專(zhuān)利名稱(chēng)：一體化兩相厭氧反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種一體化兩相厭氧反應(yīng)器，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩相分離，節(jié)省占 地及基建費(fèi)用，提高了處理效率，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的兩相厭氧工藝把水解酸化過(guò)程與產(chǎn)甲烷過(guò)程分別控制在兩個(gè)獨(dú)立的反應(yīng) 器內(nèi)進(jìn)行，創(chuàng)造各自最佳的微生物生長(zhǎng)條件，以利于兩類(lèi)細(xì)菌各自發(fā)揮作用產(chǎn)酸相主要功 能為提高基質(zhì)的可生化性，為產(chǎn)甲烷相提供適宜的基質(zhì)；產(chǎn)甲烷相主要將產(chǎn)酸相提供的基 質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷；二者共同構(gòu)成兩相厭氧工藝系統(tǒng)。其優(yōu)點(diǎn)有(1)傳統(tǒng)的兩相厭氧消化工藝 將產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌分別置于兩個(gè)反應(yīng)器內(nèi)并為它們提供了最佳的生長(zhǎng)和代謝條件，使它 們能夠發(fā)揮各自最大的活性，較單相厭氧消化工藝的處理能力和效率大大提高；(2)兩相 分離后，各反應(yīng)器的分工更明確，產(chǎn)酸反應(yīng)器對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，不僅為產(chǎn)甲烷反應(yīng)器提供 了更適宜的基質(zhì)，還能夠解除或降低水中的有毒物質(zhì)，如硫酸根、重金屬離子，改變難降解 有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，減少對(duì)產(chǎn)甲烷菌的毒害作用和影響，增強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的兩相 厭氧工藝雖然存在以上優(yōu)點(diǎn)，但該工藝運(yùn)行需在兩個(gè)單獨(dú)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行，增加了基建費(fèi)用 和占地面積，由于增加了反應(yīng)器數(shù)量給運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)更多困難，使得反應(yīng)過(guò)程中熱損失增 大，運(yùn)行成本升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種一體化兩相厭氧反應(yīng)器，由反應(yīng)器、進(jìn)水管、布水管、反 應(yīng)區(qū)、固著填料、進(jìn)堿管、布?jí)A管、三相分離器、沉淀區(qū)、集氣室、出氣管和出水管組成。它可 以解決傳統(tǒng)兩相厭氧工藝由于采用兩個(gè)獨(dú)立反應(yīng)器而造成的建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用高、占地面積 大等問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是根據(jù)水解酸化菌與產(chǎn)甲烷菌最佳生存環(huán)境的不同， 在上流式厭氧污泥床(UASB)反應(yīng)器或膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器(EGSB)等上升流厭氧反應(yīng) 器的反應(yīng)區(qū)污泥床內(nèi)部安裝固定填料，使得填料上附著大量的污泥，提高反應(yīng)區(qū)中上部及 整個(gè)系統(tǒng)的生物量。改變傳統(tǒng)升流式厭氧反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)沿水流方向污泥分布不均的問(wèn)題。 在填料下方設(shè)置加堿管，通過(guò)加堿調(diào)節(jié)反應(yīng)器內(nèi)PH值，堿液進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向向上 流動(dòng)，調(diào)節(jié)填料層及其以上反應(yīng)區(qū)內(nèi)泥水pH值在6. 8-7. 2之間，為產(chǎn)甲烷菌提供最佳生存 環(huán)境，此部分污泥以產(chǎn)甲烷菌為優(yōu)勢(shì)菌種；填料層以下反應(yīng)區(qū)污泥則以產(chǎn)酸菌為優(yōu)勢(shì)菌種。 如此可使反應(yīng)器下部與上部分別滿足產(chǎn)酸發(fā)酵微生物和產(chǎn)甲烷發(fā)酵微生物的最佳生長(zhǎng)條 件，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)酸相與產(chǎn)甲烷相的有效分離，從而在無(wú)需增加反應(yīng)器容積的前 提下，顯著提高廢水處理能力和反應(yīng)器的運(yùn)行穩(wěn)定性。本發(fā)明在升流式厭氧反應(yīng)器反應(yīng)區(qū)中部設(shè)置固著填料，增加了反應(yīng)器內(nèi)生物量， 解決傳統(tǒng)厭氧生物反應(yīng)器內(nèi)沿水流方向污泥濃度分布不均衡，不能有效利用反應(yīng)器容積的 問(wèn)題，并通過(guò)在填料層底部布置投堿管，人工控制反應(yīng)器內(nèi)的pH值，在實(shí)現(xiàn)一體化兩相厭氧反應(yīng)器的同時(shí)，解決了傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器耗堿量大，運(yùn)行成本高的問(wèn)題。本發(fā)明所述的固著填料可由彈性立體填料、半軟性填料、組合填料、整裝填料、箱 式散裝填料中的一種或幾種組成；填料層可固定于反應(yīng)區(qū)中部，隨水質(zhì)、水量的不同，填料 層高度與反應(yīng)區(qū)總高度比在20% -50%之間。


