申請日2013.10.18

　　公開(公告)日2014.07.02

　　IPC分類號C02F3/28

　　摘要

　　本實(shí)用新型提供了一種適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，包括殼體，殼體內(nèi)從下到上依次設(shè)有布水混合區(qū)、顆粒污泥膨脹區(qū)、一級三相分離器、精處理區(qū)、二級三相分離器和出水區(qū)，出水區(qū)連接外循環(huán)回流管的一端，布水混合區(qū)內(nèi)設(shè)有布水器，布水混合區(qū)的底部連接進(jìn)水管，進(jìn)水管連接外循環(huán)回流管的另一端，一級三相分離器和二級三相分離器的頂端分別連接一級上升管和二級上升管，一級上升管和二級上升管連接氣液分離器，氣液分離器連接沼氣收集管和內(nèi)循環(huán)下降管，內(nèi)循環(huán)下降管的出水口位于布水器上方，沼氣收集管連接沼氣收集系統(tǒng)。本實(shí)用新型抗沖擊能力強(qiáng)，具有穩(wěn)定的生物截留能力、良好的生物功能分布、高效的處理能力。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，包括殼體(1)，殼體(1)內(nèi)從下到上依次設(shè)有布水混合區(qū)、顆粒污泥膨脹區(qū)(14)、一級三相分離器(7)、精處理區(qū)(15)、二級三相分離器(8)和出水區(qū)，出水區(qū)連接外循環(huán)回流管(11)的一端，布水混合區(qū)內(nèi)設(shè)有布水器(3)，布水混合區(qū)的底部連接進(jìn)水管(2)，進(jìn)水管(2)連接外循環(huán)回流管(11)的另一端，一級三相分離器(7)和二級三相分離器(8)的頂端分別連接一級上升管(4)和二級上升管(5)，一級上升管(4)和二級上升管(5)連接氣液分離器(9)，氣液分離器(9)連接沼氣收集管(12)和內(nèi)循環(huán)下降管(6)，內(nèi)循環(huán)下降管(6)的出水口位于布水器(3)上方，沼氣收集管(12)連接沼氣收集系統(tǒng)(13)。

　　2.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的外循環(huán)回流管(11)上設(shè)有循環(huán)泵與計量控制裝置。

　　3.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的顆粒污泥膨脹區(qū)(14)和精處理區(qū)(15)的高度比為1:1~3:1，顆粒污泥膨脹區(qū)(14)和精處理區(qū)(15)內(nèi)接種厭氧顆粒污泥。

　　4.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的顆粒污泥膨脹區(qū)(14)外壁設(shè)有4個取樣口，精處理區(qū)(15)的外壁設(shè)有3個取樣口。

　　5.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的沼氣收集管(12)連至地面供取樣。

　　6.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的外循環(huán)回流管(11)連接出水區(qū)的下部。

　　7.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的布水器(3)為多片螺旋扇葉形結(jié)構(gòu)，內(nèi)循環(huán)下降管(6)的出水端內(nèi)側(cè)布置螺旋狀葉片，下降管出水端內(nèi)側(cè)布置的螺旋狀葉片方向與布水器(3)葉片的出水方向相同。

　　8.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的內(nèi)循環(huán)下降管(6)的出水口位于布水器(3)上方的中間位置，并不進(jìn)入布水混合區(qū)。

　　9.如權(quán)利要求1所述的適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，所述的一級三相分離器(7)和二級三相分離器(8)均包括2~6層集氣支槽和1~3個集氣總槽，一級三相分離器(7)和二級三相分離器(8)的集氣總槽頂部分別與一級上升管(4)和二級上升管(5)的底部相連通。

　　說明書

　　適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本實(shí)用新型涉及一種適用于高濃度染整廢水處理的高效生物反應(yīng)器，屬于廢水生物處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　印染行業(yè)是工業(yè)廢水排放大戶，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國印染廢水每天排放量為3×106～4×106m3。印染廢水具有水量大、有機(jī)污染物含量高、色度深、堿性大、水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，屬難處理的工業(yè)廢水。印染廢水是各類紡織印染企業(yè)生產(chǎn)過程中排放的各種廢水的總稱。印染加工主要分為前處理(包括燒毛、退漿、煮煉、漂白、絲光等工序)、染色(包括染色、皂洗、水洗工序)、印花和整理四部分。

