一種頂部帶濾層的處理化工廢水的ubf厭氧反應器的製作方法
2023-06-12 04:44:06
專利名稱：一種頂部帶濾層的處理化工廢水的ubf厭氧反應器的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種環保設備，具體而言涉及一種厭氧生物反應器，特別涉及ー種頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器。
背景技術：
ー些化工廢水通常含有苯及其衍生物、環狀或雜環狀烴類及其衍生物，含鹽量高達2 10%，為蒸餾出來的廢水，懸浮物低，溫度高，營養成分非常単一，B0D/C0D比低通常在
O.Γ0. 3左右，廢水水溶性好，難與PAC、PAM反應生成沉澱物，芬頓試驗或其他高級氧化工藝難已去除，而且運行的成分非常高，此類化工廢水屬於難降解的有機化工廢水。選擇厭氧廢水處理工藝處理此類廢水。厭氧廢水處理工藝很多，通常應用比較成熟的是AF、UASB、EGSB等厭氧反應器。但是這類厭氧反應器通常是處理易生物降解的有機廢水，耐鹽性差，掛膜難，啟動難，難形成較高的汙泥濃度。
發明內容
本發明的所要解決的問題在於克服現有技術中處理工業有機廢水エ藝設備複雜的問題，提供ー種適合處理高鹽、難降解、低懸浮物化工廢水的UBF厭氧反應器。為了解決現有技術中的問題，本發明提供的技術方案是一種頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，包括反應器、布水裝置、汙泥膨脹床、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環裝置，其特徵在於，反應器內中部安裝有三相分離器，所述三相分離器下部為汙泥膨脹床，所述三相分離器上部設有生物填料區，所述生物填料區包括填料和厭氧微生物附著在填料表面形成的生物膜。優選的，所述生物填料區填料為為多孔旋轉球型懸浮填料；所述生物填料區的厭氧微生物為耐鹽菌，具體為嗜鹽桿菌屬、嗜鹽小盒菌屬、嗜鹽富饒菌屬、嗜鹽球菌屬、嗜鹽嗜鹼桿菌屬、嗜鹽嗜鹼球菌屬的ー種或幾種。優選的，在所述生物填料區上部設有出水收集裝置，所述出水收集裝置包括三角出水槽和出水管，在三角出水槽下方還設有沉澱區；所述三角出水槽設在反應器內頂部，槽兩側每隔一定距離設置三角堰。優選的，在反應器外頂部設有沼氣循環裝置，所述沼氣循環裝置包括沼氣泥水分離包，所述沼氣泥水分離包連接有吸收沼氣泥水混合物的沼氣上升管、供分離的沼氣回收利用的沼氣回收管和供分離的泥水回流至反應器底部的泥水下降管。優選的，在反應器內中部、所述生物填料區底部設有含鹽菌收集排放管。優選的，在反應器底部設置布水裝置，在所述布水裝置底部還設有顆粒汙泥收集排放管。工作原理
本發明UBF厭氧反應器(Upflo w Blanket Filter),採用底部為EGSB ( (ExpandedGranular Sludge Blanket reactor)的汙泥膨脹床原理、上部為 AF (Anaerobic filter)的生物濾池原理組合，在水力流態為UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket)的形式，通過汙泥膨脹床以較高的上升流速使顆粒汙泥床處於膨脹狀態，不僅能使進水與顆粒汙泥充分接觸，提高傳質效率，而且有利於基質和代謝產物在顆粒汙泥內外的擴散、傳送，汙泥具有很高的產甲烷活性和良好的沉降性能，保證了反應器在較高的容積負荷條件下正常運行，有機物大部分被降解為沼氣和水。上部AF厭氧生物濾池中安裝填料過濾層，以填料為載體，汙水作為流水介質，厭氧微生物以生物膜形式結在填料表面。汙水以升流式通過床體時，與床中附著有厭氧生物膜的載體不斷接觸反應，濾料表面可附著大量厭氧微生物，在反應器啟動初期具有較大的截留厭氧汙泥的能力，填料層區附著大量具有良好活性的生物膜，使反應器微生物的總量比UASB反應器有較大的増加，減少汙泥的流失可縮短啟動期，達到厭氧反應分解、吸附汙水中有機物的目的。反應器的上下兩部均保持很高的生物量濃度，所以提高了整個反應器的總的生物量。從而提高了反應器的處理能力和抗衝擊負荷的能力。以上部的填料濾層替代頂部的三相分離器，這樣使整個反應器的構造更為簡単，節省投資。填料要求比表面大，空隙率大，機械強度而和表面粗糙易於掛膜。工作過程
