申請(qǐng)日2015.11.03

　　公開(公告)日2017.06.20

　　IPC分類號(hào)C02F9/14; C02F101/30; C02F101/38

　　摘要

　　一種有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器及應(yīng)用其處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法，本發(fā)明涉及一種處理有機(jī)廢水的厭氧反應(yīng)器及應(yīng)用方法，它為了解決現(xiàn)有兩級(jí)厭氧反應(yīng)器設(shè)備占地面積大，管路連接復(fù)雜的問題。該套筒型分相厭氧反應(yīng)器包括內(nèi)筒、外筒、布水裝置和兩個(gè)三相分離裝置，內(nèi)筒與外筒同軸設(shè)置，在內(nèi)筒的底部安裝有布水裝置，在內(nèi)筒的上部設(shè)置三相分離裝置，在內(nèi)筒筒壁上開有出水口，圍水堰與內(nèi)筒的外筒壁圍成沉淀區(qū)，圍水堰的底板上固定有多個(gè)下降管，下降管延伸至外筒的底部。本發(fā)明套筒式兩級(jí)厭氧反應(yīng)器的布置緊密，占地面積小，管理控制簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)完成廢水的水解酸化和厭氧產(chǎn)甲烷兩級(jí)生化處理過程，提高了出水水質(zhì)。

　　權(quán)利要求書

　　1.應(yīng)用有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法，該有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器包括內(nèi)筒(1)、外筒(2)、布水裝置(3)和兩個(gè)三相分離裝置，內(nèi)筒(1)與外筒(2)同軸設(shè)置，內(nèi)筒(1)的外壁與外筒(2)的內(nèi)壁之間形成二級(jí)反應(yīng)區(qū)(C)，在內(nèi)筒(1)的底部安裝有布水裝置(3)，布水裝置(3)與進(jìn)水管相連，在內(nèi)筒(1)的上部設(shè)置一號(hào)三相分離裝置(4)，一號(hào)三相分離裝置(4)與內(nèi)筒(1)的頂壁圍成集氣區(qū)(A)，在內(nèi)筒(1)的頂壁上開有內(nèi)筒排氣口(7)，在一號(hào)三相分離裝置(4)兩側(cè)的內(nèi)筒(1)筒壁上開有內(nèi)筒出水口(6)，在內(nèi)筒(1)的上部設(shè)置有圍水堰(11)，圍水堰(11)與內(nèi)筒(1)的外筒壁圍成沉淀區(qū)(B)，外筒(2)上端的筒壁壁沿位于圍水堰(11)的下方，在外筒(2)的上部設(shè)置二號(hào)三相分離裝置(5)，在二號(hào)三相分離裝置(5)的上方分別開有外筒排氣口(10)和外筒出水口(9)，圍水堰(11)的底板上固定有多個(gè)下降管(8)，下降管(8)的一端延伸至沉淀區(qū)(B)，下降管(8)的另一端延伸至二級(jí)反應(yīng)區(qū)(C)的底部;其特征在于是按下列步驟實(shí)現(xiàn)：

　　一、含硫含氮有機(jī)廢水首先流入產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器(d)中，將有機(jī)廢水中的硫酸鹽轉(zhuǎn)為硫化物，有機(jī)物轉(zhuǎn)為小分子有機(jī)酸/醇，產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器(d)的出水通過進(jìn)水管經(jīng)布水裝置(3)進(jìn)入到有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器(m)的內(nèi)筒(1)中，在厭氧污泥的反硝化脫硫作用下，氨氮的氧化產(chǎn)物被轉(zhuǎn)為氮?dú)獗蝗コ�，部分硫化物被轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，得到初處理的生化液;

