[發明專利]一體化兩相厭氧反應器

無效

• 申請號: 201010104855.0
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN101880083A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 李廣;韓冰;皮金武;王鶴立
• 申請（專利權）人: 王鶴立
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種一體化兩相厭氧反應器，在一個反應器內實現兩相分離，節省占地及基建費用，提高了處理效率，屬于水處理技術領域。

背景技術

傳統的兩相厭氧工藝把水解酸化過程與產甲烷過程分別控制在兩個獨立的反應器內進行，創造各自最佳的微生物生長條件，以利于兩類細菌各自發揮作用：產酸相主要功能為提高基質的可生化性，為產甲烷相提供適宜的基質；產甲烷相主要將產酸相提供的基質轉化為甲烷；二者共同構成兩相厭氧工藝系統。其優點有：(1)傳統的兩相厭氧消化工藝將產酸菌和產甲烷菌分別置于兩個反應器內并為它們提供了最佳的生長和代謝條件，使它們能夠發揮各自最大的活性，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，各反應器的分工更明確，產酸反應器對污水進行預處理，不僅為產甲烷反應器提供了更適宜的基質，還能夠解除或降低水中的有毒物質，如硫酸根、重金屬離子，改變難降解有機物的結構，減少對產甲烷菌的毒害作用和影響，增強了系統運行的穩定性。傳統的兩相厭氧工藝雖然存在以上優點，但該工藝運行需在兩個單獨反應器內進行，增加了基建費用和占地面積，由于增加了反應器數量給運行維護帶來更多困難，使得反應過程中熱損失增大，運行成本升高。

發明內容

本發明的目的是提供一種一體化兩相厭氧反應器，由反應器、進水管、布水管、反應區、固著填料、進堿管、布堿管、三相分離器、沉淀區、集氣室、出氣管和出水管組成。它可以解決傳統兩相厭氧工藝由于采用兩個獨立反應器而造成的建設與運行費用高、占地面積大等問題。

本發明所采用的技術方案是：根據水解酸化菌與產甲烷菌最佳生存環境的不同，在上流式厭氧污泥床(UASB)反應器或膨脹顆粒污泥床反應器(EGSB)等上升流厭氧反應器的反應區污泥床內部安裝固定填料，使得填料上附著大量的污泥，提高反應區中上部及整個系統的生物量。改變傳統升流式厭氧反應器反應區沿水流方向污泥分布不均的問題。在填料下方設置加堿管，通過加堿調節反應器內pH值，堿液進入反應器內沿水流方向向上流動，調節填料層及其以上反應區內泥水pH值在6.8-7.2之間，為產甲烷菌提供最佳生存環境，此部分污泥以產甲烷菌為優勢菌種；填料層以下反應區污泥則以產酸菌為優勢菌種。如此可使反應器下部與上部分別滿足產酸發酵微生物和產甲烷發酵微生物的最佳生長條件，在一個反應器內實現產酸相與產甲烷相的有效分離，從而在無需增加反應器容積的前提下，顯著提高廢水處理能力和反應器的運行穩定性。

本發明在升流式厭氧反應器反應區中部設置固著填料，增加了反應器內生物量，解決傳統厭氧生物反應器內沿水流方向污泥濃度分布不均衡，不能有效利用反應器容積的問題，并通過在填料層底部布置投堿管，人工控制反應器內的pH值，在實現一體化兩相厭氧反應器的同時，解決了傳統厭氧反應器耗堿量大，運行成本高的問題。

本發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區中部，隨水質、水量的不同，填料層高度與反應區總高度比在20％-50％之間。

附圖說明

圖1一體化兩相厭氧反應器結構圖

圖2一體化兩相厭氧反應器填料段1-1截面圖

圖3一體化兩相厭氧反應器布堿管2-2截面圖

圖標說明：

1、反應器??2、進水管??3、布水管??4、反應區??5、固著填料6、進堿管??7、布堿管??8、三相分離器??9、沉淀區??10、集氣室11、生物氣出氣管??12、出水管

具體實施方式

一體化兩相厭氧反應器工作過程：污水由進水管(2)通過布水管(3)，均勻分布于反應器底部，沿反應器向上流動，經布堿管(7)后使填料層(5)及以上反應區(4)泥水混合液pH值均升至6.8-7.2，達到產甲烷菌最佳生存環境，在一個反應器內實現兩相分離，最后厭氧反應產生的生物氣經三相分離器(8)出氣口(11)排出，污泥在沉淀區(9)沉淀后返回反應區(4)，處理后污水經出水管(12)排出。

實施例1

對現有升流式厭氧反應器改建：處理玉米淀粉制糖生產廢水，廢水基本參數如表1所示：

原工藝采用：調節池-UASB-SBR