CN113526663A - 一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，包括：反应器本体，反应器本体包括反应罐，反应罐内腔由上到下依次分为气室、出水沉淀区、固定填料区、布水区；布水系统，布水系统包括布水管，布水管的输入端与进水管相连，布水管的输出端设有多个布水器；回流配水系统，回流配水系统包括回流管，回流管的输入端与出水沉淀区相连且输出端与布水区相连，回流管上设有回流泵和加热器。本发明所采用的填料比表面积较大，提高了反应器内微生物量，保证了系统对有机污染物的高效去除，同时提高了系统的抗冲击负荷能力，提高了反应器的运行稳定性；本发明通过对进水和回水进行布水，提高了布水的均匀性。
Description
技术领域
本发明涉及高浓度有机废水处理技术领域，尤其涉及一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置。
背景技术
高浓度有机废水一般是指COD浓度大于2000mg/L的废水，其特点是有机污染物浓度高，成分复杂，通常含量SS和色度较高，属于危害大、难处理的废水。高浓度有机废水对环境的危害很大，一旦进入自然生态系统会对大自然和人们的生产和生活造成不利影响：进进水体会导致其缺氧甚至厌氧，甚至导致水生生物死亡，使水质及水环境严重恶化；进入土壤会导致土壤受到污染，同时可能污染地下水，危害农作物生长，部分有毒有害物质甚至可以通过粮食作物转移至人体内，危害人们的健康。因此对高浓度有机废水的有效处理，已成为目前环保领域的难点问题。
当前针对高浓有机废水的主流处理工艺是采用厌氧法，其中比较常用的厌氧反应器有UASB、EGSB、ABF等，虽然也能达到一定的处理效果，但由于厌氧反应器内的生物量较少且易于流失，加之布水不均匀，导致总体上看厌氧反应器的处理效率相对较低，容积负荷率较低，反应器运行稳定性较差。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，包括：
反应器本体，反应器本体包括反应罐，反应罐内腔由上到下依次分为气室、出水沉淀区、固定填料区、布水区，固定填料区顶部和底部均设有用于固定填料的支撑网格板；
布水系统，布水系统包括布水管，布水管的输入端与进水管相连，布水管的输出端设有多个布水器；
回流配水系统，回流配水系统包括回流管，回流管的输入端与出水沉淀区相连且输出端与布水区相连，回流管上设有回流泵和加热器。
进一步的，反应罐的出水端为溢流结构且位于气室和出水沉淀区的交界处，出水端设有出水堰。
进一步的，固定填料区的填料为PE填料或HDPE填料且形状为环状或空心球状。
进一步的，布水器沿布水管等间距设置。
进一步的，布水器包括结合器，结合器与布水管的主管或支管相连，结合器侧壁呈辐射状布设有出水嘴。
进一步的，回流管的输入端位于出水沉淀区液面以下30-50cm处。
进一步的，回流管输出端设有回流布水管。
进一步的，回流管输出端与加热器之间设有三通阀，三通阀的另一个接口连有排泥管。
进一步的，加热器为蒸汽加热器、热水加热器、电加热器中的一种。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所采用的填料比表面积较大，提高了反应器内微生物量，避免了内部微生物流失，保证了系统对有机污染物的高效去除，同时提高了系统的抗冲击负荷能力，提高了反应器的运行稳定性；
(2)本发明通过对进水和回水进行布水，提高了布水的均匀性，在与传统厌氧反应器相同的水利停留时间和容积负荷的前提下，提高了处理效率，COD去除率可以达到90％以上；
(3)本发明在容积负荷率达到20kg.COD/m3.d以上时，系统依然可以维持高效稳定运行，同时获得大量甲烷含量高达70％以上的沼气。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中A处的放大图；
图3为回流布水管的结构示意图；
图中：1-反应器本体；11-反应罐；12-气室；13-出水沉淀区；14-固定填料区；15-布水区；16-支撑网格板；2-布水系统；21-布水管；22-布水器；221-结合器；222-出水嘴；3-回流配水系统；31-回流管；32-回流泵；33-加热器；34-三通阀；35-排泥管；36-回流布水管；
以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，包括：
反应器本体1，反应器本体1包括反应罐11，反应罐11内腔由上到下依次分为气室12、出水沉淀区13、固定填料区14、布水区15，其中固定填料区14占反应罐11内腔总容积的70-90％，试验证明90％以上的有机污染物会在固定填料区14被去除；固定填料区14产生的气体(沼气)通过气室12顶部的管道输出；固定填料区14顶部和底部均设有用于固定填料的支撑网格板16，反应罐11的出水端为溢流结构且位于气室12和出水沉淀区13的交界处，出水端设有出水堰；固定填料区14的填料为PE填料或HDPE填料且形状为环状或空心球状；