　　二、在有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器(m)的內(nèi)筒(1)中初處理的生化液上升經(jīng)一號(hào)三相分離裝置(4)通過內(nèi)筒出水口(6)流入沉淀區(qū)(B)，反硝化脫硫產(chǎn)生的單質(zhì)硫泥在沉淀區(qū)(B)內(nèi)沉淀收集，流水然后通過下降管(8)進(jìn)入到外筒(2)的底部，流水中殘留污染物在厭氧污泥的作用下被進(jìn)一步去除，殘留的硫重新被轉(zhuǎn)為硫化氫，含硫化氫混合液經(jīng)外筒出水口(9)流進(jìn)入氣提塔(n)的頂部，來自循環(huán)氣柜(i)的凈化吹脫進(jìn)氣通過風(fēng)機(jī)(j)從氣提塔(n)的底部連續(xù)通入，含硫化氫混合液與吹脫進(jìn)氣在氣提塔(n)內(nèi)逆流充分接觸，使含硫化氫混合液中的硫化物充分轉(zhuǎn)入氣相，氣提塔(n)的出水經(jīng)過液封槽(e)后流入好氧生化裝置或氨氧化裝置(f)，再經(jīng)凈化后排出，氣提塔(n)頂部排出的高含硫化氫氣體與產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器(d)產(chǎn)生的氣體以及有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器(m)產(chǎn)生的氣體一同進(jìn)入含硫氣體凈化回收裝置(h)，完成含硫含氮廢水的調(diào)控。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法，其特征在于步驟一所述的產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器(d)為厭氧產(chǎn)酸發(fā)酵反應(yīng)器或水解酸化池。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法，其特征在于步驟一所述的含硫含氮有機(jī)廢水中S和N的摩爾比為0.67～1：1。

　　說明書

　　應(yīng)用有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種處理有機(jī)廢水的新型厭氧反應(yīng)器及應(yīng)用其處理含硫含氮有機(jī)廢水的調(diào)控方法。

　　背景技術(shù)

　　高濃度有機(jī)廢水厭氧生物處理會(huì)經(jīng)歷水解酸化和產(chǎn)甲烷等反應(yīng)過程。產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌在營養(yǎng)需求、生長(zhǎng)速度及對(duì)環(huán)境條件的敏感程度等方面存在較大的差異，其生態(tài)位也存在很大差異。在單相厭氧反應(yīng)器中，很難實(shí)現(xiàn)兩類菌群之間的協(xié)調(diào)平衡。而兩相厭氧處理工藝，把水解酸化和甲烷化兩個(gè)階段分離在兩個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)單元中，使產(chǎn)酸細(xì)菌和產(chǎn)甲烷細(xì)菌在各自最佳的環(huán)境條件下生長(zhǎng)，這樣不僅有利于充分發(fā)揮其各自的活性，而且能提高容積負(fù)荷率，減少反應(yīng)容積，增加運(yùn)行穩(wěn)定性�，F(xiàn)階段，兩相厭氧處理工藝一般采用兩個(gè)反應(yīng)器串聯(lián)的形式，第一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的是以酸化細(xì)菌為主體的水解酸化過程，第二個(gè)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的是以產(chǎn)甲烷菌為主的甲烷化過程。由于需要建造兩座生物反應(yīng)裝置，增加了管理負(fù)擔(dān)，占地面積大，兩座反應(yīng)設(shè)備間需要管路和水泵連接，增加投資。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有兩相厭氧反應(yīng)器設(shè)備占地面積大、管路連接復(fù)雜等問題，提供一種產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相高度集成在一個(gè)系統(tǒng)中的新型有機(jī)廢水處理兩相厭氧反應(yīng)器及應(yīng)用其處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法。

　　本發(fā)明有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器包括內(nèi)筒、外筒、布水裝置和兩個(gè)三相分離裝置，內(nèi)筒與外筒同軸設(shè)置，內(nèi)筒的外壁與外筒的內(nèi)壁之間形成二級(jí)反應(yīng)區(qū)，在內(nèi)筒的底部安裝有布水裝置，布水裝置與進(jìn)水管相連，在內(nèi)筒的上部設(shè)置一號(hào)三相分離裝置，一號(hào)三相分離裝置與內(nèi)筒的頂壁圍成集氣區(qū)，在內(nèi)筒的頂壁上開有內(nèi)筒排氣口，在一號(hào)三相分離裝置兩側(cè)的內(nèi)筒筒壁上開有內(nèi)筒出水口，在內(nèi)筒的上部設(shè)置有圍水堰，圍水堰與內(nèi)筒的外筒壁圍成沉淀區(qū)，外筒上端的筒壁壁沿位于圍水堰的下方，在外筒的上部設(shè)置二號(hào)三相分離裝置，在二號(hào)三相分離裝置的上方分別開有外筒排氣口和外筒出水口，圍水堰的底板上固定有多個(gè)下降管，下降管的一端延伸至沉淀區(qū)，下降管的另一端延伸至二級(jí)反應(yīng)區(qū)的底部。

