申请日2000.10.27
公开(公告)日2001.03.28
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明将垂直折流生化反应器根据处理污水种类不同和要求不同而组成厌氧工艺过程,可任意装填的填料使生物量大大提高,有效的提高了容积负荷。特别是含硫酸盐及其它硫化物的高浓度有机废水处理更具有优越性。采用了生物气搅拌及循环吹脱硫化氢工艺,使生化处理效率大大提高并排除了硫化氢的生物抑制作用,其广泛的实用性和优异的工艺特性,可以满足各类污水厌氧处理需要。
权利要求书
1.一种由生化反应器组成的污水厌氧处理工艺，其特征在于本工艺是将 BOD为5，000～100，000毫克/立升污水，或者是同时也含有硫酸盐或硫化物污 水，按实际需要的处理量由污水泵送到第一级厌氧垂直折流生化反应器的底部，在 进水管线上用射流混合器将空压机送来的生物气与污水混合，气水混合物从第一 级厌氧垂直折流生化反应器底部进入，经一级处理后的污水从顶部排出，再流过连 接管进入第二级厌氧垂直折流生化反应器，再依次进入到第三级厌氧垂直折流生 化反应器，处理过的污水从距离顶部1～2米处的出水管流出，气体在顶部排空口 排出到储气罐中，用空压机将生物气送入到硫化氢脱除塔，脱除硫化氢后的生物 气，即可用于厌氧垂直折流生化反应器作为搅拌气及再一次吹脱硫化氢，也可用作 能量来回收。整个处理工艺系统内的压力范围保持在0～0.4MPa，处理污水温度 范围为15～45℃，处理时间9～60小时。
2.按照权利要求1所述的污水厌氧处理工艺，其特征在于所用垂直折流生化 反应器单体的直径为4～14米，高度2～15米。垂直折流生化反应器内装有填料， 由3级组成：在保证水力停留时间和生化脱除能力的范围内，处理BOD=5，000～ 10，000毫克/立升的低浓度污水时，脱除负荷为10公斤BOD/米3·天;处理BOD =10，000～100，000毫克/立升的高浓度污水时，脱除负荷为35公斤BOD/米3· 天。
说明书
垂直折流生化反应器污水厌氧处理工艺
本发明属于利用垂直折流生化反应器所组成的高效厌氧污水处理过程与工艺。
水污染与水资源短缺是当今世界面临的重大社会问题，我国大部分江河湖海都遭受到程度 不同的污染，520个大中城市中，有300个城市缺水，100个城市严重缺水。严重的水污染更加 剧了水资源短缺，反之水资源不足又加重了水污染，形成恶性循环。因此污水处理不仅是解决 环境污染问题，也是解决水资源短缺问题的关键。污水处理中应用最广最经济的方法是生物处 理法，它经历了近百年的沿革与变迁，目前已成为环境污染控制的最关键技术。然而，更高的 处理效率，更低的处理成本仍然是人们一直追求的目标。
垂直折流多功能生化反应器(简称：VTBR)是我们基于固定膜式生物反应器、上流式污泥 膨胀床(简称：UASB)、气体吹脱等基本原理所发明的。它对UASB进行了改进，使其技术先 进性、经济性、适用性都远远超过了UASB过程。它结合了固定膜生物反应器，厌氧水解，污 泥消化等诸多生物处理过程于一体。特别是对于含硫酸盐的高浓度有机废水处理，可以方便的 脱除硫化氢，减少其对厌氧生化处理的毒害作用，因而具有广泛的实用性、可靠性和经济性。
高浓度含硫酸盐污水的厌氧处理工艺过程如下：
VTBR生化反应器基本单元为密闭的塔(柱)式反应器，因此可以方便的组成厌氧处理工 艺。厌氧工艺的基本流程如图1所示：图中：1-水泵，2-第一级垂直折流生化反应器，3-射 流混合器，4-空压机，5-连接管，6-第二级垂直折流生化反应器，7-第三级垂直折流生化 反应器，8-出水管，9-排气管，10-储气罐，11-硫化氢脱除塔。
污水厌氧处理工艺是将生化需氧量(简称：BOD)为5000-100，000毫克/立升的污水、或 同时也含有硫酸盐或硫化物的污水经污水泵(1)送到第一级厌氧VTBR(2)的底部，在进水管 线上用射流混合器(3)将空压机(4)送来的生物气与污水混合，气水混合物从第一级厌氧VTBR (2)底部进入，经一级处理，从顶部排出，再流过连接管(5)进入第二级厌氧VTBR生化反 应器(6)底部，再依次进入到最后第三级(7)，污水从距离顶部1-2米处的出水管(8)流出， 气体在顶部排气管(9)排出到储气罐(10)中，从储气罐(10)中用空压机(4)将生物气送 入到硫化氢脱除塔(11)，脱除硫化氢后的生物气即可用于VTBR作为搅拌气及再一次吹脱硫 化氢，也可用于能量回收。整个处理工艺系统内的压力范围保持在0-0.4MPa，处理污水温度范 围为15-45℃，处理时间为9-60小时。
VTBR厌氧污水处理过程中，所用VTBR单体的直径4-14米，高度根据场地的空间高度 和施工难度，取2米到15米之间的数值。参数选取的原则是保证水力停留时间在生化脱除能力 的范围内或设计脱除负荷在10公斤BOD/立方米容积，天(低浓度污水：BOD=5000-10000毫 克/立升)和35公斤BOD/立方米容积，天(高浓度污水BOD=10000-10000毫克/立升)。
厌氧工艺一般由3级组成，分级的目的是便于控制不同的PH值，满足酸化水解段和产气段 不同的需要，也是为了让不同种类的优势菌生长在不同的环境中，达到最佳生长状态。其填料 的安装构成了固定膜生物反应器，使之具有比UASB更优越的特性，因为它在污泥量大时形成 污泥膨胀段，膨胀段上部形成填料床过滤段，增强了生化处理效果和污泥截留率。厌氧处理中 的气液固三相传质很重要，常规消化罐采用机械搅拌以提高传质效果，UASB依靠水力升流作用 提高传质效果，而VTBR则可以用气流搅拌提高传质效果。在正常情况下，每一级产生的沼气 都通过下一级，对下一级进行搅拌，将最后一级的生物气送到储气罐，通过空压机将生物气送
入脱硫化氢塔，然后压到第一级就可实现气体循环搅拌，多余气体从脱硫塔排出。处理高 硫酸盐废水或其它含硫废水时，由于硫酸盐还原菌的作用而生成硫化氢，严重的抑制厌氧过程。 在循环气路中用碱吸收硫化氢，就可及时脱硫，不仅消除其抑制效应，又可回收硫资源，副产 硫化钠及硫氢化钠。
当含硫量不太高时，采用上述工艺主要是生物气搅拌作用，同时也脱除少量硫化氢气体， 保证回收的生物气可以安全无硫而被有效利用。