[發(fā)明專利]內(nèi)循環(huán)式厭氧同時反硝化產(chǎn)甲烷反應器及污水處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910094207.2
• 申請日: 2019-01-30
• 公開（公告）號: CN109851166B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 崔麗;祝浩;張丹丹;梁吉艷
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;B01D21/02;C02F101/30;C02F101/16
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

本發(fā)明屬于污水處理設備領域，涉及一種內(nèi)循環(huán)式厭氧同時反硝化產(chǎn)甲烷反應器及污水處理方法，驅動電機固定于氣室的上端，驅動電機的電機軸連接有軸流式攪拌槳，氣室的下端與三相分離器相連；三相分離器的下端連接有導流板a，導流板a的下端連接有主反應區(qū)，主反應區(qū)的下端連接有導流板b，導流板b的下端連接有污泥區(qū)；所述主反應區(qū)由反應外筒和循環(huán)內(nèi)筒組成，氣室器壁上連有排氣管，三相分離器的器壁上連有出水管，污泥區(qū)底部設有放空管，穿過污泥區(qū)的側壁還有一個進水管，進水管伸入到循環(huán)內(nèi)筒內(nèi)。本發(fā)明占地小、高徑比大，可滿足不同濃度、不用進水流速要求。

技術領域

本發(fā)明屬于污水處理設備領域，尤其是涉及一種內(nèi)循環(huán)式厭氧同時反硝化產(chǎn)甲烷反應器及污水處理方法。

背景技術

隨著全球工業(yè)化和城市化腳步的加快，水體中有機污染物組分日趨復雜、難降解有機污染物比例不斷提升，氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)日益增多，單一處理技術已較難實現(xiàn)水環(huán)境污染的高效控制和治理。在過去十多年里，相關處理技術的耦合因其可在更少的反應器內(nèi)甚至是單一反應器內(nèi)實現(xiàn)有機碳、氮以及磷和硫等物質(zhì)同除，同時具有流程緊湊、占地少、能夠回收部分能源、有效降低能源消耗等優(yōu)勢而受到學者和市場的青睞。

厭氧同時反硝化產(chǎn)甲烷（Simultaneous?denitrification?and?methanogenesis，SDM）工藝屬于一種典型的生物耦合處理技術。SDM是將厭氧產(chǎn)甲烷過程與生物反硝化代謝耦合在同一厭氧反應器中，促進菌群間協(xié)同代謝，提升水解酸化效率，在反硝化菌群協(xié)同下降解有機物并生成堿度增強反應器中抗酸化能力，同時反硝化過程可利用厭氧產(chǎn)甲烷過程中產(chǎn)生的多種碳源實現(xiàn)自身過程中碳源增補，有效提升過程穩(wěn)定性。

現(xiàn)有厭氧生物處理設備與技術在處理高負荷有機污水時存在水解酸化效率低、易累積丙酸，抗沖擊負荷性能差等缺陷，且處理出水中仍殘留有大量優(yōu)質(zhì)碳、氮源等物質(zhì)，有機物去除率有限。現(xiàn)有生物反硝化技術流程長、物質(zhì)能源消耗大，受限于進水中優(yōu)質(zhì)碳源匱乏，穩(wěn)定性低。

上流式厭氧污泥床（UASB）是目前市面上常用的厭氧反應器，其在高有機負荷率下具有良好的有機物去除能力和穩(wěn)定性。UASB內(nèi)部的顆粒污泥需要滿足懸浮狀態(tài)，但是在低濃度有機污水處理方面，UASB內(nèi)部的顆粒污泥產(chǎn)生的甲烷量少，不能提供滿足顆粒污泥懸浮狀態(tài)的足夠浮力；同時UASB的進水產(chǎn)生的上升沖擊力也需要滿足使顆粒污泥呈懸浮狀態(tài)的條件，因此進水流速范圍有所限制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有UASB存在的處理低濃度污水效果差、進水負荷限制的問題，以及厭氧同時反硝化產(chǎn)甲烷顆粒污泥難以馴化、富集和培養(yǎng)的難題，提供一種占地小、高徑比大，可滿足不同濃度、不用進水流速要求的內(nèi)循環(huán)式污水處理反應器及處理方法。

技術方案

一種內(nèi)循環(huán)式厭氧同時反硝化產(chǎn)甲烷反應器，其特征在于：包括驅動電機、氣室、三相分離器、主反應區(qū)和污泥區(qū)；驅動電機固定于氣室的上端，驅動電機的電機軸連接有軸流式攪拌槳，氣室的下端與三相分離器相連；三相分離器的下端連接有導流板a，導流板a的下端連接有主反應區(qū)，主反應區(qū)的下端連接有導流板b，導流板b的下端連接有污泥區(qū)；所述主反應區(qū)由反應外筒和循環(huán)內(nèi)筒組成，導流板a和導流板b中間設有液體流道孔a，循環(huán)內(nèi)筒的上端和下端分別固定于導流板a和導流板b上，導流板a和導流板b位于反應外筒和循環(huán)內(nèi)筒之間設有多個液體流道孔b，軸流式攪拌槳穿過導流板a位于循環(huán)內(nèi)筒內(nèi)；所述氣室器壁上連有排氣管，所述三相分離器的器壁上連有出水管，所述污泥區(qū)底部設有放空管，穿過污泥區(qū)的側壁還有一個進水管，進水管伸入到循環(huán)內(nèi)筒內(nèi)；導流定軸器固定于循環(huán)內(nèi)筒的內(nèi)壁上，軸流式攪拌槳穿過導流定軸器，導流定軸器用于支撐軸流式攪拌槳的下端。

所述三相分離器器壁上連通有惰性氣體充入/排出管。

所述軸流式攪拌槳上端通過萬向節(jié)與驅動電機的電機軸連接。