[其他]三相流化床生物處理工藝

無效

• 申請號: 87102232
• 申請日: 1987-03-27
• 公開（公告）號: CN87102232A
• 公開（公告）日: 1988-10-12
• 發明（設計）人: 辛亮明;劉念曾;王傳文;高亞萍;李瑞芝;許謙;劉煥興;武玉珊
• 申請（專利權）人: 中國石油化工總公司撫順石油化工研究院;中國石油化工總公司錦州煉油廠
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;B01F5/20
• 代理公司: 中國石油化工總公司專利代理服務部
• 代理人: 馮敏哿,李微

本發明是三相流化床生物處理工藝，主要用于煉油、化工等廢水的處理，對環境保護具有十分重要的意義。

流化床生物處理，是本世紀七十年代研究開發的廢水處理新技術，它是化工過程的流態化技術與廢水生物處理技術相結合的產物。流化床生物反應器具有床層生物量大，傳質條件優越和生物粒子沉降性能好等優點，對廢水中可生物降解的有機物有很高的處理效率。

美國EcoLotrol公司首先開發了Hy-Flo流化床廢水生物處理工藝，該工藝是使用純氧的兩相流化床。用于耗氧少的生物脫氮過程時，投資和運轉費都明顯低于廢水生物處理中常用的活性污泥法。但當用于以除去COD為主的廢水二級處理時，其投資雖仍低于活性污泥法，但運轉費則要高得多。其原因主要是，當耗氧量較大時，用于純氧的費用較高，此外為了滿足供氧要求，需采用較大的回流比，也相應增加了能耗。

法國B.Chatib、A·Grasmick等進行了三相生物流化床處理廢水的小型試驗，試驗中的生物反應器與固定床生物膜法相比，床層停留時間只有后者的十分之一，并且沒有床層堵塞問題。但因床層內湍流不夠充分，因而生物粒子有聚集傾向。

美國橡樹嶺國立實驗室研究出一個園錐形三相流化床反應器，用于處理煤轉化時所產生的廢水，這種反應器雖然對酚有較高的去除率，但因采取錐形結構，制造困難，空間利用率也小，同時因采用細顆粒的輕質載體，致使固液分離困難。

近年來，流化床生物處理的研究比較活躍，發表的文獻、專利亦較多。其中絕大多數是在反應器中設置中心管，采用輕質生物膜載體，并以空氣作為流化介質的三相流化床。這種流化方式屬于聚式流化，是較難控制的，而且液固相亦難于分離。代表性較強的三相流化床是荷蘭J·J·Heijnen、P·A·Lourens、J·Vixseboxle所發明的“凈化廢水用流化床反應器”〔歐洲專利，Ep0090450（1983）〕。其結構如圖-1所示，廢水經泵1和布水管2進入反應器3（部分廢水由進水管14進入集水區11），空氣或氧氣通過布氣管4進入反應器3。水、氣混合流自下而上通過固體粒子床層進入三相分離器中心筒5，分離出的氣體進入集氣室6，通過排氣口7排出。帶生物粒子的水流由中心筒5的頂部，經環狀折流通道8進入澄清區9。在此分離的固體粒子向下經環狀通道10返回反應部分，而水流向上經鋸齒堰進入集水區11，部分作為處理水由出管12排出，部分作為回流水由回流出口管13排出，經與廢水混合后再用泵1送入反應器3。

床高6米、床徑0.25米、有效容積為0.3立方米的該流化床反應器，在生物濃度（VSS）為15克/升、氣水比為20.8的操作條件下，以好氣方式處理COD為300毫克/升的廢水時，出水COD可降至240毫克/升，去除率為70%，有較好的處理效果。但這種流化床反應器也有其缺點。首先是三相分離器部分的內回流沒有控制措施，使內回流量過大，導致折流通道的下流速度過高，致使一些較小的氣泡被水帶入澄清區，影響該區的澄清效果。與此同時，由于內回流量過大，還增大了水流在澄清區的上升流速，致使較小或較輕的生物粒子不能充分沉降下來，從而影響沉降分離效果。此外水流和氣流是通過各自的分布管進入反應器的，故氣體分散效果差，導致充氧效率低，氣水比大。

本發明的三相流化床生物處理工藝，自1979年開始開發以來，先后完成了實驗室試驗，小型試驗和工業試驗的開發研究工作，在此過程中，對三相流化床的布水、布氣、充氧效率、三相分離器結構、粒子脫膜、回流方式、液固分離等問題作了詳盡研究并取得了良好的結果，從而克服了兩相流化床和一般三相流化床的缺點，形成了具有處理效率高、載體廉價易得、回流比低、氣水分布好、充氧效率高、氣水比低、床層料面和生物量平衡能得到控制、氣液固三相分離良好、流程簡單、設備緊湊、占地少、投資和運轉費均低等特點的三相流化床生物處理工藝。

下面詳細介紹本發明三相流化床生物處理工藝的工藝流程及其特點