CN110668569B - 一种厌氧反应器及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明具体涉及一种厌氧反应器及其应用方法，本发明的特点是利用不同高度的厌氧布水器，避免常见的厌氧反应器死区及反应器局部酸化的问题。另外，当回流水需进一步处理时，2#布水器可以充分发挥中层微生物的作用，缩短反应时长。本发明为处理不同有机物浓度的废水提供了一种高效的厌氧反应器。

Description

一种厌氧反应器及其应用方法
技术领域
本发明属于水处理应用领域，具体涉及一种厌氧反应器及其应用方法，主要目的是通过优化布水位置，充分发挥回流水在不同运行工况下的作用，强化水中有机物的去除，适用于各种浓度有机废水处理。
背景技术
厌氧生物技术广泛用于处理各种行业的废水尤其是高浓度有机废水的处理。其中布水器是反应器的重要组成部分，在废水的分配，与菌种的充分混合上起决定性的作用。布水均匀程度会对厌氧反应器的运行负荷、处理效果以及颗粒污泥的形成产生影响，设计良好的布水器应该做到配水均匀、无死区、无颗粒污泥沉积。
但是现有布水器多仅位于反应器底部，为伞形下旋流布水器，当高浓度废水进入反应器后容易产生局部酸化现象，影响反应器颗粒污泥生长、运行负荷及处理效果。而且反应器出现局部酸化现象后容易造成厌氧反应器整体处理效率降低现象。本发明的目的是提供一种改进布水方式的新型反应器，设备内设不同高度的布水器，充分利用进水及回流水，从根本上解决布水不均及局部酸化的问题，适用于处理各种浓度的有机废水。
发明内容
针对常规污水处理设备布水存在的问题，结合上述背景技术，本发明提供了一种新型厌氧反应器，主要内容为：一种优化布水方式的厌氧反应器及其应用方法。
本发明的技术方案如下：
反应器水处理流程采用下进上出模式，配有1-5套布水器。反应器其中一套布水器距离反应器底部5-200cm，作为主布水器；其余布水器在主布水器之上，三相分离器之下均匀分布，布水器数量依据水质合理设置。
对于低浓度废水(进水COD小于1000mg/L，且运行负荷不超过5kgCOD/(m3d))，设计1-2套布水器；
当反应器进水COD浓度为1000-4000mg/L时，或运行负荷存在超过5kgCOD/(m3d)情况时，设计1-4套布水器；
当反应器进水浓度COD长期高于4000mg/L时，为防止反应器底部酸化，需要分散进水，设计2-5套布水器，同时进行布水，并使用回流水对进水进行稀释。
当厌氧反应器发生局部酸化现象时，原水停止从酸化部位布水器进入，同时使用大量回流水对酸化部位进行稀释置换。其余布水器正常工作，这样即可以使酸化部位缓慢恢复，又可以避免厌氧反应器负荷大幅降低。
本发明的进一步改进是：设置不同高度的布水器，使得布水位置可以随时根据调节，布水更加灵活。同时，根据回流水起到的不同作用，变换回流水布水位置，可有效改善反应器酸化现象。
本发明的特点是：优化了现行厌氧反应器的构型，利用不同高度的旋流布水器，避免常见的厌氧反应器死区及反应器局部酸化的问题。另外，当反应器底部发生酸化现象时，可以改变进水部位，避免反应器处理负荷大幅降低。为处理不同有机物浓度的废水提供了一种高效的厌氧反应器。
附图说明
图1为一种厌氧反应器的示意图
图2为一种厌氧反应器的俯视图
附图标记
1-厌氧进水；2-1#进水泵；3-1#混合器；4-2#进水泵；5-2#混合器；6-厌氧回流进水；7-1#阀门；8-2#阀门；9-3#阀门；10-4#阀门；11-厌氧出水；12-防泥罩；13-辅助布水器；14-厌氧反应器；15-主布水器；16-三相分离器；17-储水池。
具体实施方式
以下结合附图并通过实例对本发明作进一步说明：
图1为一种一种厌氧反应器的示意图示意图。
图2为一种厌氧反应器的示意图俯视图。
建立厌氧反应装置如图1图2所示，该厌氧反应器内部运行流程描述如下：
当反应器进水COD小于1000mg/L，且运行负荷不超过5kgCOD/(m3d)时，厌氧进水1和厌氧回流水6经过1#混合器3通过1#进水泵2进入厌氧反应器14，通过主布水器15布水，此时1#阀门9,10开启，2#阀门7,8关闭；当厌氧反应器进水浓度大于1000mg/L或进水COD小于1000mg/L，且运行负荷超过5kgCOD/m3d时，厌氧进水1和厌氧回流水6经过1#混合器3和2#混合器5，通过1#进水泵2和2#进水泵4进入厌氧反应器14，利用主布水器15和辅助布水器13布水，此时阀门7，8，9和10呈开启状态；当厌氧反应器底部发生酸化现象时，厌氧进水1和部分厌氧回流水6通过2#混合器5，利用2#进水泵4进入厌氧反应器14，通过辅助布水器13布水，其余厌氧回流水6经过1#混合器3通过1#进水泵2进入厌氧反应器14，通过主布水器15布水，此时1#阀门7、2#阀门8和3#阀门9开启，4#阀门10关闭。厌氧反应器出水进入储水池17排出，厌氧过程产生气体及泥水混合物经三相分离器16分离，气体通过三相分离器导管排出。
实施例1
采用本发明的反应器(设计4套布水器)和普通UASB反应器对面粉生产废水进行处理。进水COD约为3000mg/L，启动期进水负荷为1kgCOD/(m3d)，出水COD低于700mg/L，出水挥发酸低于2mmol/L，此时只使用主布水器布水，当反应器提升负荷至15kgCOD/(m3d)时两反应器同时在底部出现酸化现象，但出水仍然正常，此时本发明厌氧进水使用2-4#布水器布水，主布水器利用回流水对酸化部位进行稀释，并将负荷降至12kgCOD/(m3d)，而回流水仍通过主布水器稀释底部挥发酸，进过5天厌氧反应器运行恢复正常。而UASB反应器进水负荷降低到10kgCOD/(m3d)，经过10天厌氧反应器运行正常。具体运行数据见表1、2和3
表1 实施例1的稳定运行监测数据
Figure 333523DEST_PATH_IMAGE001
表2 实施例1的底部酸化时运行监测数据
Figure 391609DEST_PATH_IMAGE002
表3 实施例1恢复期运行监测数据
Figure 436925DEST_PATH_IMAGE003
实施例2
采用本发明的反应器(设计5套布水器)和普通UASB反应器对制药生产废水进行处理。进水COD约为7000mg/L，启动期进水负荷为0.5kgCOD/(m3d)，出水COD低于1000mg/L，出水挥发酸低于5mmol/L，此时只使用主布水器布水，当进水COD升高至15000mg/L时，负荷升高到5kgCOD/(m3d)，此时本发明的5套布水器同时开启，并未检测到局部酸化现象，出水COD仅升高700mg/L。而UASB反应器底部VFA升高至41mmol/L，出水COD升高2000mg/L。监测数据见表4,5。
表4 实施例2的稳定运行监测数据
Figure 97714DEST_PATH_IMAGE004
表5 实施例2进水COD升高时监测数据
Figure 163536DEST_PATH_IMAGE005
实施例3
采用本发明的反应器(设计2套布水器)和普通IC反应器对生活污水进行处理。进水COD约为300mg/L，启动期进水负荷为0.5kgCOD/(m3d)，出水COD低于100mg/L，出水挥发酸低于0.3mmol/L，此时只使用主布水器，当进水负荷升至10kgCOD/(m3d)，此时本发明的2套布水器同时开启，并未检测到局部酸化现象，出水COD未有明显变化。而IC反应器出水COD升高到200mg/L。监测数据见表6,7。
表6 实施例3的稳定运行监测数据
Figure 720419DEST_PATH_IMAGE006
表7 实施例3进水负荷大于10kgCOD/（m3d）时监测数据
Figure 784190DEST_PATH_IMAGE007

