CN202054668U

CN202054668U - 处理含乳化液废水的厌氧反应器

Info

Publication number: CN202054668U
Application number: CN2011201515312U
Authority: CN
Inventors: 张宝军; 张勇; 钱美荣
Original assignee: SHIYAN BISHUIYUAN ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY CENTER
Current assignee: Shiyan Ding Ding Environmental Protection Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-05-13

Abstract

本实用新型涉及一种处理含乳化液废水的厌氧反应器，其池体高径比大于3，进水布水管设置在池体的底部，具有悬浮于池体下部的颗粒污泥区和悬浮于颗粒污泥区的上部的絮状污泥区，采用外循环系统。该厌氧反应器颗粒污泥区和絮状污泥区同时存在，使得对含乳化液废水的COD去除率提高至60%以上，降低了后续污水处理工艺压力，使整个废水处理系统总出水水质能稳定达标，整个废水处理系统运行成本得以降低。

Description

处理含乳化液废水的厌氧反应器

技术领域

本实用新型属于污水处理设备领域，涉及一种厌氧反应器，特别是处理含乳化液废水的厌氧反应器。

背景技术

厌氧反应器，由于其运行成本低、操作简单、耐一定的进水冲击负荷，是广泛应用于废水中有机污染物处理的一种生物处理方法。目前，市场上使用的厌氧反应器有颗粒污泥厌氧反应器（如UASB、EGSB、IC等）、絮状污泥厌氧反应器（升流式、平流式等）和厌氧滤池等。

机械加工、钢铁冷轧行业所产生的废水中含有大量乳化液废水，这种废水的可生化性一般比较低：BOD5:COD在0.10-0.25之间。目前对于此类废水的处理工艺一般为：首先对其进行物化超滤、酸化破乳、沉淀、气浮、过滤等；而后向废水中投加营养物质，主要为N、P，使废水中COD:N:P达到300:5:1的比值；经厌氧、好氧等生化处理措施，再经后续的深度处理，如芬顿氧化、微电解、反渗透、电催化等，实现达标排放，即达到GB8978-1996《污水综合排放标准》中一级标准的要求。

由于这种含化液废水的可生化比（BOD₅：COD）小于0.2，实际工程中，在上述处理工艺中的厌氧反应器选择上，人们一般不选择适用于高可生化比废水处理的颗粒污泥厌氧反应器（如UASB、EGSB、IC等），而一般选用适用于低可生化比废水处理的絮状污泥厌氧反应器（升流式、平流式等）。

但在采用絮状污泥厌氧反应器处理此类废水时。在厌氧反应器进水COD在3000-5000mg/L时，出水COD2500-4000mg/L，COD去除率在15-20%之间。由于厌氧反应器COD去除率的过低，导致后续的污水处理工艺压力太大、总出水水质不能稳定达标、运行成本太高等后果。

发明内容

本实用新型为了解决上述现有技术中存在的COD去除率低导致后续污水处理工艺压力太大、总出水水质不能稳定达标、运行成本高的问题，而提出一种处理乳化液废水的厌氧反应器，以提高含乳化液废水的COD去除率，从而降低后续污水处理工艺压力、保障总出水水质稳定达标、降低整个废水处理系统运行成本。

本实用新型是通过以下方案实现的：

所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器包括池体、进水配水系统、反应区、三相分离器、循环系统和出水系统；所述池体为圆柱体或长方体容器，高径比大于3；所述进水配水系统包括进水管和进水布水管，所述进水布水管设置在池体的底部；所述反应区位于池体内，由悬浮于池体下部的颗粒污泥区和悬浮于颗粒污泥区的上部的絮状污泥区组成；所述三相分离器设置于池体的顶部，具有排气管、沉淀槽；所述的沉淀槽位于三相分离器的上部，其表面负荷不大于0.5m3/㎡.h，底部设有用于沉淀污泥回流的底缝；所述循环系统采用外循环，分别连接所述的池体和进水配水系统；所述出水系统包括设置在所述池体上部的出水管，连接所述三相分离器。

所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其中：所述颗粒污泥区高度约占池总高度的六分之一，所述絮状污泥区高度约占池体总高度的二分之一。

所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其中：所述进水管上沿着向进水布水管方向依次装设有进水压力表、进水泵、进水调节阀和进水流量计。

所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其中：所述循环系统包括循环管、循环泵以及设置在循环管上的循环压力表、循环调节阀和循环流量计；所述池体上部设置有循环取水口；所述循环管的进水端连接所述池体尚不的循环取水口，出水端连接所述进水配水系统的进水布水管。该取水口11设置在三相分离器4下0.5处。

所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其中：所述池体内设置有检测仪表，包括温度计和PH计。所述PH计设在所述的池体内三相分离器下0.5m处。

所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其中：所述池体的底部设置有排空管，所述排空管位于所述进水布水管下部。

