[發明專利]一種填料流化優化的UASB反應器及其污水處理方法

在審

• 申請號: 201811286923.2
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109399790A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 馮華軍;李烜;余曉琴;吳哲峰;陳維;王永康;周玉央
• 申請（專利權）人: 浙江利歐環保科技有限公司
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種填料流化優化的UASB反應器及其污水處理方法，該反應器包括進水系統、填料、填料箱、填料箱限位系統。反應器為圓形筒體，進水總管從反應器底部中心處引入，與進水支管、圓環形支管組成進水系統。進水系統上部設有填料箱，填料箱內裝有球體聚氨酯海綿填料，填料箱依靠限位自動控制系統在筒體內的一定范圍內上下活動。本發明可保證均勻布水，填料的設置可大幅提高污水與污泥的接觸面積，提高污水處理效率，有效減少反應器內污泥流失量，自動移動的填料箱增強了填料的流化范圍，提高污泥空間分布的均勻性，外設海綿層可保證反應溫度。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，涉及一種填料流化優化的UASB反應器的設計。

背景技術

上流式厭氧污泥床反應器(UASB)是一種處理污水的厭氧生物方法，又叫做升流式厭氧污泥床。傳統UASB結構主要包括污泥床、懸浮污泥床、氣體反射板、三相分離器、集氣罩。UASB的水力流型成推流式，進水與污泥床及懸浮污泥床中的微生物充分混合接觸并進行厭氧分解，厭氧分解過程中產生的沼氣在上升過程中將污泥顆粒托起，由于大量氣泡的產生，即使在較低的有機及水力負荷條件下，污泥床也發生明顯的攪動作用，反應器中沉降性能較差的絮體狀污泥則在氣體的攪動作用下，在反應器上部形成污泥懸浮層，沉降性能較好的顆粒狀污泥則在反應器下部形成高濃度的污泥床，隨著水流的上升流動，氣、水、泥三相混合液(消化液)上升至三相分離器中，氣體遇到反射板或擋板后折向集氣室而被有效的分離排出，污泥和水進入上部的沉淀區，在重力的作用下泥水發生分離。UASB適合處理高、中濃度的有機工業廢水，具有污泥活性高、水力停留時間短等優點，但其也存在缺點，如:污泥易流失、污泥立體空間分布不均勻、容積負荷偏低，反應需要適宜溫度等。為避免UASB反應器內污泥流失，目前有人提出在反應器中添加填料架，雖然減少了污泥流失，但固定的填料架限制了填料的流化范圍，仍存在污泥立體空間分布不均勻的缺點，故認為使填料在不影響顆粒污泥床穩定性的前提下，在反應器大部分體積內流化起來是解決以上問題的有效方法。

發明內容

為了改善上述問題，本發明提供了一種填料流化優化的UASB反應器。反應器中裝有球體狀聚氨酯海綿填料，填料親水性能好、孔隙率高、易掛膜，采用球體形狀可增強填料的流化性，同時，填料放在可移動的填料箱中，可使填料的流化范圍大大增大，填料和可移動填料箱的應用可較好的解決污泥流失、污泥空間分布不均勻的問題，提高反應器容積負荷，同時，填料箱由自動控制系統控制，整體易操作，不耗費人力。外設海綿保溫層可保證反應溫度。

本發明的技術方案是按照以下方式實現的：

一種填料流化優化的UASB反應器，包括進水系統、移動填料裝置、三相分離器、出水管及保溫層。反應器為圓柱形筒體。進水系統包括進水總管及環形支管。進水總管為污水入口，從反應器底部引入，與環形支管相連。環形支管位于反應器底部用于配水，環形支管上設有布水孔。移動填料裝置包括填料箱、填料箱限位系統及驅動裝置。填料箱安裝于進水系統上方的反應區域中，填料箱為圓柱形箱體，其底面半徑小于反應器內徑，使填料箱在反應區域中具有一定的上下移動行程。填料箱中裝有具有流化性的填料，填料箱上下底面設有供廢水流經的孔隙，但填料不能從上下底面的孔隙中通過。驅動裝置與填料箱相連，用于帶動填料箱。填料箱限位系統用于限定填料箱在筒體內上下移動的范圍。三相分離器位于反應器上部。出水管設于三相分離器上端，采用溢流出水。保溫層包裹于反應器的外側筒壁。

作為優選，填料箱為不銹鋼網狀箱，體積為反應器筒體體積的25％～30％。

作為優選，填料在填料箱中的填充比例為70％～80％。

作為優選，填料為球形填料，直徑為2～3cm，其材料為親水性聚氨酯海綿；密度為15～35kg/m³；填料體內及表面設有密集微孔，微孔直徑為1～3mm，孔間距為0.5～1mm。