CN105776528A - 双回流高效厌氧反应装置及废水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双回流高效厌氧反应装置及废水处理方法。所述双回流高效厌氧反应装置，包括废水调配池、厌氧反应器、气液分离器和选择沉淀器；所述废水调配池内有温度、pH等的调节设施，有厌氧进水管与厌氧反应器连接；所述厌氧反应器内底部设置有布水器、一级三相分离器和二级三相分离器；所述气液分离器的上部分别通过沼气升流管与所述一级三相分离器和二级三相分离器相连接，所述气液分离器的底部通过内回流管与所述布水器相连接；所述选择沉淀器上部与所述厌氧反应器厌氧出水管相连，底部通过外回流管与所述废水调配池相连接，外回流管设有自适应流量控制装置。本发明抗冲击能力强，厌氧生化去除效率高，利于保持系统高效稳定运行。

Description

双回流高效厌氧反应装置及废水处理方法

技术领域

本发明涉及污水厌氧生化处理技术领域，具体涉及一种双回流高效厌氧反应装置，以及利用所述双回流高效厌氧反应装置进行废水处理的方法。

背景技术

随着社会和经济的不断发展，生产和生活消耗了更大量的清洁水资源，产生大量高污染废水。如果这些废水不加处理直接排放，会对自然环境造成严重污染，使社会经济的发展不可持续。因此对废水进行处理，减少或避免对环境的污染具有重大意义。

废水厌氧处理是废水生物处理法的一种，有上百年的应用历史。废水厌氧处理是利用厌氧微生物降解废水中的有机污染物，同时产生沼气的生物处理方法。与废水好氧处理比较，采用厌氧生物处理有机废水具有处理能耗低、容积负荷高、产泥少，同时可回收沼气能源的优势。近年来厌氧处理技术得到快速发展，出现了多种高效厌氧反应装置，如UASB、AF、ABR、EGSB、IC等等，还培养出了厌氧颗粒污泥，使有些厌氧反应装置的处理负荷高达20--30kgCOD/m³.d。厌氧反应装置要达到高效、高负荷运行必须满足保持反应装置内有大量的微生物和尽可能长的泥龄；来水水质变化小，水力学条件稳定；污染物与微生物充分接触、混合等运行条件。

实际生产中废水水质、水量是不可能不变化的，变化就会对厌氧反应装置产生冲击，这使厌氧反应装置的处理负荷大大折扣；同时厌氧系统启动比较慢，如果要加快启动，就需要投入大量厌氧颗粒污泥菌种，在有些环境是没有这些条件的。传统的处理系统中，提升容积负荷是通过加大进水量来实现的，这就会出现容积负荷提高的同时水力学负荷也发生改变，增加了运行难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种利于提高厌氧生化去除效率，利于保持系统高效稳定运行的双回流高效厌氧反应装置。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

双回流高效厌氧反应装置，用于对废水进行厌氧处理，包括：

废水调配池，所述废水调配池内有温度、pH等的调节设施，废水调配池有废水进水管；

厌氧反应器，所述厌氧反应器的底部设置有厌氧进水管，所述厌氧进水管上安装有厌氧进水泵；所述厌氧反应器内底部设置有与所述厌氧进水管相连接的布水器，所述厌氧反应器内位于所述布水器上方依次设置有一级三相分离器和二级三相分离器；所述厌氧反应器内位于所述一级三相分离器下方的区域形成一级反应区，所述厌氧反应器内位于所述一级三相分离器和所述二级三相分离器之间的区域形成二级反应区；所述厌氧反应器的上部设置有厌氧出水管；

气液分离器，设置于所述厌氧反应器的顶部，所述气液分离器的上部分别通过沼气升流管与所述一级三相分离器和二级三相分离器相连接，所述气液分离器的底部通过内回流管与所述布水器相连接；

选择沉淀器，所述选择沉淀器上部与所述厌氧出水管相连接，所述选择沉淀器底部通过外回流管与所述废水调配池相连接，外回流管道设有自适应流量控制装置。

本发明还提供了利用以上所述双回流高效厌氧反应装置进行废水处理的方法，包括如下步骤：

步骤一、从废水进水管流来的废水原水与从外回流管回流的外回流液在废水调配池内混合，并进行pH、水温等的调质处理；

步骤二、调质后的混合液由厌氧进水泵泵入厌氧反应器底部的布水器，再进入一级反应区，废水与厌氧反应器内的厌氧微生物向顶部上升，此过程中水质得到净化，并产生沼气；当沼气与泥水混合液到达一级三相分离器后进行气、水、泥三相分离，沼气被分离出来并沿沼气升流管到达厌氧反应器顶部的气液分离器，在沼气上升过程会夹带部分液体，夹带有液体的沼气在气液分离器进行气液分离，沼气排出气液分离器，液体被分离后通过内回流管回流到厌氧反应器底部的布水器，形成内回流；

