申请日2012.05.28
公开(公告)日2012.09.19
IPC分类号C02F3/34; C02F3/28
摘要
本发明公开了一种顶部带滤层的处理化工废水的 UBF 厌氧反应器，包括反应器、布水装置、污泥膨胀床、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，其特征在于，反应器内中部安装有三相分离器，所述三相分离器下部为污泥膨胀床，所述三相分离器上部设有生物填料区，所述生物填料区包括填料和厌氧微生物附着在填料表面形成的生物膜。本发明适合处理高盐、难降解、低悬浮物的化工废水，并采用气提内循环，即反应器内产生的沼气通过三相分离器收集，以自身产生的沼气作为提升动力，不需要外界的机械动力即可以实现内循环。
权利要求书
1. 一种顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，包括反应器、布水装置、污泥膨胀床、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，其特征在于，反应器内中部安装有三相分离器，所述三相分离器下部为污泥膨胀床，所述三相分离器上部设有生物填料区，所述生物填料区包括填料和厌氧微生物附着在填料表面形成的生物膜。
2. 根据权利要求1所述的顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，其特征在于，所述生物填料区填料为为多孔旋转球型悬浮填料;所述生物填料区的厌氧微生物为耐盐菌，具体为嗜盐杆菌属、嗜盐小盒菌属、嗜盐富饶菌属、嗜盐球菌属、嗜盐嗜碱杆菌属、嗜盐嗜碱球菌属的一种或几种。
3. 根据权利要求1所述的顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，其特征在于，在所述生物填料区上部设有出水收集装置，所述出水收集装置包括三角出水槽和出水管，在三角出水槽下方还设有沉淀区;所述三角出水槽设在反应器内顶部，槽两侧每隔一定距离设置三角堰。
4. 根据权利要求1所述的顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，其特征在于，在反应器外顶部设有沼气循环装置，所述沼气循环装置包括沼气泥水分离包，所述沼气泥水分离包连接有吸收沼气泥水混合物的沼气上升管、供分离的沼气回收利用的沼气回收管和供分离的泥水回流至反应器底部的泥水下降管。
5. 根据权利要求1所述的顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，其特征在于，在反应器内中部、所述生物填料区底部设有含盐菌收集排放管。
6. 根据权利要求1所述的顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，其特征在于，在反应器底部设置布水装置，在所述布水装置底部还设有颗粒污泥收集排放管。
说明书
一种顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器
技术领域
本发明涉及一种环保设备，具体而言涉及一种厌氧生物反应器，特别涉及一种顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器。
背景技术
一些化工废水通常含有苯及其衍生物、环状或杂环状烃类及其衍生物，含盐量高达2~10%，为蒸馏出来的废水，悬浮物低，温度高，营养成分非常单一，BOD/COD比低通常在0.1~0.3左右，废水水溶性好，难与PAC、PAM反应生成沉淀物，芬顿试验或其他高级氧化工艺难已去除，而且运行的成分非常高，此类化工废水属于难降解的有机化工废水。
选择厌氧废水处理工艺处理此类废水。厌氧废水处理工艺很多，通常应用比较成熟的是AF、UASB、EGSB等厌氧反应器。但是这类厌氧反应器通常是处理易生物降解的有机废水，耐盐性差，挂膜难，启动难，难形成较高的污泥浓度。
发明内容
本发明的所要解决的问题在于克服现有技术中处理工业有机废水工艺设备复杂的问题，提供一种适合处理高盐、难降解、低悬浮物化工废水的UBF厌氧反应器。
为了解决现有技术中的问题，本发明提供的技术方案是：一种顶部带滤层的处理化工废水的UBF厌氧反应器，包括反应器、布水装置、污泥膨胀床、三相分离器、出水收集装置和沼气循环装置，其特征在于，反应器内中部安装有三相分离器，所述三相分离器下部为污泥膨胀床，所述三相分离器上部设有生物填料区，所述生物填料区包括填料和厌氧微生物附着在填料表面形成的生物膜。
优选的，所述生物填料区填料为为多孔旋转球型悬浮填料;所述生物填料区的厌氧微生物为耐盐菌，具体为嗜盐杆菌属、嗜盐小盒菌属、嗜盐富饶菌属、嗜盐球菌属、嗜盐嗜碱杆菌属、嗜盐嗜碱球菌属的一种或几种。