Claims (3)

1.一种去除水中有机污染物的厌氧反应器，其特征在于：所述反应器的水处理流程采用下进上出模式；所述反应器包括：1#进水泵(2)，2#进水泵(4)，主布水器(15)，辅助布水器(13)，防泥罩(12)，三相分离器(16)和出水区；所述主布水器(15)和辅助布水器(13)设置在不同高度；其中主布水器(15)距离反应器底部5-200cm，辅助布水器(13)位于主布水器(15)之上，三相分离器(16)之下；厌氧进水(1)由3#阀门(9)和4#阀门(10)控制，并通过1#进水泵(2)或2#进水泵(4)进入厌氧反应器(14)；厌氧回流水(6)由1#阀门(7)和2#阀门(8)控制，并通过1#进水泵(2)或2#进水泵(4)进入厌氧反应器(14)。
2.如权利要求1所述的厌氧反应器，其特征在于：所述的防泥罩(12)设置在主布水器(15)上方。
3.如权利要求1所述的厌氧反应器的应用方法，其特征在于：当反应器进水COD小于1000mg/L，且运行负荷不超过5kgCOD/m3d，只运行主布水器(15)，辅助布水器(13)处于关闭状态；当反应器进水COD浓度超过1000mg/L或者进水COD小于1000mg/L，且运行负荷超过5kgCOD/m3d时，所述的主布水器(15)对部分厌氧进水和部分厌氧回流水进行布水，所述的辅助布水器(13)对剩余厌氧进水和回流水进行布水；而当厌氧反应器底部发生酸化现象时，所述的主布水器(15)只对部分厌氧回流水进行布水，所述的辅助布水器(13)对全部厌氧进水和剩余厌氧回流水进行布水。
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