步骤三、一级反应区处理过的废水继续上升进入二级反应区，最后到达二级三相分离器再次进行气、水、泥分离，最终水从厌氧反应器上部的厌氧出水管排出；

步骤四、通过厌氧出水管排出的水进入选择沉淀器，在选择沉淀器内对厌氧反应器出水携带的厌氧污泥进行选择分离，活性高、沉淀好的厌氧污泥与部分厌氧出水通过外回流管自流回到废水调配池，实现外回流，回流量通过自适应流量控制装置控制；经过选择沉淀器处理的上清液排出沉淀器完成厌氧处理。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)厌氧反应器内通过气提作用形成内回流运行方式，废水不断被循环、搅拌、混合，强化了废水的混合作用，使得废水中污染物和厌氧微生物能够充分混合和接触，利于提高厌氧生化去除效率；

(2)通过外回流方式，使得厌氧反应装置内能够保留大量高活性厌氧微生物，从而充分延长了泥龄，利于厌氧反应装置的高效、高负荷运行；

(3)通过废水调配池和内外双回流方式，使得进入厌氧反应器内的水质更稳定，当废水水质、水量变化时，厌氧反应装置抗冲击能力强，厌氧系统能够保持高效稳定运行。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明实施例的结构示意图；

图中：1-废水调配池；11-废水进水管；2-厌氧反应器；21-厌氧进水管；22-厌氧进水泵；23-布水器；24-一级三相分离器；25-二级三相分离器；26-一级反应区；27-二级反应区；28-厌氧出水管；29-内回流管；3-气液分离器；31、32-沼气升流管；33-沼气排放管；4-选择沉淀器；41-外回流管；42-自适应流量控制装置。

具体实施方式

下面结合实施例，进一步阐述本发明。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

参考图1，双回流高效厌氧反应装置，用于对废水进行厌氧处理，包括：

废水调配池1，所述废水调配池1的上部设置有废水进水管11；

厌氧反应器2，所述厌氧反应器2的底部设置有厌氧进水管21，所述厌氧进水管21上安装有厌氧进水泵22；所述厌氧反应器2内底部设置有与所述厌氧进水管21相连接的布水器23，所述厌氧反应器2内位于所述布水器23上方依次设置有一级三相分离器24和二级三相分离器25；所述厌氧反应器2内位于所述一级三相分离器24下方的区域形成一级反应区26，所述厌氧反应器2内位于所述一级三相分离器24和所述二级三相分离器25之间的区域形成二级反应区27；所述厌氧反应器2的上部设置有厌氧出水管28；

气液分离器3，设置于所述厌氧反应器2的顶部，所述气液分离器3的上部分别通过沼气升流管31、32与所述一级三相分离器24和二级三相分离器25相连接，所述气液分离器3的底部通过内回流管29与所述布水器23相连接；

选择沉淀器4，所述选择沉淀器4上部与所述厌氧出水管28相连接，所述选择沉淀器4底部通过外回流管41与所述废水调配池1相连接，并通过自适应流量控制装置42进行回流量控制；自适应流量控制装置42可以采用现有技术中流量阀及DSC控制系统实现。

下面介绍利用以上所述双回流高效厌氧反应装置进行废水处理的方法，包括如下步骤：

步骤一、从废水进水管11流来的废水原水与从外回流管41回流的外回流液在废水调配池1内混合，同时在此进行pH、水温等的调整，使得进入厌氧反应器2的水质更稳定；

步骤二、调质后的混合液由厌氧进水泵22泵入厌氧反应器2底部的布水器23，废水通过布水后进入一级反应区26，废水与厌氧反应器2内的厌氧微生物向顶部上升，此过程中水质得到净化，并产生沼气；当沼气与泥水混合液到达一级三相分离器24后进行气、水、泥分离，沼气被分离出来并沿沼气升流管31到达厌氧反应器2顶部的气液分离器3，在沼气上升过程会夹带部分液体，夹带有液体的沼气在气液分离器3进行气液分离，沼气通过沼气排放管33排出气液分离器3，液体被分离后通过内回流管29回流到厌氧反应器2底部的布水器23，形成内回流，强化了污水的混合作用，提高了处理效率；

