申請(qǐng)日2013.10.28

　　公開(公告)日2015.04.15

　　IPC分類號(hào)C02F3/28

　　摘要

　　本發(fā)明涉及分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，目的在于提高反應(yīng)器對(duì)含油脂高濃度有機(jī)廢水的處理能力與抗沖擊復(fù)合能力，增加沼氣攪拌效果，優(yōu)化泥床內(nèi)流態(tài)變化。包括配水系統(tǒng)、第一循環(huán)系統(tǒng)、第二循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：采用大阻力環(huán)狀管配水，反應(yīng)器內(nèi)部厭氧污泥區(qū)設(shè)置分流管，分流管下口與環(huán)狀配水盤管上的配水孔對(duì)應(yīng)布置，管內(nèi)水流經(jīng)一級(jí)分離器折板折流，在大污泥區(qū)形成循環(huán)流，升入二級(jí)分離器的水流經(jīng)折板折流，由內(nèi)循環(huán)管回流至分流管入口，形成二級(jí)循環(huán)流，配水孔出流、大污泥區(qū)回流與內(nèi)循環(huán)管回流混合、稀釋，進(jìn)入分流管。本發(fā)明的恒溫調(diào)溫設(shè)施，能夠有效改善反應(yīng)的溫度條件，提高處理效率，降低了處理污水水溫條件的限制影響。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器,包括配水系統(tǒng)、第一循環(huán)系統(tǒng)、第二循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于：采用大阻力環(huán)狀管配水，反應(yīng)器內(nèi)部厭氧污泥區(qū)設(shè)置分流管(3)，分流管下口與環(huán)狀配水盤管(2)上的配水孔對(duì)應(yīng)布置，管內(nèi)水流經(jīng)一級(jí)分離器折板(7)折流，在大污泥區(qū)(5)形成循環(huán)流，升入二級(jí)分離器的水流經(jīng)折板(11)折流，由內(nèi)循環(huán)管回流至分流管入口，形成二級(jí)循環(huán)流，配水孔出流、大污泥區(qū)回流與內(nèi)循環(huán)管回流混合、稀釋，進(jìn)入分流管;配水系統(tǒng)配水盤管上部等間距開孔，開孔數(shù)量與設(shè)置分流管數(shù)量對(duì)應(yīng)，開孔比0.25~0.30,第一循環(huán)系統(tǒng)分流管總截面面積為反應(yīng)柱截面積的1/4~1/3，分流管高徑比8:1~12:1，管內(nèi)水流流速1.2~1.6m/s;

　　第二循環(huán)系統(tǒng)增設(shè)內(nèi)循環(huán)路徑，利用二級(jí)三相分離器折板折角與底部懸浮污泥層沼氣氣提作用，將水流由內(nèi)循環(huán)管回流至分流管進(jìn)水端，形成內(nèi)循環(huán)。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，其特征在于：柱體外壁加設(shè)一水浴循環(huán)區(qū)，設(shè)置不同循環(huán)間隔，由自控系統(tǒng)調(diào)整熱媒進(jìn)水溫度，分級(jí)分段控制反應(yīng)區(qū)溫度條件。

　　說明書

　　一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種改進(jìn)型大流速內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器，尤其用于處理屠宰、洗油罐、榨油等含油脂高濃度有機(jī)廢水反應(yīng)器—分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器。

　　背景技術(shù)

　　隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，高濃度有機(jī)廢水處理越來越成為污水處理領(lǐng)域的研究焦點(diǎn)。針對(duì)高濃度有機(jī)廢水水質(zhì)特點(diǎn)與處理難點(diǎn)，主要采用的處理方法有物理方法、化學(xué)方法、生物方法，以及多種方法組合匹配處理技術(shù)，其中生物法處理具有效果穩(wěn)定、成本低廉、運(yùn)行簡易等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛應(yīng)用。

　　目前，高濃度有機(jī)廢水處理最常用的工藝組合即為厭氧+好氧處理工藝，例如，UASB-生物接觸氧化、水解酸化-SBR、AF-CASS等。UASB作為最為常用同時(shí)也是最有效的高濃度有機(jī)廢水的厭氧處理技術(shù)，具有自身獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，UASB反應(yīng)器由底部懸浮厭氧污泥層、固液氣三相分離器和集氣室組成。底部的厭氧污泥層是最核心的處理部分，由具有良好的沉降性能與凝聚性能的厭氧污泥構(gòu)成，污水經(jīng)由此層向上與懸浮厭氧污泥充分接觸，實(shí)現(xiàn)污水中有機(jī)物的厭氧反應(yīng)全過程，產(chǎn)生沼氣，同時(shí)形成固、液、氣三種相態(tài)混合泥層，氣泡在上升過程中接觸、合并，由小變大，對(duì)污泥層起到了氣動(dòng)攪拌的作用，同時(shí)，推動(dòng)混合泥層上升進(jìn)入三相分離器。當(dāng)混合泥層遇到隔板時(shí)，上升水流被折向分流，沼氣穿越水層進(jìn)入集氣室，沼氣收集，泥水混合液流折向后進(jìn)入沉淀區(qū)，泥水分離，污泥由于水力變化發(fā)生凝聚，形成顆粒污泥，再次沉回底部厭氧泥層。

