一種折流式移動(dòng)床生物膜厭氧反應(yīng)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污水厭氧生物處理裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種折流式移動(dòng)床生物膜厭氧反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]開發(fā)低能耗、高效的有機(jī)污水及城市污水處理工藝，是污水處理技術(shù)領(lǐng)域目前亟待解決的問題，污水厭氧生物處理技術(shù)是利用厭氧微生物的代謝作用和特性，在無需提供外源能量的條件下，以被還原的有機(jī)物作為受氫體，在降解有機(jī)物的同時(shí)產(chǎn)生有利用價(jià)值的能源一沼氣，因而它是目前經(jīng)濟(jì)、有效地解決有機(jī)污水處理的重要途徑之一。
[0003]折流式厭氧生物反應(yīng)器(ABR)是20世紀(jì)80年代中期研究開發(fā)的一種高效厭氧生物反應(yīng)器，內(nèi)部設(shè)置若干豎向?qū)Я靼?，將反?yīng)器分隔成串聯(lián)的若干個(gè)反應(yīng)區(qū)，每個(gè)反應(yīng)區(qū)都可以看作一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的升流式污泥床系統(tǒng)，污水進(jìn)入反應(yīng)器后沿導(dǎo)流板上下折流前進(jìn)，依次通過每個(gè)反應(yīng)區(qū)的污泥床，污水中的有機(jī)物基質(zhì)依次與各反應(yīng)區(qū)中的污泥微生物充分接觸而得到去除；借助于水流的上升和沼氣的攪動(dòng)作用，各個(gè)反應(yīng)區(qū)中的生物污泥上下運(yùn)動(dòng)，水流在隔開的不同反應(yīng)區(qū)中流態(tài)呈現(xiàn)完全混合態(tài)，這種獨(dú)特的分格式結(jié)構(gòu)及推流式流態(tài)，使得每個(gè)反應(yīng)區(qū)中可以馴化培養(yǎng)出與流至該反應(yīng)區(qū)污水水質(zhì)環(huán)境條件相適應(yīng)的污泥微生物群落，最大程度地符合了分階段多相(SMPA)技術(shù)的要求。
[0004]折流式厭氧生物反應(yīng)器通過構(gòu)造上的改進(jìn)，首先是使其中的水流大多以推流與完全混合流相結(jié)合的復(fù)合型流態(tài)，因而具有良好的水力流態(tài)及較高的反應(yīng)器容積利用率，可獲得較強(qiáng)的處理能力；其次是具有良好的生物固體的截留能力，可使反應(yīng)器內(nèi)微生物在不同的區(qū)域內(nèi)生長(zhǎng)，與不同階段的進(jìn)水相接觸，在一定程度上實(shí)現(xiàn)微生物相的分離，從而可穩(wěn)定和提高反應(yīng)器的處理效果；三是延長(zhǎng)水流在反應(yīng)器內(nèi)的流徑，從而促進(jìn)污水與生物污泥的接觸時(shí)間；四是不需要結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的三相分離器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。因此在中、高濃度有機(jī)污水的處理中具有特別優(yōu)勢(shì)。
[0005]但是，目前傳統(tǒng)的折流式厭氧生物反應(yīng)器也存在著以下不足，一是由于采取單側(cè)連續(xù)流穩(wěn)態(tài)進(jìn)水，因其推流式特點(diǎn)也有其不利的一面，在相同的有機(jī)物負(fù)荷條件下，折流式厭氧生物反應(yīng)器的第一和前端的反應(yīng)區(qū)承受的有機(jī)物去除負(fù)荷遠(yuǎn)大于平均負(fù)荷，造成局部負(fù)荷過高，容易造成揮發(fā)性脂肪酸的積累，影響反應(yīng)器運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性；二是反