[發明專利]廢水厭氧凈化的方法及反應器

有效

• 申請號: 200780001901.0
• 申請日: 2007-01-05
• 公開（公告）號: CN101378998A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: R·J·弗蘭金;M·J·奧滕
• 申請（專利權）人: 拜奧坦系統國際有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 龐立志;范赤

本發明屬于廢水生物凈化領域，并且尤其涉及污泥床系統在廢水厭氧凈化 中的用途。

廢水生物處理方法應用活性生物質(細菌)將污染物(有機物質)轉化為無害成 分。

主要有兩類細菌可以進行這一處理。對所謂的厭氧處理(沒有氧氣)來說，厭 氧菌群將污染物完全轉化為沼氣。

在需氧處理中，污染物在需氧(有氧氣)條件下很大程度上被還原(reduced)成 新的細菌/生物質(剩余污泥)，其需要然后與處理的廢水分離并單獨進行處理。

厭氧污泥床反應器系統利用厭氧菌將廢水中的污染物轉化為沼氣。這些厭 氧菌主要以聚集狀態生長，經常被稱為顆粒生物質。該系統常常表征為低的凈 生物質產量(轉化的COD通常為2-4％)，這是由于所包含的厭氧菌的低凈收率。

這在一方面是重大的優勢，因為廢水處理系統中形成的過量的生物質必須 以有效成本地(at?significant?cost)作為固體廢棄物被處理，但在另一方面，這又產 生了一個敏感的問題——在處理系統(反應器)中保持/維持充足的活性生物污 泥。

保持厭氧處理反應器中的生物質的方法可以采用不同的方式進行。在固定 或活動載體上固定生物質是一種使液體停留時間與生物質停留時間分離的方 法。

然而更好的和優選的方法是利用如在UASB、EGSB和IC反應器中應用的主 要顆粒生物質。

迄今為止，超過85％的任何用于高速厭氧處理的新的工業應用都是基于厭 氧污泥床技術(Frankin?R.J.(2001).工業廢水厭氧處理的全面經驗(Full?scale experiences?with?anaerobic?treatment?of?industrial?wastewater).Wat?Sci.Tech.，44(8)， 1-6)。

凈化方法一般包括應用一種系統，其中未處理的(raw)廢水在上流式反應器 的底部被引入，在(部分凈化的)廢水中包含有分散的生物質。在厭氧凈化過程中， 產生沼氣并且液體(水)、固體(生物質)和氣體的混合物在反應器中向上流動。在 可能排出凈化的廢水之前，氣體-液體固體的分離必須發生。

該方法的典型系統基于將未處理的廢水進料到其中的調節池。來自反應器 的循環的厭氧流出物也被進料(通常依靠重力)到該調節池。通過特殊設計的流入 物分配系統，混合物從調節池中被引入到上流式反應器的底部。接下來水向上 流動通過密實的厭氧污泥床。可溶性的COD很容易轉化為富含甲烷的沼氣，并 且運載水和氣體的污泥的向上循環被建立。在反應器頂部的特殊構造的三相分 離器部分首先允許有效的脫氣的發生。接下來現在沒有附著氣泡的固體顆粒物 沉降(sink)回到三相分離器的底部并返回到反應器中。

在污泥床反應器中，生物質依靠這些生物質良好的沉淀性能和利用三相分 離器或者反應器中的三相分離器而被保持下來，所述三相分離器能夠有效地分 離(從已處理的廢水和產生的沼氣中)并保持反應器中的這種生物質。

本發明的目的在于提供一種基于污泥床技術的改進的廢水厭氧處理方法。

這是通過使用具有改進系統的下述特征之一或多種的、用于厭氧廢水處理 的方法和反應器實現的，所述特征包括：

●通過使用

○改進的厭氧流出物循環方法，

○改進的一或多個具有以下的三相分離器：

■安裝在三相分離器體中的用于增加有效沉淀表面的斜板、管或其 他內部構件，

■用于一或多個三相分離器及內部構件的在線清潔裝置(In?process cleaning?facilities)，

■位于一或多個三相分離器下的、用于使氣體分離更加有效的多板 氣體分離擋板，

○改進的流入物分配系統，

而改進的污泥保持性和性能。

本發明的第一個方面在于固體與液體的改進的分離。在這一實施方案中， 三相分離器被采用，其具有安裝在三相分離器體中的斜板、管或其他的傾斜的 內部構件，其目的是在不改變容積的情況下增加有效沉淀表面。