申请日2010.10.22
公开(公告)日2011.02.16
IPC分类号C02F3/28; C02F9/14
摘要
一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器，涉及一种废水的处理设备。提供一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器。设有原水池、上流式厌氧污泥床反应器、三相分离器、牡蛎壳颗粒进料器、沼气收集罐、进水布水管、承托板和处理水池;原水池废水出口接设于反应器下部废水进口;牡蛎壳颗粒进料器和沼气收集罐设于反应器上方，三相分离器设于反应器柱体顶部附近，牡蛎壳颗粒进料器出口接反应器的进口，在反应器柱体顶端设有排气口，在反应器柱体顶部侧端设有出水口，进水布水管设于承托板与上流式厌氧污泥床反应器柱体底部之间，承托板设于反应器柱体下部，排泥口设于反应器柱体底部，反应器柱体外侧设有加热水套。
翻译权利要求书
1.一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于设有原水池、上流式厌氧污泥床反应器、三相分离器、牡蛎壳颗粒进料器、沼气收集罐、进水布水管、承托板和处理水池;原水池的废水出口经泵接设于上流式厌氧污泥床反应器下部的废水进口;牡蛎壳颗粒进料器和沼气收集罐设于上流式厌氧污泥床反应器上方，三相分离器设于上流式厌氧污泥床反应器柱体顶部附近，牡蛎壳颗粒进料器的出口接上流式厌氧污泥床反应器的进口，在上流式厌氧污泥床反应器柱体顶端设有排气口，在上流式厌氧污泥床反应器柱体顶部侧端设有出水口，进水布水管设于承托板与上流式厌氧污泥床反应器柱体底部之间，承托板设于上流式厌氧污泥床反应器柱体下部，排泥口设于上流式厌氧污泥床反应器柱体底部，上流式厌氧污泥床反应器柱体外侧设有加热水套。
2.如权利要求1所述的一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于所述承托板通过上下两片法兰盘固定于上流式厌氧污泥床反应器下半部。
3.如权利要求1所述的一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于所述处理水池与上流式厌氧污泥床反应器的出水口之间设阀门。
说明书
一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器
技术领域
本发明涉及一种废水的处理设备，尤其是涉及一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器。
背景技术
废水的厌氧生物处理是在无氧条件下厌氧及兼性微生物将废水中的各种有机质转化为甲烷和二氧化碳过程。厌氧生物反应器具有处理有机负荷高、污泥产量低、对虫卵和病毒去除效果好、产出的甲烷可作为能源利用、无需曝气与补加营养物、运行费用低，管理方便等优势([1]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998，3-53;[2]陈坚.环境生物技术[M].北京：中国轻工业出版社，1990，23-100)。同时也存在着反应器体积大，启动周期长等劣势。
上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)反应器，是一种由荷兰人发明的高效厌氧生物反应器。反应器由反应区、沉淀区、气室三部分组成。底部是浓度较高的污泥层，也称为污泥床，在污泥床上部是浓度较低的悬浮污泥层，通常把污泥层和悬浮层统称为反应区。在反应区上部设有气、液、固三相分离器。废水从污泥床底部进入，与床中的污泥混合接触，有机物被厌氧生物分解而产生出沼气，沼气泡在上升过程中不断聚并逐渐长大，在较强烈的搅动下使污泥床中上部形成悬浮污泥层。悬浮污泥在气、水的剪切作用下，逐渐形成颗粒状。气、水、泥混合液在三相分离器中，沼气泡汇集于中部气室从顶部排出，在侧部固液分离室中上清液从上部排出，污泥从下部回至反应区。通过控制上升流速，使大量的污泥滞留于反应区内，以维持较高的污泥浓度([3]G.Lettinga，A.F.M.vanVelsen，S.W.Hobma.Use of Upflow Sludge Blanket(USB)Reactor Concept for BiologicalWastewater Treatment，Especially for Anaerobic Treatment[J].Biotech.Bioeng，1980，2：699-705)。