　　目前，印染廢水的處理主要有物理法、化學(xué)法和生物法，而在實(shí)際工程應(yīng)用中多是幾種物化、生化工藝的組合。一般來說，生物處理工藝較物化處理工藝具有處理費(fèi)用低、污染物降解徹底(不僅僅是水體中污染物的轉(zhuǎn)移)等特點(diǎn)，而生物處理工藝根據(jù)微生物新陳代謝過程中受氫體是否是氧氣而分為厭氧生物處理和好氧生物處理。厭氧生物處理不需要曝氣，在目前的印染廢水處理工程中一般只利用其前段的水解和酸化過程(主要是因?yàn)橛∪緩U水的可生化性較差，B/C一般小于0.2)，而產(chǎn)甲烷階段較少應(yīng)用。

　　內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器(IC)和膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(EGSB)作為第三代厭氧反應(yīng)器的代表，已成功應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)、食品加工、造紙等行業(yè)生產(chǎn)廢水處理中，但是印染廢水由于可生化性差、水質(zhì)復(fù)雜等特點(diǎn)，這兩種反應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)對印染廢水的高效處理。

　　本實(shí)用新型即是針對以上背景，設(shè)計出的一種適合印染廢水處理的高效厭氧生物反應(yīng)器，對于處理高色度、可生化性較差的印染廢水具有獨(dú)特的優(yōu)勢，可實(shí)現(xiàn)對印染廢水的高效處理。

　　實(shí)用新型內(nèi)容

　　本實(shí)用新型的目的是提供一種新型的適用于染整廢水生化處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧反應(yīng)器，在內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器的基礎(chǔ)上引入外循環(huán)系統(tǒng)，即彌補(bǔ)了單獨(dú)用內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器處理染整廢水傳質(zhì)效果差，產(chǎn)氣量不足以發(fā)生內(nèi)循環(huán)的缺陷，也保持了分段處理的優(yōu)點(diǎn)，其具有良好的污泥截留性能、較高的抗沖擊負(fù)荷 能力和優(yōu)良的水力條件，在處理染整廢水方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢。

　　為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供了一種適用于染整廢水處理的強(qiáng)化循環(huán)高效厭氧生物反應(yīng)器，其特征在于，包括殼體，殼體內(nèi)從下到上依次設(shè)有布水混合區(qū)、顆粒污泥膨脹區(qū)、一級三相分離器、精處理區(qū)、二級三相分離器和出水區(qū)，出水區(qū)的上部連接出水管，出水區(qū)的下部連接外循環(huán)回流管的一端，布水混合區(qū)內(nèi)設(shè)有布水器，布水混合區(qū)的底部連接進(jìn)水管，進(jìn)水管連接外循環(huán)回流管的另一端，一級三相分離器和二級三相分離器的頂端分別連接一級上升管和二級上升管，一級上升管和二級上升管連接氣液分離器，氣液分離器連接沼氣收集管和內(nèi)循環(huán)下降管，內(nèi)循環(huán)下降管的出水口位于布水器上方，沼氣收集管連接沼氣收集系統(tǒng)。

　　優(yōu)選地，所述的外循環(huán)回流管上設(shè)有循環(huán)泵與計量控制裝置。

　　優(yōu)選地，所述的顆粒污泥膨脹區(qū)和精處理區(qū)的高度比為1∶1～3∶1，顆粒污泥膨脹區(qū)和精處理區(qū)內(nèi)接種厭氧顆粒污泥。

　　優(yōu)選地，所述的顆粒污泥膨脹區(qū)外壁設(shè)有4個取樣口，精處理區(qū)的外壁設(shè)有3個取樣口。

　　優(yōu)選地，所述的沼氣收集管連至地面供取樣。

　　優(yōu)選地，所述的外循環(huán)回流管連接出水區(qū)的下部。

　　優(yōu)選地，所述的布水器為多片螺旋扇葉形結(jié)構(gòu)，內(nèi)循環(huán)下降管的出水端內(nèi)側(cè)布置螺旋狀葉片，下降管出水端內(nèi)側(cè)布置的螺旋狀葉片方向與布水器葉片的出水方向相同