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，難以保證均勻的水力負(fù)荷和保持進(jìn)水入流的均勻分布，尤其是在反應(yīng)器中水力流速較低時(shí)，導(dǎo)致污水不易與生物污泥進(jìn)行充分混合接觸，因此與UASB、1C、EGSB厭氧生物反應(yīng)器相比，對(duì)污水COD的去除率偏低，特別是在處理較低濃度的有機(jī)污水中效率較低；三是在反應(yīng)器上流室中水力流速必須達(dá)到一定的要求，否則在水力負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)，如低于設(shè)計(jì)指標(biāo)較多，則水力流速太低，污水難以攪動(dòng)生物污泥進(jìn)行充分混合接觸，易造成過流死區(qū)導(dǎo)致處理效率的下降，而高于設(shè)計(jì)指標(biāo)較多，則水力流速太大，易造成生物污泥的流失；四是由于反應(yīng)器的各個(gè)反應(yīng)區(qū)生物相的不同，由于前端產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)無沼氣產(chǎn)生，而后端產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)有沼氣產(chǎn)生，即使在同一水力負(fù)荷下，后端反應(yīng)區(qū)在氣提作用下，其上流室中水力上升流速也要大于前端反應(yīng)區(qū)，因此造成污水與生物污泥混合接觸程度不同；五是反應(yīng)器的分隔反應(yīng)區(qū)的隔墻和導(dǎo)流板一般采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，相對(duì)比較復(fù)雜，由于間距較小，施工難度較大，精度不易控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)目前的折流式厭氧生物反應(yīng)器前端反應(yīng)區(qū)局部有機(jī)物去除負(fù)荷過高，容易累積產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸，難以保證均勻的水力負(fù)荷和保持進(jìn)水入流的均勻分布，生物污泥與進(jìn)水有機(jī)物基質(zhì)無法充分混合接觸，以及生物污泥流失從而導(dǎo)致污水COD去除率偏低等問題，提供一種能高效穩(wěn)定降解有機(jī)污染物并能降低污水處理成本的折流式移動(dòng)床生物膜厭氧反應(yīng)器。
[0007]本實(shí)用新型的具體方案是:一種折流式移動(dòng)床生物膜厭氧反應(yīng)器，具有生化反應(yīng)池，生化反應(yīng)池中設(shè)置有若干豎向?qū)Я靼?，若干豎向?qū)Я靼鍖⑸磻?yīng)池分隔成若干個(gè)反應(yīng)區(qū)間，除生化反應(yīng)池末端的最后一個(gè)反應(yīng)區(qū)間外其他所有反應(yīng)區(qū)間中均投放有懸浮填料，生化反應(yīng)池末端的反應(yīng)區(qū)間上設(shè)置有出水口，每個(gè)所述的豎向?qū)Я靼寰ㄓ幸粔K隔板和一塊折流板，所述隔板下端與生化反應(yīng)池池底連接，隔板上沿的出水側(cè)設(shè)有過水柵網(wǎng)，所述折流板上端與生化反應(yīng)池池頂相連，折流板下端設(shè)置成折彎開口結(jié)構(gòu)，隔板與折流板之間形成導(dǎo)流通道；在生化反應(yīng)池的上方設(shè)有一套脈沖進(jìn)水裝置，所述脈沖進(jìn)水裝置包括有至少一個(gè)貯水罐、PLC控制器及若干電磁閥，PLC控制器分別與貯水罐及每個(gè)電磁閥相連接，貯水罐的頂端均通過進(jìn)水連通管與一提升水栗相連，貯水罐的底部設(shè)有一根脈沖出水總管，該脈沖出水總管下端分流設(shè)有與電磁閥個(gè)數(shù)相同的出水支管，每根出水支管的尾端均與一個(gè)電磁閥的一端連接，電磁閥的另一端與生化反應(yīng)池進(jìn)水管連接，所述生化反應(yīng)池進(jìn)水管自前端第一個(gè)反應(yīng)區(qū)間向后依次插入相應(yīng)的反應(yīng)區(qū)間底部，其中最前端的反應(yīng)區(qū)間中的生化反應(yīng)池進(jìn)水管直接插入反應(yīng)區(qū)間底部，后面的生化反應(yīng)池進(jìn)水管依次插入對(duì)應(yīng)反應(yīng)區(qū)間中的導(dǎo)流通道底部，對(duì)應(yīng)每根生化反應(yīng)池進(jìn)水管底部還設(shè)有布水管，每根布水管上等間距設(shè)有若干出水孔。