圖1 一體化兩相厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)2 —體化兩相厭氧反應(yīng)器填料段1-1截面3 —體化兩相厭氧反應(yīng)器布?jí)A管2-2截面標(biāo)說(shuō)明1、反應(yīng)器2、進(jìn)水管3、布水管4、反應(yīng)區(qū)5、固著填料6、進(jìn)堿管7、布?jí)A管 8、三相分離器9、沉淀區(qū)10、集氣室11、生物氣出氣管12、出水管
具體實(shí)施例方式一體化兩相厭氧反應(yīng)器工作過(guò)程污水由進(jìn)水管(2)通過(guò)布水管(3)，均勻分布于 反應(yīng)器底部，沿反應(yīng)器向上流動(dòng)，經(jīng)布?jí)A管(7)后使填料層(5)及以上反應(yīng)區(qū)(4)泥水混合 液PH值均升至6. 8-7. 2，達(dá)到產(chǎn)甲烷菌最佳生存環(huán)境，在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩相分離，最后 厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的生物氣經(jīng)三相分離器(8)出氣口(11)排出，污泥在沉淀區(qū)(9)沉淀后返回 反應(yīng)區(qū)(4)，處理后污水經(jīng)出水管(12)排出。實(shí)施例1對(duì)現(xiàn)有升流式厭氧反應(yīng)器改建處理玉米淀粉制糖生產(chǎn)廢水，廢水基本參數(shù)如表 1所示 原工藝采用調(diào)節(jié)池-UASB-SBR調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為3. 5h，UASB設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間28h，SBR設(shè)計(jì)水力停留 時(shí)間14h。2008年4月該廠對(duì)制糖車(chē)間進(jìn)行擴(kuò)建，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能較原來(lái)提高30%，相應(yīng)的產(chǎn)生 的廢水量也有原來(lái)的400m3/d升高到520m3/d，對(duì)水量的增加，現(xiàn)有的UASB反應(yīng)器平均出水 COD由980mg/L增加到1525mg/L，使得后續(xù)SBR工藝出水無(wú)法達(dá)到原設(shè)計(jì)要求。2008年6 月，對(duì)UASB反應(yīng)器進(jìn)行改建，在其反應(yīng)區(qū)內(nèi)增加彈性立體填料，填料層高度占反應(yīng)區(qū)40%， 并在填料層下方設(shè)置布?jí)A管，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)水解酸化相與產(chǎn)甲烷相的分離，經(jīng)馴化3個(gè)月 后，改建后的一體化兩相厭氧反應(yīng)器平均出水COD濃度降至850mg/L，經(jīng)后續(xù)SBR處理后出 水達(dá)到原設(shè)計(jì)出水要求。改建前后水質(zhì)對(duì)比情況如表2所示
權(quán)利要求
一體化兩相厭氧反應(yīng)器，包含反應(yīng)器(1)、進(jìn)水管(2)、布水管(3)、反應(yīng)區(qū)(4)、固著填料(5)、進(jìn)堿管(6)、布?jí)A管(7)、三相分離器(8)、沉淀區(qū)(9)、集氣室(10)、出氣管(11)和出水管(12)；其特征在于在傳統(tǒng)升流式厭氧反應(yīng)器(1)的反應(yīng)區(qū)(4)內(nèi)設(shè)置固著填料(5)與布?jí)A管(7)，通過(guò)投堿，調(diào)節(jié)填料層及其以上反應(yīng)區(qū)內(nèi)泥水pH值在6.8-7.2之間，使反應(yīng)器下部與上部分別滿足產(chǎn)酸發(fā)酵微生物和產(chǎn)甲烷發(fā)酵微生物的最佳生長(zhǎng)條件，從而大幅度提高廢水處理能力和反應(yīng)器的運(yùn)行穩(wěn)定性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固著填料，其特征在于固著填料(5)設(shè)置在反應(yīng)區(qū)(4)中 部，隨水質(zhì)、水量的不同，填料層高度與反應(yīng)區(qū)總高度比在20% -50%之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固著填料，其特征在于固著填料可由彈性立體填料、半軟性 填料、組合填料、整裝填料、箱式散裝填料中的一種或幾種組成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種一體化兩相厭氧反應(yīng)器。在傳統(tǒng)升流式厭氧反應(yīng)器的反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置固著填料與布?jí)A管，通過(guò)投堿，調(diào)節(jié)填料層及其以上反應(yīng)區(qū)內(nèi)泥水pH值在6.8-7.2之間，使反應(yīng)器下部與上部分別形成產(chǎn)酸發(fā)酵微生物和產(chǎn)甲烷發(fā)酵微生物的最佳生長(zhǎng)條件，從而大幅度提高廢水厭氧反應(yīng)器處理能力和運(yùn)行穩(wěn)定性。本發(fā)明在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)實(shí)現(xiàn)水解酸化相與產(chǎn)甲烷相的分離，節(jié)省基建及運(yùn)行費(fèi)用，提高反應(yīng)器的容積負(fù)荷。
文檔編號(hào)C02F3/28GK101880083SQ20101010485
公開(kāi)日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月3日
發(fā)明者李廣, 王鶴立, 皮金武, 韓冰 申請(qǐng)人:王鶴立