　　優(yōu)選地，所述的內(nèi)循環(huán)下降管的出水口位于布水器上方的中間位置，并不進(jìn)入布水混合區(qū)。

　　優(yōu)選地，所述的一級三相分離器和二級三相分離器均包括2～6層集氣支槽和1～3個集氣總槽，一級三相分離器和二級三相分離器的集氣總槽頂部分別與一級上升管和二級上升管的底部相連通。

　　本實(shí)用新型中，反應(yīng)器的底部布水區(qū)連接進(jìn)水管、內(nèi)循環(huán)下降管和外循環(huán)回流管，外回流管連接進(jìn)水管，構(gòu)成外循環(huán)系統(tǒng)。反應(yīng)器分為上下兩個反應(yīng)室，即顆粒污泥膨脹區(qū)和精處理區(qū)，在每個反應(yīng)室的頂部分別設(shè)置三相分離器，三相分離器的頂部均有一上升管到達(dá)頂部的氣液分離器，氣液分離器設(shè)有沼氣收集管， 氣液分離器中有一下降管至膨脹區(qū)的底部，這樣構(gòu)成一個內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

　　(1)通過設(shè)置外循環(huán)系統(tǒng)，使得第一反應(yīng)室(顆粒污泥膨脹區(qū))的水力負(fù)荷比進(jìn)水時的水力負(fù)荷增加0.5～10倍，在較高的水力負(fù)荷下，第一反應(yīng)室的污泥達(dá)到充分的流化狀態(tài)，加強(qiáng)傳質(zhì)過程，提高了反應(yīng)器的生化反應(yīng)速度。

　　(2)外循環(huán)過程的存在使得內(nèi)循環(huán)在產(chǎn)氣量不足的情況下得以持續(xù)運(yùn)行，大大提高了厭氧消化速率和有機(jī)負(fù)荷。

　　(3)出水回流可充分利用厭氧降解過程產(chǎn)生的堿性物質(zhì)(如氨氮)提高進(jìn)水堿度和pH值，保證反應(yīng)器內(nèi)的pH穩(wěn)定，減少調(diào)整pH的投酸量，有助于降低運(yùn)行費(fèi)用。

　　(4)通過出水回流，反應(yīng)器具有抗沖擊負(fù)荷的能力，使進(jìn)水中的毒物濃度被稀釋至對微生物不再有毒害作用。

　　(5)所述的外循環(huán)回流管上設(shè)有循環(huán)泵與計量控制裝置，可以根據(jù)不同的水質(zhì)條件控制外循環(huán)流量;通過回流泵和計量設(shè)備實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)器可控的強(qiáng)化外循環(huán)，有利于提高反應(yīng)器內(nèi)部水流的上升速度，促進(jìn)反應(yīng)器內(nèi)部顆粒污泥和廢水的混合度，改善反應(yīng)器的水力條件和傳質(zhì)效果;這種回流方式并不改變出水區(qū)的表面負(fù)荷，有利于保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定性。

　　(6)所述的內(nèi)循環(huán)下降管并不進(jìn)入布水混合區(qū)，以減少進(jìn)水水頭對氣液分離器(集氣區(qū))液位的影響，提高內(nèi)回流效率。

　　(7)所說的布水器為多片螺旋扇葉形結(jié)構(gòu)，進(jìn)水從相鄰扇葉空隙間擠出，形成螺旋狀、中間流速小、四周流速大的旋轉(zhuǎn)水流，在顆粒污泥膨脹區(qū)至第一級三相分離器之間形成螺旋上升的氣相、固相和液相混合相。通過獨(dú)特的布水器結(jié)構(gòu)形式和可控的強(qiáng)化外循環(huán)，根據(jù)需要可以在第一級反應(yīng)室中實(shí)現(xiàn)顆粒污泥的流化狀態(tài)。