　　本發(fā)明所述的套筒型分相厭氧反應(yīng)器由內(nèi)筒和外筒兩部分構(gòu)成，中間通過內(nèi)筒筒壁(隔板)隔開。在內(nèi)筒中，多點(diǎn)配水系統(tǒng)與進(jìn)水管相連，通過多點(diǎn)配水系統(tǒng)，廢水在內(nèi)筒中形成均勻的上升流，根據(jù)水質(zhì)通過控制上升流速，形成顆粒污泥，高效的處理廢水，實(shí)現(xiàn)廢水的一級(jí)處理。內(nèi)筒上部的三相分離器實(shí)現(xiàn)氣固液分離，沼氣進(jìn)入集氣區(qū)，而后通過排氣口排出，實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用。內(nèi)筒出水經(jīng)過下降管進(jìn)入外筒底部，而后形成上升流，培養(yǎng)顆粒污泥，廢水通過外筒的三相分離區(qū)，而后排除反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)廢水的二級(jí)處理。在同一反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)廢水的分相厭氧生物處理和高濃度有機(jī)物的高效去除。

　　本發(fā)明應(yīng)用有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器處理含硫含氮廢水的調(diào)控方法按以下步驟實(shí)現(xiàn)：

　　一、含硫含氮有機(jī)廢水首先流入產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器中，將有機(jī)廢水中的硫酸鹽轉(zhuǎn)為硫化物，有機(jī)物轉(zhuǎn)為小分子有機(jī)酸/醇，產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器的出水通過進(jìn)水管經(jīng)布水裝置進(jìn)入到有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器的內(nèi)筒中，在厭氧污泥的反硝化脫硫作用下，氨氮的氧化產(chǎn)物被轉(zhuǎn)為氮?dú)獗蝗コ�，部分硫化物被轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，得到初處理的生化液;

　　二、在有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器的內(nèi)筒中初處理的生化液上升經(jīng)一號(hào)三相分離裝置通過內(nèi)筒出水口流入沉淀區(qū)，反硝化脫硫產(chǎn)生的單質(zhì)硫泥在沉淀區(qū)內(nèi)沉淀收集，流水然后通過下降管進(jìn)入到外筒的底部，流水中殘留污染物在厭氧污泥的作用下被進(jìn)一步去除，殘留的硫重新被轉(zhuǎn)為硫化氫，含硫化氫混合液經(jīng)外筒出水口流進(jìn)入氣提塔的頂部，來自循環(huán)氣柜的凈化吹脫進(jìn)氣通過風(fēng)機(jī)從氣提塔的底部連續(xù)通入，含硫化氫混合液與吹脫進(jìn)氣在氣提塔內(nèi)逆流充分接觸，使含硫化氫混合液中的硫化物充分轉(zhuǎn)入氣相，氣提塔的出水經(jīng)過液封槽后流入好氧生化裝置或氨氧化裝置，再經(jīng)凈化后排出，氣提塔頂部排出的高含硫化氫氣體與產(chǎn)酸-硫酸鹽還原反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體以及有機(jī)廢水處理套筒型分相厭氧反應(yīng)器產(chǎn)生的氣體一同進(jìn)入含硫氣體凈化回收裝置，完成含硫含氮廢水的調(diào)控。

　　發(fā)明處理有機(jī)廢水的套筒式兩級(jí)厭氧反應(yīng)器及處理含硫含氮有機(jī)廢水的方法包含以下優(yōu)點(diǎn)：

　　1.內(nèi)筒和外筒可以視為兩個(gè)串聯(lián)的升流式厭氧反應(yīng)單元，構(gòu)成分相厭氧反應(yīng)器;

　　2.在同一反應(yīng)器內(nèi)完成廢水的水解酸化和厭氧甲烷化兩個(gè)生化反應(yīng)過程，并且兩個(gè)過程相互不受影響;

　　3.在外筒出水處設(shè)有沉淀區(qū)，防止污泥外流;

　　4.從外觀形式上，套筒型分相厭氧反應(yīng)器的布置緊密，占地面積小，反應(yīng)裝置的管理控制簡(jiǎn)單;

　　5.套筒型分相厭氧反應(yīng)器還可設(shè)置回流口，稀釋進(jìn)水濃度，提高反應(yīng)器內(nèi)上升流速;

　　6.在套筒型分相厭氧反應(yīng)器內(nèi)能夠高效完成含硫含氮廢水的脫硫反硝化，通過外筒的強(qiáng)化生物處理作用，提高出水水質(zhì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中產(chǎn)生的生物硫的高效分離。