[發(fā)明專利]一種高濃度有機(jī)廢水的低溫厭氧處理裝置及其處理工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711324175.8
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108101208A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張亞雷;沈崢;褚華強(qiáng);喻清
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/30
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

本發(fā)明涉及一種低溫厭氧反應(yīng)器處理高濃度有機(jī)廢水的裝置及處理工藝，適合處理的工業(yè)廢水包括制藥廢水，印染廢水或煤化工廢水等高濃度有機(jī)廢水，適合處理的進(jìn)水COD濃度小于50000mg/L，TDS小于3000mg/L，廢水溫度4?10℃。本發(fā)明針對傳統(tǒng)的厭氧系統(tǒng)需要維系在穩(wěn)定的中溫范圍內(nèi)運(yùn)行，而在低溫環(huán)境中效率低下的現(xiàn)實(shí)狀況，通過結(jié)合前置預(yù)處理調(diào)節(jié)池和低溫厭氧反應(yīng)器的工藝對高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行處理，利用厭氧反應(yīng)器內(nèi)保溫絕熱性能良好的生物填料和接種的低溫微生物達(dá)到降低廢水加熱溫度，提高工作效率的目的。該工藝操作簡便，處理高效，適應(yīng)性強(qiáng)，為低溫環(huán)境下的高濃度有機(jī)廢水處理提供設(shè)計(jì)依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及高濃度有機(jī)廢水的低溫厭氧處理裝置及其操作方法。

背景技術(shù)

隨著化學(xué)工業(yè)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，高濃度有機(jī)廢水日益增多，如制藥、化工、紡織、食品等行業(yè)排放的大部分廢水都屬于高濃度有機(jī)廢水，常規(guī)的物化、生化處理難以使其達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)存在處理成本高，工藝復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)不易等問題。

厭氧技術(shù)由于具有操作簡便，成本低廉等特點(diǎn)，近年來發(fā)展迅速。其中UASB（上升式污泥流化床）、EGSB（外循環(huán)厭氧反應(yīng)器）、IC（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器）等厭氧反應(yīng)器已廣泛用于處理各種高濃度有機(jī)廢水。這些反應(yīng)器處理廢水的過程包括酸化水解、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸、產(chǎn)甲烷三個(gè)階段。在飲料食品等領(lǐng)域，厭氧往往能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生大量的甲烷氣體，從而實(shí)現(xiàn)資源化的目的。在精細(xì)化工、合成類制藥等領(lǐng)域，因系統(tǒng)中存在大量的對微生物具有抑制性的物質(zhì)有機(jī)物包括持久性毒性物質(zhì)、無機(jī)物包括硫酸鹽、硝酸鹽等，從而將系統(tǒng)抑制在酸化水解及產(chǎn)酸兩個(gè)階段，產(chǎn)甲烷量相對較少。這個(gè)過程中，提高廢水可生化性、降低廢水毒性、削減廢水中有機(jī)物含量是厭氧處理的主要目的。

然而，這些傳統(tǒng)的厭氧反應(yīng)器主要適用于可生化性較高的有機(jī)廢水，均需要維持32~37度的中溫范圍的運(yùn)行溫度，6.5~7.5的中性pH值，在實(shí)際運(yùn)行過程中大量的復(fù)雜性操作必不可少。故在產(chǎn)甲烷為非主要預(yù)處理目的的高濃度，高毒性的有機(jī)廢水處理中，提高廢水的溫度耐受度，降低維持廢水中溫的成本成為主要考慮因素。

發(fā)明內(nèi)容

為解決目前高濃度有機(jī)廢水的厭氧去除率低、厭氧反應(yīng)器需要維持中溫的問題，本發(fā)明提出一種高濃度有機(jī)廢水的低溫厭氧處理裝置及其操作方法。

本發(fā)明提出的一種高濃度有機(jī)廢水的低溫厭氧處理裝置，由前置調(diào)節(jié)池、低溫厭氧反應(yīng)器和后續(xù)處理系統(tǒng)組成，其中：前置調(diào)節(jié)池底部設(shè)有曝氣頭，低溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)底部為配水區(qū)，若干布水管垂直布置于低溫厭氧反應(yīng)器的配水區(qū)，實(shí)現(xiàn)低溫厭氧反應(yīng)器進(jìn)水均勻布水，低溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)中部均勻填充有生物填料，低溫厭氧反應(yīng)器底部的進(jìn)口管路上設(shè)置有進(jìn)水泵，所述進(jìn)水泵通過管道連接布水管，低溫厭氧反應(yīng)器上部一側(cè)回流管路上設(shè)置有回流泵，所述回流泵通過管道連接前置調(diào)節(jié)池；低溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)上部設(shè)有集氣管，集氣管上部設(shè)置有三相分離器，低溫厭氧反應(yīng)器頂部還連接一集氣瓶；低溫厭氧反應(yīng)器上部另一側(cè)通過管道連接后續(xù)處理系統(tǒng)。

本發(fā)明提出的高濃度有機(jī)廢水的低溫厭氧處理裝置的操作方法，具體步驟如下：

（１）將高濃度有機(jī)廢水輸送進(jìn)入前置調(diào)節(jié)池內(nèi)，加入營養(yǎng)劑，同時(shí)加入酸或堿，調(diào)節(jié)高濃度有機(jī)廢水pH值為6~7，提高后續(xù)低溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)微生物活性，前置調(diào)節(jié)池底設(shè)有曝氣頭，利用曝氣作用，可去除高濃度有機(jī)廢水中部分揮發(fā)性有機(jī)物；

（２）啟動(dòng)進(jìn)水泵，將前置調(diào)節(jié)池出水與低溫厭氧反應(yīng)器中回流水形成的混合液輸送進(jìn)低溫厭氧反應(yīng)器底部的配水區(qū)；

（３）混合液從低溫厭氧反應(yīng)器底部的配水區(qū)通過布水管進(jìn)入低溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)，低溫厭氧反應(yīng)器內(nèi)的生物填料使水、活性污泥和沼氣充分接觸混合，然后利用低溫厭氧反應(yīng)器上部的三相分離器進(jìn)行分離，分離出的沼氣經(jīng)低溫厭氧反應(yīng)器頂部的集氣管輸送進(jìn)集氣瓶；

（４）外循環(huán)水泵將生物填料頂部和三相分離器下部的混合水通過回流泵和科長與前置調(diào)節(jié)池出水匯合后，通過進(jìn)水泵重新進(jìn)入低溫厭氧反應(yīng)器底部配水區(qū)；