布水系统2，布水系统2包括布水管21，布水管21的输入端与进水管相连，布水管21位于固定填料区14底部支撑网格板16下方10-15cm处，布水管21的主管上可设置多道与之垂直的支管，布水管21的输出端设有多个布水器22，布水器22沿布水管21的主管或支管等间距设置；布水器22包括起配水作用的结合器221，结合器221与布水管21的主管或支管相连，结合器221侧壁呈十字状布设有出水嘴222，出水嘴222输出端设有向下设置的直角弯头；布水器22的数量由反应罐11的底面积确定，通过布水器22的实现均匀布水，提高了系统的处理效果，避免了短流现象的发生；
回流配水系统3，回流配水系统3包括回流管31，回流管31的输入端与出水沉淀区13相连且输出端与布水区15相连，回流管31的输入端位于出水沉淀区13液面以下30-50cm处；回流管31输出端设有回流布水管36，回流布水管36位于反应罐11底板上方15-30cm处；回流布水管36包括主管，主管上设有多道与之垂直的支管，支管上均布有多个出水孔，支管间距为0.5-1m，主管管径为80-150mm，支管管径为32-80mm，出水孔孔径为10-20mm；回流管31的输入端设有与回流布水管36结构相同的进水结构；支管的具体数量和长度由反应罐11的大小、形状及底面积确定；回流管31上设有回流泵32和加热器33；回流管31输出端与加热器33之间设有三通阀34，三通阀34的另一个接口连有排泥管35；三通阀34可以通过切换来控制系统的回流和排泥两种模式，当三通阀34切换至排泥模式时，与加热器33相连的一端封闭，布水区15与排泥管35连通，系统通过重力压差排泥；当三通阀34切换至回流模式时，排泥管35封闭，系统可进行内部回流。
加热器33的热源可以是蒸汽、热水或电热器等，加热器33能够维持系统的设计运行温度。通常系统运行温度分为常温、中温和高温三种，其中常温厌氧发酵效率较低，系统运行稳定性较差，实际工程中很少采用。中温发酵和高温发酵是目前最主要的厌氧发酵方式，中温厌氧发酵一般控制反应器运行温度在35～40℃之间，高温厌氧发酵一般控制反应器运行温度在50～60℃之间。通过设置加热器33可以有效的控制系统运行温度，避免反应器因外部环境因素造成的温度失控的现象。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，包括：
反应器本体(1)，反应器本体(1)包括反应罐(11)，反应罐(11)内腔由上到下依次分为气室(12)、出水沉淀区(13)、固定填料区(14)、布水区(15)，固定填料区(14)顶部和底部均设有用于固定填料的支撑网格板(16)；
布水系统(2)，布水系统(2)包括布水管(21)，布水管(21)的输入端与进水管相连，布水管(21)的输出端设有多个布水器(22)；
回流配水系统(3)，回流配水系统(3)包括回流管(31)，回流管(31)的输入端与出水沉淀区(13)相连且输出端与布水区(15)相连，回流管(31)上设有回流泵(32)和加热器(33)。
2.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，反应罐(11)的出水端为溢流结构且位于气室(12)和出水沉淀区(13)的交界处，出水端设有出水堰。
3.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，固定填料区(14)的填料为PE填料或HDPE填料且形状为环状或空心球状。
4.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，布水器(22)沿布水管(21)等间距设置。
5.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，布水器(22)包括结合器(221)，结合器(221)与布水管(21)的主管或支管相连，结合器(221)侧壁呈辐射状布设有出水嘴(222)。
6.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，回流管(31)的输入端位于出水沉淀区(13)液面以下30-50cm处。
7.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，回流管(31)输出端设有回流布水管(36)。
8.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，回流管(31)输出端与加热器(33)之间设有三通阀(34)，三通阀(34)的另一个接口连有排泥管(35)。
9.根据权利要求1所述的基于厌氧固定床反应器的高浓度有机废水处理装置，其特征在于，加热器(33)为蒸汽加热器、热水加热器、电加热器中的一种。
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