[實用新型]外循環式升流式厭氧污泥床反應器

無效

• 申請號: 200720149772.7
• 申請日: 2007-06-22
• 公開（公告）號: CN201065365Y
• 公開（公告）日: 2008-05-28
• 發明（設計）人: 李軍;陳剛;金永祥;彭鋒
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉萍

技術領域

本實用新型涉及高濃度有機廢水厭氧處理設備，具體說是一種改進的外循環升流式厭氧污泥床反應器。

背景技術

20世紀70年代初，荷蘭學者Lettinga開發了一種較新型的厭氧處理反應器——升流式厭氧污泥床反應器(UASB)，由于其高濃度(60～80g/L)的顆粒污泥床，使其比其他厭氧處理設備具有更高的處理能力。該反應器主體部分可分為3個區域，即循環區、反應區和氣、液、固三相分離區。顆粒污泥是UASB技術的一大特色，其自徑約2～3mm，顏色因水質的不同而呈現黑色和灰色，密度比絮體污泥大，具有良好的沉降性能。顆粒污泥的存在使反應器內可維持很高的生物量，而且顆粒污泥具有很高的去除有機物活性，因此，保證了UASB反應器可在高負荷下穩定運行。顆粒污泥的出現是UASB成功啟動的關鍵和標志。由于顆粒污泥的形成需要較高的水力負荷，以往的科研工作者通過將三相分離器分離后的水回流至反應器底部以獲得較高的上升水力負荷和攪拌效果，從而加速了的顆粒污泥形成同時也提高了有機物的去除效率。這種外循環式UASB與常規UASB相比，其主要特征就是增加并強調了循環區的作用，通過出水循環將3個區聯系成集調節、厭氧反應與氣、液、固三相分離為一體的高效厭氧處理系統。循環UASB通過循環區能將進液濃度、細小污泥與顆粒污泥分級、反應器上流速度、單位橫截面釋氣量等形成顆粒污泥的幾個控制要點有機地結合在一起，根據不同的水質及不同的培養時期調整反應器的水力負荷，消除了細小、分散的污泥對顆粒污泥的負面影響。

但是這種循環方式往往由于反應器內部上升水力負荷的增加使得較多的絮體污泥進入三相分離器，從而加大了三相分離器的負荷，為了減少反應器出水中的懸浮物，就不得不增加三相分離器的容積。如此，使得本來就上大下小的UASB結構更加不穩定。

實用新型內容

根據傳統外循環式UASB存在著上部的三相分離器過大，出水懸浮物較高的缺點，設計了一種新型外循環式UASB，保留了一般UASB的主要結構，該外循環式UASB主體從下往上分為污泥區2，懸浮區3及三相分離區4。與傳統外循環式UASB的區別在于，傳統外循環UASB的循環是從三相分離器上部溢流出水堰7循環，而此新型外循環UASB是在懸浮區上部設循環水取水口11取混合液，通過循環管路(循環管12和循環泵13)與原液進水管路(9)匯流到進水管1進水。這樣既可有效提高反應區的水力負荷和產氣率又不增加三相分離區的負荷和沉淀區的容積，是對以往UASB的發展和完善。通過外循環獲得較高的液體上升流速，強化傳質效果，加快反應器內污泥分級作用，加快厭氧污泥的顆?；?，提高反應器的生化速率，從而大大提高反應器的處理效能。

一種外循環式上流式厭氧污泥床反應器，包含進水管1、出水管10、沼氣管8及反應器主體。主體從下往上分為污泥區2、懸浮區3及三相分離區4，三相分離區上部有喇叭口沉淀區6、溢流出水堰7、頂部設集氣室5，其特征在于：懸浮區3上部設循環水取水口11，通過循環管12和循環泵13連接進水管1。

將該新型外循環用于污染物濃度高、變化大的垃圾滲濾液的處理，兩年來，該反應器負荷高，對有機物去除率很高，運行狀況穩定，取得了良好的處理效果。主要結論如下：(1)由于混合液在進入三相分離器之前就被回流至反應器底部，其中含有較多的懸浮絮狀污泥，這些絮狀物從底部進入到反應器之后在水力攪拌作用下，與顆粒污泥發生碰撞纏繞作用，加快了顆粒污泥的成長，啟動四個月，成功培養出厭氧顆粒污泥，而且形成的顆粒污泥粒徑較大，約3～6mm，遠大于通常情況下的0.5～4mm。(2)反應器啟動調試及穩定運行階段，在產氣負荷變化的情況下，可以通過調節循環量及時調整反應器內表面選擇壓(水力負荷與產氣負荷之和)，啟動階段控制在9.5m³/m².d以內，高負荷穩定運行控制在20m³/m².d以內，這樣有利地培養和保持了反應器濃度高的顆粒污泥。(3)對進水濃度的適應范圍大，在滲濾液COD濃度7000mg/L～36000mg/L，均有較高的去除率。(4)負荷高達20kgCOD/m³.d，有機物去除效率高。由于大量大粒徑顆粒污泥的存在，使得反應器中生物量高于傳統外循環式UASB，因此能承受較高的有機物沖擊負荷，且處理效果好。