有益效果：

本实用新型的厌氧反应器的池体高径比大于3，在长水力停留时间条件下减少了进水布水面积，从而尽可能地保证了进水的布水均匀；

所述的处理含乳化液废水厌氧反应器的进水，与采用的外循环系统共同保证了废水较高的上升流速，从而可以保证颗粒污泥与絮状污泥在池体内相对分开且悬浮于水中、形成颗粒污泥区和絮状污泥区；废水在厌氧反应器内与悬浮的颗粒污泥与絮状污泥充分接触，从而可以得到充分净化。

三相分离器上部的沉淀区表面负荷不大于0.5m3/㎡.h，如此低的表面负荷彻底避免了厌氧活性污泥被出水带出厌氧反应器，保证了厌氧反应器内的污泥浓度稳定，避免了跑泥现象发生；

本实用新型的厌氧反应器下部的颗粒污泥区，由于污泥浓度高，可以允许较高的容积负荷，使来水中大量的有机污染物被颗粒污泥吸附和处理，从而使得废水在较短时间内很快得到去除。

进入本实用新型的厌氧反应器废水，经下部的颗粒污泥区大量截留净化后，继续流入反应器上部的絮状污泥区。由于有足够大的絮状污泥区，可以保证废水在絮状污泥区内停留足够长的停留时间，从而可以提供COD较高的去除率。

综合上述因素的影视，使得本实用新型的厌氧反应器对含乳化液废水COD去除率可以提高至60%以上：即，在进水为COD3000-5000mg/L、出水COD在1000-1800mg/L；从而降低后续污水处理工艺压力、使整个废水处理系统总出水水质能稳定达标、降低整个废水处理系统运行成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的处理含乳化液废水的厌氧反应器为升流式厌氧反应器，包括池体1、进水配水系统2、反应区3、三相分离器4、循环系统5和出水系统6。

池体1为圆柱体或长方体容器，采用内防腐的钢或钢筋混凝土结构；池体1的总高度与直径（池体为长方体时折算成圆柱体）比大于3，以保证进水水力停留时间在48小时以上。池体1上部设置有循环取水口11，用于循环管取水，保证取水区水流稳定。该取水口11设置在三相分离器4下0.5~0.8米处，一般选择在三相分离器4下0.5米处。

进水配水系统2包括进水管21和进水布水管26，进水管21上沿着向进水布水管26依次装设有进水压力表22、进水泵23、进水调节阀24和进水流量计25；进水布水管26设置在池体1的底部，以将来水均匀的分布在池体1的底部。进水泵23的过流部分为不锈钢，用于进水管路增压；进水调节阀24用于调节进水流量。

反应区3位于池体1内，具有颗粒污泥区31和絮状污泥区32。由于颗粒污泥的比重大于絮状污泥，在相同的水力搅拌作用下，颗粒污泥由于比重较大，悬浮于池体下部，形成颗粒污泥区31，颗粒污泥区高度约占池1总高度的六分之一；絮状污泥则多悬浮于颗粒污泥区31的上部，形成絮状污泥区32，絮状污泥区32高度约占池体总高度的二分之一。

三相分离器4设置于池体1的顶部，具有排气管41、沉淀槽42；沉淀槽42位于三相分离器4的上部，其表面负荷不大于0.5m3/㎡.h，底部设有用于沉淀污泥回流的底缝43。这里，首先通过排气管41分离反应区2产生的气体，而后经过沉淀池42将污泥和废水分离。

循环系统5采用外循环，分别连接池体1和进水配水系统2，包括循环管51、循环泵52以及设置在循环管51上的循环压力表53、循环调节阀54和循环流量计55；其中循环管51的进水端连接池体1的循环取水口11，出水端连接进水配水系统2的进水布水管26；循环泵52过流部分为不锈钢，用于循环管路增压，循环调节阀54用于调节循环流量。

出水系统6包括设置在池体1上部的出水管，与三相分离器4连接。

进一步，本实用新型的厌氧反应器还在池体1内设置有检测仪表7，包括温度计71和PH计；温度计71用于池体内水温检测；PH计72设在池体1内三相分离器4下0.5m处，以检测该处PH值。

为便于检修，池体1的底部设置有排空管12，排空管12位于进水配水系统2的进水布水管26下部，以便于检修时将池体1排空。

本实用新型的厌氧反应器的工作流程如下：

废水经进水配水系统2进入池体1到达反应区3；

反应区3的活性污泥的形态有颗粒污泥和絮状污泥两种形态，在由底部进水布水管26向上出水的水力搅动下，污泥悬浮于池体1内的废水中。颗粒污泥区31位于池体1下部，首先与底部进水布水管26出来的废水接触反应。这时的废水中有机物浓度高，而颗粒污泥区31的污泥浓度也高，废水中的污染物得到充分的吸收和去除；同时，废水中高浓度的有机物也保证了颗粒污泥保持活性的营养物需求；

