污水、污泥在生物气搅拌作用下均匀混合,使传质效率大大提高,当反应器内污泥浓度沿反应器高度分布均匀时,即停止气泵(4),反应器恢复到最初运行状态,当污泥悬浮层(8)与污泥床层(5)的污泥浓度差再次增大时,开启气泵(4),重复上述过程。
实例1
应用内导流式EGSB反应器(17)处理中低浓度污水时,启动期及稳定运行期均易出现因水力负荷、厌氧消化产气量较小造成的反应区内污泥床层污泥得不到足够提升力的现象,使得污泥床层压实而导致沟流、活塞流及死角等问题,可通过开启生物气循环气泵(4),进行脉冲式生物气搅拌来解决,具体方法为开启生物气循环气泵(4),应用生物气对反应器内的泥水混合物进行搅拌,当反应器内污泥浓度沿反应器高度分布均匀时停止气泵(4),气泵从运行到停止到下一次运行的时间为脉冲生物气搅拌周期,此周期可根据进水水质、水量、反应器内污泥沉降性能等参数确定。当污泥沉降性较差时,可在开启气泵的同时停止对反应器进水,使保持反应器高的污泥浓度。
实例2
应用内导流式EGSB(17)处理高浓度污水时,在启动期因有机负荷较小,厌氧消化产气量不足以对污泥床层污泥提供足够的提升力,可以通过开启生物气循环气泵(4),进行生物气搅拌,解决沟流、死角等问题。也可在其稳定运行期对其进行脉冲式生物气循环,减小出水回流量,在保证系统高效运行的同时,降低运行费用。具体操作方法见实例1。
实例3
应用内导流式EGSB(17)处理水量不稳定污水时,在启动期及稳定运行时的小水量期,容易出现因水力负荷、厌氧消化产气量较小造成的反应区内污泥床层污泥得不到足够的提升力,使得污泥床层压实而导致沟流、活塞流及死角等现象,可以通过对其进行脉冲式生物气循环解决此类问题,具体方法见实例1。
实例4
脉冲循环生物气搅拌技术也可适用于其它形式的EGSB、UASB、IC等上流式厌氧工艺中,为避免EGSB、UASB、IC等上流式厌氧工艺在启动或运行的过程中出现布水不均的问题,可在设计时在反应器内增加脉冲循环生物气搅拌技术,或上述工艺在启动或运行过程中出现布水不均时,对反应器进行改建增加脉冲循环生物气搅拌技术。增加脉冲循环生物气搅拌技术的一系列厌氧工艺的具体运行方法见实例1。
Claims (4)
1.内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术,其特征在于:在内导流式EGSB(17)系统中设置生物气循环装置,利用厌氧消化过程产生的生物气,通过控制气泵(4)启停时间,实现生物气对污泥的脉冲循环搅拌,使废水与污泥传质效率得到提高。
2.根据权利要求1所述的内导流式EGSB生物气循环装置,其特征在于:生物气从反应器集气室(13)通过管道连接,经气泵(4)抽提作用,由布气装置(3)向反应器底部均匀布气;布气装置(3)设置在布水装置(2)下方,布气管与布水管交错分布。
3.根据权利要求1所述的内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术,其特征在于:在反应器不同高度设置监测口(14),通过监测反应区各高度上污泥浓度,确定气泵(4)启停时间,从而实现生物气对污泥的脉冲循环搅拌。
4.根据权利要求1所述的内导流式EGSB脉冲循环生物气搅拌技术,其特征在于:脉冲循环生物气搅拌技术也可适用于其它形式的EGSB或UASB、IC等上流式厌氧反应器。
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