一種適用于中、高濃度有機廢水的生物處理系統(tǒng)及其水處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術領域，具體涉及一種適用于中、高濃度有機廢水的生物處理系統(tǒng)及其水處理方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有中、高濃度有機廢水的處理前端皆以厭氧生物反應器為主，尤以高效UASB和IC反應器為首選，但是該兩型生物反應器存在:
(1)顆粒球形生物污泥的種源難找，并且污泥培養(yǎng)麻煩，這些都是這兩型生物反應器運tx成功和效率尚低的關鍵；
(2)IC反應器相當于兩套UASB反應器上下重疊串聯(lián)組合而成，高度較大，一般達到12?20 m以上，土建施工困難，成套設備均為鋼結構，所以不僅成本很高，而且制造、運輸、安裝都較為困難，這些缺點抵消了其效率高電耗低的優(yōu)勢，因而難普及。
[0003]普通厭氧生物反應器則存在水栗循環(huán)回流能耗高，處理效率不夠高，有生物填料堵塞之慮的問題。
[0004]因此如何克服現(xiàn)有技術的不足是目前水處理技術領域亟需解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種適用于中、高濃度有機廢水的生物處理系統(tǒng)及其水處理方法，該系統(tǒng)施工簡單，投資低，運行費低，且管理簡易，同時，采用本發(fā)明系統(tǒng)處理中、高濃度有機廢水，效率較高，處理效果好，調節(jié)范圍廣，易于推廣應用。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
一種適用于中、高濃度有機廢水的生物處理系統(tǒng)，包括蓄水池、ABR厭氧折流板反應器、沼氣收集裝置和脈沖生物濾池，ABR厭氧折流板反應器包括多個串聯(lián)連通、允許廢水逐個流經的格室;每個格室的頂部均與沼氣收集裝置相連通；
蓄水池的出水口通過帶有進水水栗的管道與ABR厭氧折流板反應器第一個格室的入水口相連；
ABR厭氧折流板反應器的每個格室底部均安裝有布水管網；在布水管網上安裝有用于固定彈性生物填料的鋼筋支架;每個格室內均設有彈性生物填料，彈性生物填料的一端與鋼筋支架相連，另一端連接有浮球;ABR厭氧折流板反應器最后一個格室的頂部固定有液位控制器；
每個ABR厭氧折流板反應器格室的正上方設有一個脈沖生物濾池，每個脈沖生物濾池的底部均安裝有排水管網；每個格室的布水管網分別通過管道與其正上方脈沖生物濾池的排水管網相連通，同時每個脈沖生物濾池的上部分別通過帶有循環(huán)水栗的管道與其正下方的格室的相連通；出水管連接在最后一個格室正上方的脈沖生物濾池的下部； 每個脈沖生物濾池的上部均設有脈沖控制儀;脈沖生物濾池內裝填有生物填料。
[0007]進一步，優(yōu)選的是所述的沼氣收集裝置上的沼氣出口管上設有水封器。
[0008]進一步，優(yōu)選的是脈沖生物濾池內上部1/5-1/4的生物填料為活性炭，其余部分的生物填料沒有特殊要求，可根據(jù)實際情況自由選擇?；钚蕴績?yōu)選為長度為10-15mm、直徑為4-5mm的圓柱體顆粒，但不限于此；
進一步，優(yōu)選的是包括蓄水池、ABR厭氧折流板反應器、沼氣收集裝置和脈沖生物濾池，ABR厭氧折流板反應器包括4個格室，即第一厭氧格室、第二厭氧格室、第三厭氧格室和第四厭氧格室;4個格室的頂部均與沼氣收集裝置相連通；
第一厭氧格室的上部設有進水口 ；
蓄水池的出水口通過帶有進水水栗的管道與第一厭氧格室上部的進水口相連；
第一厭氧格室的底部、第二厭氧格室的底部、第三厭氧格室的底部和第四厭氧格室的底部均安裝有布水管網；在布水管網上安裝有用于固定彈性生物填料的鋼筋支架;每個格室內均設有彈性生物填料，彈性生物填料的一端與鋼筋支架相連，另一端連接有浮球；
第一厭氧格室的正上方設有第一脈沖生物濾池，第二厭氧格室的正上方設有第二脈沖生物濾池，第三厭氧格室的正上方設有第三脈沖生物濾池，第四厭氧格室的正上方設有第四脈沖生物濾池，
第四厭氧格室內的頂部固定有液位控制器；
第一脈沖生物濾池的底部、第二脈沖生物濾池的底部、第三脈沖生物濾池的底部和第四脈沖生物濾池的底部均安裝有排水管網；
每個格室內的布水管網分別通過管道與該格室正上方的脈沖生物濾池內的排水管網相連；
每個脈沖生物濾池的上部分別通過帶有循環(huán)水栗的管道與其正下方的格室相連通； 每個脈沖生物濾池的上部設有一個脈沖控制儀，且每個脈沖生物濾池內填充有生物填料。