经过颗粒污泥区31截留去除污染物的废水继续上升，与絮状污泥区32的絮状污泥混合接触。废水中的有机物再被絮状污泥继续截留、净化去除。这时废水中的有机物已不足以维持颗粒污泥生长代谢的营养物需要，但还可以维持絮状污泥区32的低浓度的絮状污泥的营养物需求；

继续上升的废水到达三相分离器4，气体经过排气管41分离出去，水与污泥部分进入沉淀槽42，其中的沉淀污泥经过沉淀槽底缝43回流到反应区3，水经出水系统6排出该处理器；至此，完成废水的处理过程。

在废水处理过程中，要保证池体1内水上升流速，因此循环系统5自位于池体1上部的取水口11取水，经循环系统5与进水配水系统2的泵加压、阀门调节、流量计量，至水布水管26，以保证厌氧反应器的池体内水上升流流速在0.5-1.0m/h。

采用本实用新型的厌氧反应器COD去除率提高至60%以上：

由于水力停留时间延长至48小时以上，且在该反应器启动阶段投加了颗粒污泥，使得反应器内污泥浓度显著提高，而且保证了废水与污泥的充分接触与反应；含乳化液废水COD指标多为大分子量、支链或环状分子结构、难降解的有机物形成，通过废水与污泥的充分接触与反应，废水中有机物在厌氧污泥的作用下，分解成小分子、易降解的有机污染物，进而进一步分解、氧化成气体，从而被去除；

反应器颗粒污泥区中的高浓度活性污泥有利于废水中的有机物被充分的预选择、截留和去除；反应器絮凝污泥区中的较低浓度活性污泥则可以进一步截留、去除废水中的有机物；

以广州东风本田发动机有限公司的含乳化液废水处理为例，采用这种含乳化液废水厌氧反应器处理，在进水COD5000mg/L的情况下，出水COD在1500-1800mg/L。相比于此类废水处理以前所采用的厌氧反应器，这种厌氧反应器，在处理含乳化液废水时，其COD去除率从20%提高到60%以上。

不仅如此，由于本厌氧反应器的高径比大于3，在长水力停留时间条件下减少了进水布水面积，从而尽可能地保证了进水的布水均匀；同时提供了较高的上升流速，从而保证了颗粒污泥与絮状污泥相对分开，从而形成颗粒污泥区和絮状污泥区。

而且由于设置了三相分离器，其上部的沉淀区表面负荷不大于0.5m3/㎡.h，如此低的表面负荷彻底避免了厌氧活性污泥被出水带出厌氧反应器，保证了厌氧反应器内的污泥浓度稳定，避免了跑泥现象发生。

采用的外循环系统可以保证厌氧反应器对废水上升流速的需求。外循环的流量大小可以通过调节阀控制，通过流量计得到循环流量值。

综上所述，采用本实用新型的厌氧反应器，完全能够解决现有技术中存在的COD去除率低导致后续污水处理工艺压力太大、总出水水质不能稳定达标、运行成本高的问题，从而降低后续污水处理工艺压力、保障总出水水质稳定达标、降低整个废水处理系统运行成本。

Claims

1.一种处理含乳化液废水的厌氧反应器，包括池体、进水配水系统、反应区、三相分离器、循环系统和出水系统，其特征在于：

所述池体为圆柱体或长方体容器，高径比大于3；

所述进水配水系统包括进水管和进水布水管，所述进水布水管设置在池体的底部；

所述反应区位于池体内，由悬浮于池体下部的颗粒污泥区和悬浮于颗粒污泥区的上部的絮状污泥区组成；

所述三相分离器设置于池体的顶部，具有排气管、沉淀槽；所述的沉淀槽位于三相分离器的上部，其表面负荷不大于0.5m3/㎡.h，底部设有用于沉淀污泥回流的底缝；

所述循环系统采用外循环，分别连接所述的池体和进水配水系统；

所述出水系统包括设置在所述池体上部的出水管，连接所述三相分离器。

2.如权利要求1所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述颗粒污泥区高度约占池总高度的六分之一，所述絮状污泥区高度约占池体总高度的二分之一。

3.如权利要求1所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述进水管上沿着向进水布水管依次装设有进水压力表、进水泵、进水调节阀和进水流量计。

4.如权利要求1所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述循环系统包括循环管、循环泵以及设置在循环管上的循环压力表、循环调节阀和循环流量计；

所述池体上部设置有循环取水口；

所述循环管的进水端连接所述池体的循环取水口，出水端连接所述进水配水系统的进水布水管。

5.如权利要求4所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述取水口设置在三相分离器下0.5米处。

6.如权利要求1所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述池体内设置有检测仪表，包括温度计和PH计。

7.如权利要求6所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述PH计设在所述的池体内三相分离器下0.5米处。

8.如权利要求1所述的处理含乳化液废水的厌氧反应器，其特征在于：所述池体的底部设置有排空管，所述排空管位于所述进水布水管下部。