　　與其他類型的厭氧反應(yīng)器相比較，UASB反應(yīng)器主要優(yōu)點(diǎn)是污泥床內(nèi)污泥濃度高，生物量大;處理容積負(fù)荷率高，采用中溫發(fā)酵時(shí)，容積負(fù)荷一般為10kgCOD/m3﹒d;廢水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小;設(shè)備簡單，運(yùn)行方便，勿需設(shè)沉淀池和污泥回流裝置;充分利用沼氣的攪拌作用，不需在反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)機(jī)械攪拌裝置，造價(jià)相對(duì)較低，便于管理，且不存在堵塞問題。同時(shí)，UASB也存在自身的一些缺陷，例如，進(jìn)水中懸浮物需要適當(dāng)控制，不宜過高，一般控制在100mg/L以下;污泥床內(nèi)流態(tài)差異較大，有短流現(xiàn)象，影響處理能力; 對(duì)水質(zhì)和負(fù)荷突然變化適應(yīng)性差，耐沖擊力稍差等。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種分流式恒溫內(nèi)循環(huán)厭氧污泥床反應(yīng)器。針對(duì)UASB與IC反應(yīng)器處理含油脂高濃度有機(jī)廢水所出現(xiàn)的問題，本發(fā)明在保持UASB與IC反應(yīng)器處理廢水的工藝特點(diǎn)基礎(chǔ)上，對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的構(gòu)造、水流流動(dòng)變化以及溫度條件等方面進(jìn)行改進(jìn)，目的在于提高反應(yīng)器對(duì)含油脂高濃度有機(jī)廢水的處理能力與抗沖擊復(fù)合能力，增加沼氣攪拌效果，優(yōu)化泥床內(nèi)流態(tài)變化。

　　本發(fā)明為達(dá)到以上技術(shù)優(yōu)勢(shì)，具體的改進(jìn)技術(shù)方案如下：

　　反應(yīng)器底部進(jìn)水采用大阻力環(huán)狀配水，設(shè)置環(huán)狀配水盤管，盤管上部開有等間距孔徑，開孔數(shù)量與設(shè)置分流管數(shù)量對(duì)應(yīng)，孔徑按開孔比(開孔面積與盤管總面積比)0.25~0.30，進(jìn)水從底部進(jìn)水口流入，進(jìn)入環(huán)狀配水盤管，經(jīng)過配水孔流速增加，提升水頭加大，孔口出流混合大污泥區(qū)循環(huán)污泥、內(nèi)循環(huán)污泥同時(shí)進(jìn)入分流管。

　　在反應(yīng)器內(nèi)部厭氧污泥區(qū)設(shè)置分流管，分流管下口與環(huán)狀配水盤管上的配水孔對(duì)應(yīng)，分流管上口至一級(jí)三相分離器擋板。分流管總截面面積宜為反應(yīng)柱截面積的1/4~1/3。分流管相對(duì)于反應(yīng)器的高徑比加大，管內(nèi)水流流速增加，減小產(chǎn)生短流的可能。管內(nèi)泥水出流被折角擋板折流后大部分分流向下，在大污泥層內(nèi)形成循環(huán)流(一級(jí)循環(huán));另一部分分流向上進(jìn)入一級(jí)沉淀區(qū)，泥水分離。管內(nèi)亦形成厭氧懸浮污泥層，成為各自獨(dú)立的小厭氧污泥床。

　　為了改善反應(yīng)器運(yùn)行溫度條件，本發(fā)明增加了恒溫自動(dòng)控制設(shè)備，在底部厭氧污泥區(qū)外壁加設(shè)一水浴循環(huán)區(qū)，水浴循環(huán)區(qū)與反應(yīng)區(qū)獨(dú)立，僅起到水浴加熱作用。水浴循環(huán)區(qū)分別設(shè)置不同循環(huán)間隔，能夠根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行的需要，采取分級(jí)式控溫方式。

　　本發(fā)明設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，水流通過一級(jí)三相分離器后，進(jìn)入二級(jí)三相分離器，在二級(jí)三相分離器折板處，增設(shè)內(nèi)循環(huán)路徑(內(nèi)循環(huán)管)，水流經(jīng)折板折射后，由于分流管的氣提作用，內(nèi)循環(huán)管路水流向下運(yùn)動(dòng)，部分折射水流回流，在二級(jí)三相分離器與污泥層底部形成內(nèi)循環(huán)(二級(jí)循環(huán))。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：所形成的一級(jí)循環(huán)，將污水在厭氧污泥層中流動(dòng)路徑增加一倍，污水與泥層的接觸過程延長，使得有機(jī)物能夠得到充分降解，提高處理效果，特別應(yīng)用于處理屠宰廢水、榨油廢水等含油脂廢水時(shí)，減少因油脂密度低而易上浮的影響。本發(fā)明所形成的的二級(jí)循環(huán)，無需外加動(dòng)力，形成內(nèi)循環(huán)體系，對(duì)進(jìn)水起到稀釋、調(diào)流作用，特別適用于高濃度難降解有機(jī)廢水的處理，同時(shí)提高了反應(yīng)器抗沖擊復(fù)合能力。本發(fā)明的恒溫調(diào)溫設(shè)施，能夠有效改善反應(yīng)的溫度條件，提高處理效率，降低了處理污水水溫條件的限制影響。