[0009]—種適用于中、高濃度有機廢水的水處理方法，采用上述適用于中、高濃度有機廢水的生物處理系統(tǒng)，包括如下步驟:
步驟(I)，有機廢水進入蓄水池中蓄水，當蓄水池滿時，將蓄水池中的水通過進水水栗從ABR厭氧折流板反應器的入水口排入ABR厭氧折流板反應器中；然后廢水逐個流經的各個格室；
步驟(2)，當?shù)谝粋€格室水滿的時候，啟動與第一個格室相連的循環(huán)水栗，將水通過循環(huán)水栗從第一格室抽入到與第一個格室相連的脈沖生物濾池中，當脈沖生物濾池水滿時，關閉循環(huán)水栗；同時處于第一個格室正上方的脈沖生物濾池中的脈沖控制器控制該脈沖生物濾池中的水進行虹吸式脈沖，從該脈沖生物濾池的排水管網進水，從第一個格室的布水管網出水;控制脈沖水量為該脈沖生物濾池容積的1/5-1/4 ；
當?shù)诙€格室水滿的時候，啟動與第二個格室相連的循環(huán)水栗，將水通過循環(huán)水栗從第二格室抽入到與第二個格室相連的脈沖生物濾池中，當脈沖生物濾池水滿時，關閉循環(huán)水栗；同時處于第二個格室正上方的脈沖生物濾池中的脈沖控制器控制該脈沖生物濾池中的水進行虹吸式脈沖，從該脈沖生物濾池的排水管網進水，從第二個格室的布水管網出水；控制脈沖水量為該脈沖生物濾池容積的1/5-1/4; 其它格室的水處理方法與第一個格室的水處理方法相同；
當液位控制器監(jiān)測到最后一個格室內的水滿，且與最后一個格室相連的脈沖生物濾池中水也被循環(huán)水栗注滿時，控制從與最后一個格室相連的脈沖生物濾池的出水口出水，排入后續(xù)處理系統(tǒng)達標外排或回用；
水處理過程中產生的沼氣直接進入沼氣收集裝置中。
[0010]本發(fā)明ABR厭氧折流板反應器為密封池;脈沖生物濾池頂部敞開。
[0011]本發(fā)明脈沖控制儀用于控制水的虹吸式脈沖;液位控制器用于控制本發(fā)明系統(tǒng)的排水，即當液位控制器監(jiān)測到最后一個格室內的水滿，且與最后一個格室相連的脈沖生物濾池中水也被循環(huán)水栗注滿時，控制與最后一個格室相連的脈沖生物濾池的出水口進行出水。
[0012]本發(fā)明的如下特點；
I)本發(fā)明生物處理系統(tǒng)的ABR厭氧折流反應器用鋼混結構現(xiàn)場建設，高度不超過6m，可埋地、半埋地或建在地面上。
[0013]2)脈沖生物濾池可鋼混結構現(xiàn)場建設或用予制鋼結構成品，也可用玻璃鋼、不銹鋼配件現(xiàn)場組裝。
[0014]3)本發(fā)明采用生物膜法其掛膜容易，剩余污泥量少，生物填料不會堵塞。
[0015]4)由于脈沖生物濾池反復運行在加水(排氣)_排水(進氣)_間歇的循環(huán)過程中，脈沖生物濾池的上部1/5-1/4容積生物填料(生物膜)與污水和空氣反復接觸類似生物轉盤運行方式，屬好氧生物處理。而其余容積經常被污水淹沒屬于淹沒式生物濾池。所以本發(fā)明系統(tǒng)內的微生物群落從上到下分別為好氧、兼氧和缺氧微生物的聚集區(qū)。本發(fā)明運行時，循環(huán)水全程通過各生物聚居區(qū)，因而綜合了各種微生物對污水的凈化功能。
[0016]5)由于脈沖生物濾池瞬時大流量出水的攪動，提高ABR厭氧折流板反應器生化效率，減小了循環(huán)水栗的功率消耗。
[0017]6)脈沖水瞬時流量很大，可達到循環(huán)水栗正常流量的8?10倍，可在格室內產生10?20m/h的上升水流速，充分攪動該格室水體，這和高效IC反應器回流水功能相當，但是本發(fā)明有廣泛的調節(jié)余地。
[0018]7)本發(fā)明系統(tǒng)循環(huán)水栗的循環(huán)水總量可達到日處理量的8?1倍(按經濟運行條件選栗)，循環(huán)水反復通過四組好氧、兼氧、缺氧和厭氧微生物聚居區(qū)，可綜合各種微生物的凈化功能提高處理效率。
[0019]8)本發(fā)明脈沖生物濾池進氣總量等于循環(huán)水總量，最高水/氣(V/V)，可達到1/8?1/10。而且是微生物直接與空氣接觸，可充分吸收氧氣，提高氧利用率。
[0020]9)本發(fā)明系統(tǒng)采用液位-時間程序控制(繼電器-交流接觸器元件)構造簡單，操作人員易學、易會、容易掌握維修方便，比PLC節(jié)省成本和維修費；
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其有益效果為:
本發(fā)明系統(tǒng)使用的生物填料掛膜容易，沒有