廢水經過布水器將進水均勻地分配到整個反應器的底部，並產生一個均勻的上升流速。三相分離器器將整個反應區分為上、下兩個區域，下部為汙泥膨脹床，上部為生物填料區。廢水通過厭氧反應器下部的顆粒汙泥層時，廢水與顆粒汙泥充分接觸，強化了傳質效果，大部分的有機物被降解，同時產生大量的沼氣。經過三相分離器的廢水繼續進入上部的生物填料區，沼氣、汙泥和廢水在三相分離器中分離，其主要作用是將出水、沼氣、汙泥三相進行有效分離，使汙泥在反應器內有效持留。沼氣因帶有飽和水以及未完全分離泥水通過沼氣上升管進入泥水分離包，三者在泥水分離包中旋流，泥水通過沼氣下降管回流至反應器的底部，分離的沼氣通過沼氣回收管回收利用。經過生物填料區後廢水在沉澱區進ー步沉澱，降低了出水的懸浮物含量。三角出水槽設置在EGSB反應器的頂部，儘可能保證均勻地收集處理後的廢水，在水平匯水槽內一定距離間隔設三角堰。三角出水槽中的廢水通過出水管進入後續處理裝置。中部含鹽菌收集排放管定期排放和回收含鹽菌為種子，底部顆粒汙泥收集排放管定期排放和回收顆粒汙泥作為種子。本發明UBF厭氧反應器的優點是
I.本發明汙泥膨脹床採用氣提內循環，即反應器內產生的沼氣通過三相分離器收集，以自身產生的沼氣作為提升動力，不需要外界的機械動カ即可以實現內循環。2.本發明反應器內沼氣產生過程中使顆粒汙泥處於膨脹狀態。較高的上升流速及回流促進了汙水和汙泥的充分接觸，為保持汙泥活性創造了條件；內回流量根據下層三相分離器的產氣量(進水CODCr濃度)確定，具有自調節性，可節省能耗；使上部處理區液體和沼氣的上升速度大大降低，為汙泥顆粒沉降創造了良好環境。在EGSB反應器的頂部設有氣液分離器，被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離並導出處理系統，泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區，與反應器內的汙泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。2.本發明上部AF厭氧生物濾池中安裝填料，以填料為載體，固定耐鹽菌，耐鹽性高，廢水中低的懸浮物不會堵塞填料，提高了廢水B0D/C0D比。適合處理高鹽、難降解、低懸浮物化工廢水。
下面結合附圖及實施例對本發明作進ー步描述
圖I為本發明頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器的結構示意 其中1，布水裝置；2，反應器；3，汙泥膨脹床；4，三相分離器；5，生物填料區；6，沉澱區；7、三角出水槽，8，沼氣上升管；9，沼氣泥水分離器；10，沼氣回收管；11，泥水下降管；12，出水管；13，含鹽菌收集排放管；14，顆粒汙泥收集排放管。
具體實施例方式以下結合具體實施例對上述方案做進ー步說明。應理解，這些實施例是用於說明本發明而不限於限制本發明的範圍。實施例中採用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進ー步調整，未註明的實施條件通常為常規實驗中的條件。如圖I所示的本發明的一優選實施例的頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，包括反應器2、布水裝置I、汙泥膨脹床3、三相分離器4、出水收集裝置和沼氣循環裝置，反應器2內中部安裝有三相分離器4，所述三相分離器4下部為汙泥膨脹床3，所述三相分離器4上部設有生物填料區5，所述生物填料區5包括填料和厭氧微生物附著在填料表面形成的生物膜。所述生物填料區5填料為為多孔旋轉球型懸浮填料；所述生物填料區5的厭氧微生物為耐鹽菌，具體為嗜鹽桿菌屬、嗜鹽小盒菌屬、嗜鹽富饒菌屬、嗜鹽球菌屬、嗜鹽嗜鹼桿菌屬、嗜鹽嗜鹼球菌屬的ー種或幾種。在所述生物填料區5上部設有出水收集裝置，所述出水收集裝置包括三角出水槽7和出水管12，在三角出水槽7下方還設有沉澱區6 ;所述三角出水槽7設在反應器2內頂