[0008]本實(shí)用新型中所述貯水罐具有罐體，罐體頂部設(shè)有空氣連通管，罐體側(cè)面裝有水位監(jiān)測(cè)儀，罐體里面裝有虹吸管，虹吸管一端伸入罐體中的液面以下，另一端與所述脈沖出水總管相連，在所述罐體的外側(cè)還裝有一根排氣管，所述排氣管一端與罐體頂部連通，另一端與脈沖出水總管上部相連。
[0009]本實(shí)用新型中所述生化反應(yīng)池的頂部對(duì)應(yīng)每個(gè)反應(yīng)區(qū)間均設(shè)有一個(gè)集氣室。
[0010]本實(shí)用新型中在所述生化反應(yīng)池的外側(cè)還設(shè)有混合液回流裝置，所述混合液回流裝置包括有回流栗和安裝在回流栗進(jìn)出口上的回流管道，回流栗進(jìn)口上的回流管道與生化反應(yīng)池末端的反應(yīng)區(qū)間連通，回流栗出口上的回流管道與生化反應(yīng)池前部第一個(gè)沒有插入生化反應(yīng)池進(jìn)水管的反應(yīng)區(qū)間中的導(dǎo)流通道連通。
[0011]本實(shí)用新型中所述懸浮填料是一種比重小于水，具有大的比表面積，親水性好、易掛膜，可以在水中懸浮移動(dòng)，附著生長(zhǎng)微生物形成生物膜的載體。
[0012]本實(shí)用新型中所述過水柵網(wǎng)為半圓形過水柵網(wǎng)，過水柵網(wǎng)側(cè)面傾斜設(shè)置，且過水柵網(wǎng)網(wǎng)孔直徑小于懸浮填料顆粒直徑。
[0013]本實(shí)用新型中每根所述的布水管上的出水孔朝向池底設(shè)置，且出水孔兩兩之間呈45°角交錯(cuò)布置。
[0014]本實(shí)用新型中所述隔板和折流板可采用不銹鋼或PE板或其它輕質(zhì)耐腐蝕材料制作而成。
[0015]本實(shí)用新型裝置與現(xiàn)有技術(shù)裝置相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1.采用分區(qū)多點(diǎn)進(jìn)水的折流式厭氧反應(yīng)器，與傳統(tǒng)單側(cè)連續(xù)進(jìn)水的折流式厭氧反應(yīng)器相比，相應(yīng)地降低和減少了反應(yīng)器的第一和前端反應(yīng)區(qū)間的有機(jī)污染物負(fù)荷，避免了產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸積累的現(xiàn)象，同時(shí)又向反應(yīng)器的后端反應(yīng)區(qū)間的微生物提供充足的有機(jī)底物，以均衡激發(fā)前端第一個(gè)至末端最后一個(gè)反應(yīng)區(qū)間的微生物活性，使微生物生長(zhǎng)迅速，數(shù)量提高，種類實(shí)現(xiàn)多樣化，提高了整個(gè)反應(yīng)器中生物總的污泥數(shù)量和濃度，十分有利于創(chuàng)建酸化、甲烷菌群的最佳生態(tài)條件，提高了厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行穩(wěn)定性和可靠性，進(jìn)一步提高了反應(yīng)器的效率。