步骤三、一级反应区26处理过的废水继续上升进入二级反应区27，最后到达二级三相分离器25再次进行气、水、泥分离，最终水从厌氧反应器2上部的厌氧出水管28排出；

步骤四、通过厌氧出水管28排出的水进入选择沉淀器4，在选择沉淀器4内对厌氧反应器出水携带的厌氧污泥进行选择分离，活性高、沉淀好的厌氧污泥与部分厌氧出水通过外回流管41自流回到废水调配池1，实现外回流，并通过自适应流量控制装置42进行回流量控制；经过选择沉淀器处理的上清液排出沉淀器完成厌氧处理。

本发明通过废水调配池和外回流管，使原水与部分外回流液进行第一次混合，可减缓原水变化带来的冲击，同时在此调节pH和水温，使进入厌氧反应器的水质更稳定；调配池的废水通过厌氧进水泵泵入厌氧反应器，厌氧进水泵的流量基本恒定，能保证厌氧反应器的进水水力负荷基本不变；厌氧反应器内厌氧微生物将水中污染物降解，同时产生沼气，并利用沼气形成气提作用，完成内回流，强化了废水与厌氧微生物的混合接触，使厌氧生化反应更高效、稳定；厌氧反应器出水自流入选择沉淀器，在此对厌氧反应器出水夹带出的污泥进行选择截留，并自流回废水调配池，既实现了外回流，又保证了厌氧反应器内的微生物量；回流量控制是通过自适应流量控制装置自动进行，流量变化无需人为调整。本发明不仅废水处理效果好，同时抗冲击能力强，而且操作管理方便。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (2)

1.双回流高效厌氧反应装置，用于对废水进行厌氧处理，其特征在于，包括：

废水调配池，所述废水调配池内有温度、pH调节设施，废水调配池设有废水进水管；

厌氧反应器，所述厌氧反应器的底部设置有厌氧进水管，所述厌氧进水管上安装有厌氧进水泵；所述厌氧反应器内底部设置有与所述厌氧进水管相连接的布水器，所述厌氧反应器内位于所述布水器上方依次设置有一级三相分离器和二级三相分离器；所述厌氧反应器内位于所述一级三相分离器下方的区域形成一级反应区，所述厌氧反应器内位于所述一级三相分离器和所述二级三相分离器之间的区域形成二级反应区；所述厌氧反应器的上部设置有厌氧出水管；

气液分离器，设置于所述厌氧反应器的顶部，所述气液分离器的上部分别通过沼气升流管与所述一级三相分离器和二级三相分离器相连接，所述气液分离器的底部通过内回流管与所述布水器相连接；

选择沉淀器，所述选择沉淀器上部与所述厌氧出水管相连接，所述选择沉淀器底部通过外回流管与所述废水调配池相连接；外回流管设有自适应流量控制装置。

2.利用如权利要求1所述双回流高效厌氧反应装置进行废水处理的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、从废水进水管流来的废水原水与从外回流管回流的外回流液在废水调配池内混合，并进行pH、水温调整调质；

步骤二、调质后的混合液由厌氧进水泵泵入厌氧反应器底部的布水器，再进入一级反应区，废水与厌氧反应器内的厌氧微生物向顶部上升，此过程中水质得到净化，并产生沼气；当沼气与泥水混合液到达一级三相分离器后进行气、水、泥分离，沼气被分离出来并沿沼气升流管到达厌氧反应器顶部的气液分离器，在沼气上升过程会夹带部分液体，夹带有液体的沼气在气液分离器进行气液分离，沼气排出气液分离器，液体被分离后通过内回流管回流到厌氧反应器底部的布水器，形成内回流；

步骤三、一级反应区处理过的废水继续上升进入二级反应区，最后到达二级三相分离器再次进行气、水、泥分离，最终水从厌氧反应器上部的厌氧出水管排出；

步骤四、通过厌氧出水管排出的水进入选择沉淀器，在选择沉淀器内对厌氧反应器出水携带的厌氧污泥进行选择分离，活性高、沉淀好的厌氧污泥与部分厌氧出水通过外回流管自流回到废水调配池，实现外回流，回流量通过自适应流量控制装置自动调节；经过选择沉淀器处理的上清液排出沉淀器完成厌氧处理。