部，槽兩側每隔一定距離設置三角堰。在反應器2外頂部設有沼氣循環裝置，所述沼氣循環裝置包括沼氣泥水分離包9，所述沼氣泥水分離包9連接有吸收沼氣泥水混合物的沼氣上升管8、供分離的沼氣回收利用的沼氣回收管10和供分離的泥水回流至反應器底部的泥水下降管11。在反應器2內中部、所述生物填料區5底部設有含鹽菌收集排放管13。在反應器2底部設置布水裝置I，在所述布水裝置I底部還設有顆粒汙泥收集排放管14。
當然，上述實施例只為說明本發明的技術構思及特點，其目的在於讓人們能夠了解本發明的內容並據以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍。凡根據本發明主要技術方案的精神實質所做的等效變換或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內 。
權利要求
1.一種頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，包括反應器、布水裝置、汙泥膨脹床、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環裝置，其特徵在於，反應器內中部安裝有三相分離器，所述三相分離器下部為汙泥膨脹床，所述三相分離器上部設有生物填料區，所述生物填料區包括填料和厭氧微生物附著在填料表面形成的生物膜。
2.根據權利要求I所述的頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，其特徵在於，所述生物填料區填料為為多孔旋轉球型懸浮填料；所述生物填料區的厭氧微生物為耐鹽菌，具體為嗜鹽桿菌屬、嗜鹽小盒菌屬、嗜鹽富饒菌屬、嗜鹽球菌屬、嗜鹽嗜鹼桿菌屬、嗜鹽嗜鹼球菌屬的ー種或幾種。
3.根據權利要求I所述的頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，其特徵在於，在所述生物填料區上部設有出水收集裝置，所述出水收集裝置包括三角出水槽和出水管，在三角出水槽下方還設有沉澱區；所述三角出水槽設在反應器內頂部，槽兩側每隔一定距離設置三角堰。
4.根據權利要求I所述的頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，其特徵在於，在反應器外頂部設有沼氣循環裝置，所述沼氣循環裝置包括沼氣泥水分離包，所述沼氣泥水分離包連接有吸收沼氣泥水混合物的沼氣上升管、供分離的沼氣回收利用的沼氣回收管和供分離的泥水回流至反應器底部的泥水下降管。
5.根據權利要求I所述的頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，其特徵在於，在反應器內中部、所述生物填料區底部設有含鹽菌收集排放管。
6.根據權利要求I所述的頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，其特徵在於，在反應器底部設置布水裝置，在所述布水裝置底部還設有顆粒汙泥收集排放管。
全文摘要
本發明公開了一種頂部帶濾層的處理化工廢水的UBF厭氧反應器，包括反應器、布水裝置、汙泥膨脹床、三相分離器、出水收集裝置和沼氣循環裝置，其特徵在於，反應器內中部安裝有三相分離器，所述三相分離器下部為汙泥膨脹床，所述三相分離器上部設有生物填料區，所述生物填料區包括填料和厭氧微生物附著在填料表面形成的生物膜。本發明適合處理高鹽、難降解、低懸浮物的化工廢水，並採用氣提內循環，即反應器內產生的沼氣通過三相分離器收集，以自身產生的沼氣作為提升動力，不需要外界的機械動力即可以實現內循環。
文檔編號C02F3/28GK102674544SQ201210167038
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月28日 優先權日2012年5月28日
發明者徐富 申請人:蘇州蘇水環境工程有限公司