[0017]2.采用間歇流脈沖布水，它與連續(xù)流穩(wěn)定布水相比，提高了單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器的瞬間水流沖擊速度，當(dāng)脈沖水流通過生化反應(yīng)池污泥床層的速度，在瞬間逐漸提高到某一限值時(shí)，使反應(yīng)區(qū)底部生物污泥層出現(xiàn)松動(dòng)，能夠充分?jǐn)_動(dòng)攪起生化反應(yīng)池池底的污泥，使池內(nèi)污水、污泥不斷充分混合處于流化狀態(tài)，促使厭氧生物菌與污水中的有機(jī)物進(jìn)行充分的接觸反應(yīng)；同時(shí)隨著脈沖水流速度增大，生物污泥顆粒間的空隙增大，污泥床層體積出現(xiàn)膨脹，將不能維持穩(wěn)定狀態(tài)，隨著水流流速的提高，生物污泥顆粒的運(yùn)動(dòng)愈加劇烈，污泥床層的膨脹也隨之增大；而當(dāng)脈沖水流停止時(shí)，生物污泥顆粒開始沉降回落，污泥床層體積壓縮，生物污泥床層周而復(fù)始處于懸浮膨脹一沉降壓縮的過程，從而促進(jìn)顆粒污泥的快速形成。因此采用間歇流脈沖布水，不僅有利于污水與生物污泥的充分混合，而且使底層污泥交替進(jìn)行收縮和膨脹，為顆粒狀污泥的形成與生長(zhǎng)，創(chuàng)造了良好的流動(dòng)條件，十分有利于污染物的去除。
[0018]3.采用在生化反應(yīng)池中投加和填充懸浮狀態(tài)的生物載體填料，一是增強(qiáng)了厭氧生物反應(yīng)器的生物污泥固體的截留能力，使絮狀生物污泥可以附著寄居于懸浮填料的巨大表面積的內(nèi)部空間，迅速地繁殖生長(zhǎng)，即使在較大的水力負(fù)荷和水力流速下，由于懸浮填料被過水柵網(wǎng)攔截而不至于流失，從而使得每個(gè)反應(yīng)區(qū)間中可以馴化培養(yǎng)出，與流至該反應(yīng)區(qū)間污水水質(zhì)環(huán)境條件相適應(yīng)的優(yōu)勢(shì)微生物群落，大幅度提高了反應(yīng)器中各反應(yīng)區(qū)間優(yōu)勢(shì)生物污泥的形成速度和總量，最大程度地符合了厭氧生物反應(yīng)的分階段多相技術(shù)的要求，使污水中污染物的凈化降解得到可靠的保證；二是避免了為截留生物污泥采用安裝懸掛生物填料必需在池體中設(shè)置剛性結(jié)構(gòu)支架，施工難度大和支架容易腐蝕垮塌的弊端。
[0019]4.通過設(shè)置回流栗，將經(jīng)過折流式移動(dòng)床生物膜厭氧反應(yīng)器處理出水的一部分，回流再進(jìn)入到厭氧反應(yīng)器的分區(qū)進(jìn)水后的中段第一個(gè)反應(yīng)區(qū)間，可提高反應(yīng)器中段以后反應(yīng)區(qū)內(nèi)水流速度，在水力負(fù)荷變動(dòng)較大，低于設(shè)計(jì)指標(biāo)較多，水力流速太低時(shí)，將反應(yīng)器出水進(jìn)行回流，以保持反應(yīng)器中均衡的水力負(fù)荷和適當(dāng)?shù)乃α魉?，保證污水與生物污泥的充分混合接觸，來確保反應(yīng)器對(duì)污水中污染物的凈化效率和處理效果。
[0020]5.采用不銹鋼、PE板或其他輕質(zhì)耐腐蝕材料替代鋼筋混凝土制作折流板和隔板，可大大降低本實(shí)用新型反應(yīng)器的施工復(fù)雜程度和難度，不僅能夠較好保證施工精度，還可有效降低生化反應(yīng)池的建造成本。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2是圖1中A-A方向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3是圖1中B-B方向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖4是本實(shí)用新型中脈沖進(jìn)水裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中:I一提升水栗，2—進(jìn)水連通管，3—生化反應(yīng)池進(jìn)水管，4一電磁閥，5—脈沖出水總管，6—水Si，7—PLC控制器，8—反應(yīng)區(qū)間，9—集氣室，10—過水棚■網(wǎng)，11—折流板，12—懸浮填料，13—隔板，14—生化反應(yīng)池，15—回流栗，16 —回流管道，17—導(dǎo)流通道，18