优选的，在所述生物填料区上部设有出水收集装置，所述出水收集装置包括三角出水槽和出水管，在三角出水槽下方还设有沉淀区;所述三角出水槽设在反应器内顶部，槽两侧每隔一定距离设置三角堰。
优选的，在反应器外顶部设有沼气循环装置，所述沼气循环装置包括沼气泥水分离包，所述沼气泥水分离包连接有吸收沼气泥水混合物的沼气上升管、供分离的沼气回收利用的沼气回收管和供分离的泥水回流至反应器底部的泥水下降管。
优选的，在反应器内中部、所述生物填料区底部设有含盐菌收集排放管。
优选的，在反应器底部设置布水装置，在所述布水装置底部还设有颗粒污泥收集排放管。
工作原理：
本发明UBF厌氧反应器(Upflow Blanket Filter)，采用底部为EGSB((Expanded Granular Sludge Blanket reactor)的污泥膨胀床原理、上部为AF(Anaerobic filter)的生物滤池原理组合，在水力流态为UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket)的形式，通过污泥膨胀床以较高的上升流速使颗粒污泥床处于膨胀状态，不仅能使进水与颗粒污泥充分接触，提高传质效率，而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送，污泥具有很高的产甲烷活性和良好的沉降性能，保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行，有机物大部分被降解为沼气和水。上部AF厌氧生物滤池中安装填料过滤层，以填料为载体，污水作为流水介质，厌氧微生物以生物膜形式结在填料表面。污水以升流式通过床体时，与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应，滤料表面可附着大量厌氧微生物，在反应器启动初期具有较大的截留厌氧污泥的能力，填料层区附着大量具有良好活性的生物膜，使反应器微生物的总量比UASB反应器有较大的增加，减少污泥的流失可缩短启动期，达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。反应器的上下两部均保持很高的生物量浓度，所以提高了整个反应器的总的生物量。从而提高了反应器的处理能力和抗冲击负荷的能力。
以上部的填料滤层替代顶部的三相分离器，这样使整个反应器的构造更为简单，节省投资。填料要求比表面大，空隙率大，机械强度而和表面粗糙易于挂膜。
工作过程：
废水经过布水器将进水均匀地分配到整个反应器的底部,并产生一个均匀的上升流速。三相分离器器将整个反应区分为上、下两个区域，下部为污泥膨胀床，上部为生物填料区。废水通过厌氧反应器下部的颗粒污泥层时，废水与颗粒污泥充分接触，强化了传质效果，大部分的有机物被降解，同时产生大量的沼气。经过三相分离器的废水继续进入上部的生物填料区，沼气、污泥和废水在三相分离器中分离，其主要作用是将出水、沼气、污泥三相进行有效分离，使污泥在反应器内有效持留。沼气因带有饱和水以及未完全分离泥水通过沼气上升管进入泥水分离包，三者在泥水分离包中旋流，泥水通过沼气下降管回流至反应器的底部，分离的沼气通过沼气回收管回收利用。
经过生物填料区后废水在沉淀区进一步沉淀，降低了出水的悬浮物含量。三角出水槽设置在EGSB反应器的顶部，尽可能保证均匀地收集处理后的废水，在水平汇水槽内一定距离间隔设三角堰。三角出水槽中的废水通过出水管进入后续处理装置。
中部含盐菌收集排放管定期排放和回收含盐菌为种子，底部颗粒污泥收集排放管定期排放和回收颗粒污泥作为种子。
本发明UBF厌氧反应器的优点是：
1. 本发明污泥膨胀床采用气提内循环，即反应器内产生的沼气通过三相分离器收集，以自身产生的沼气作为提升动力，不需要外界的机械动力即可以实现内循环。
2. 本发明反应器内沼气产生过程中使颗粒污泥处于膨胀状态。较高的上升流速及回流促进了污水和污泥的充分接触，为保持污泥活性创造了条件;内回流量根据下层三相分离器的产气量(进水CODCr浓度)确定，具有自调节性，可节省能耗;使上部处理区液体和沼气的上升速度大大降低，为污泥颗粒沉降创造了良好环境。在EGSB反应器的顶部设有气液分离器，被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到下端的混合区，与反应器内的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。
2.本发明上部AF厌氧生物滤池中安装填料，以填料为载体，固定耐盐菌，耐盐性高，废水中低的悬浮物不会堵塞填料，提高了废水BOD/COD比。适合处理高盐、难降解、低悬浮物化工废水。