由于厌氧微生物增殖缓慢，污泥的颗粒化速度低下，因而导致UASB反应器的启动周期较长(大约需要6～8月)([4]K.H.Harada，A.Ohashi.Granulation and sludge retainment duringStart-up of a Thermophilic UASB Reactor[J])。许多研究表明，通过向污泥中适量加入如活性碳颗粒([5]周律，王宝泉，于泮池.投加颗粒活性炭加快UASB反应器内颗粒化进程的研究[J].中国给水排水，1996，12(5)：16-19)、硬硅钙纤维粒([6]韩剑宏，倪文，江翰.投加硬硅钙纤维粒对UASB低温运行的影响[J].中国给水排水，2003，19(10)：14-17)等惰性颗粒物，使之成为形成颗粒污泥的核心载体，加快细菌在其表面的富积，提高颗粒污泥的形成速度。曾金樱等([7]曾金樱，杨仁斌，吴根义.用麸皮纤维做载体培养颗粒污泥的可行性研究[J].环境科学与技术，2006，29(10)：17-20)在厌氧反应器中投加麸皮纤维作为培养颗粒污泥的载体，加速了污泥的颗粒化进程，且形成的颗粒污泥活性高且沉降性好，缩短了反应器的启动时间。
由于容易酸化的有机废水可在厌氧环境中迅速转化为有机酸，严重影响反应器内部的碳酸盐缓冲体系，表现为pH值的迅速降低，从而使甲烷菌活性受到抑制([1]贺延龄.废水的厌氧生物处理[M].北京：中国轻工业出版社，1998，3-53)。涂保华等建议反应器内的碱度须大于1000mg/L，以维持pH值水平([8]涂保华，王建芳，张雁秋.UASB反应器中颗粒污泥的培养[J].污染防治技术，2003，16(3)：65-67)。为了保证适合产甲烷菌生长的pH条件，一般是通过采取投加碳酸盐和碳酸氢盐来维持反应器内部的碳酸盐缓冲体系。考虑到牡蛎壳中含有丰富的碳酸钙及微量的元素与多种氨基酸([9]董晓伟，姜国良，李立德，等.牡蛎综合利用的研究进展[J].海洋科学，2004，28(4)：62-65)，若将适量的牡蛎壳颗粒作为载体添加至UASB反应器中，特别是在反应器的启动阶段，牡蛎壳颗粒可以起到初期污泥晶核作用，利用颗粒表面的性质，使易于形成颗粒污泥的细菌能在颗粒表面上的迅速富集，促进颗粒污泥的形成;同时，牡蛎壳的碳酸钙能随着废水的酸化进程逐渐溶解，可为缓冲体系补充碱度，使UASB反应器中的pH值满足适合产甲烷菌生长条件，利于产甲烷活性的提高和稳定;其次，微量元素和氨基酸满足厌氧细菌生长增殖的营养要求，能促进厌氧细菌的新陈代谢。当形成的颗粒污泥进入成熟期后，牡蛎壳颗粒的投加仅起碱度调节剂作用，在弱酸性条件下逐渐溶解，对反应器的有效容积影响很小([9]董晓伟，姜国良，李立德，等.牡蛎综合利用的研究进展[J].海洋科学，2004，28(4)：62-65;[10]E.P.A.Vanlangerak，H.Ramaekers，G.Lettinga.Impact of location of CaCO3precipitation on the development of intact anaerobic sludge[J].Wat.Res.，2000，34(2)：447-446)。牡蛎壳颗粒是以海产养殖废弃牡蛎壳为原料，廉价易加工，其再利用可解决废弃牡蛎壳对沿海环境卫生的影响问题，具有经济与社会效益双赢效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种处理易酸化有机废水的上流式厌氧污泥床反应器。
本发明设有原水池、上流式厌氧污泥床反应器、三相分离器、牡蛎壳颗粒进料器、沼气收集罐、进水布水管、承托板和处理水池;原水池的废水出口经泵接设于上流式厌氧污泥床反应器下部的废水进口;牡蛎壳颗粒进料器(用于投加牡蛎壳颗粒)和沼气收集罐(用于收集甲烷等气体)设于上流式厌氧污泥床反应器上方，三相分离器设于上流式厌氧污泥床反应器柱体顶部附近，牡蛎壳颗粒进料器的出口接上流式厌氧污泥床反应器的进口，在上流式厌氧污泥床反应器柱体顶端设有排气口，在上流式厌氧污泥床反应器柱体顶部侧端设有出水口，进水布水管设于承托板与上流式厌氧污泥床反应器柱体底部之间，承托板设于上流式厌氧污泥床反应器柱体下部，排泥口设于上流式厌氧污泥床反应器柱体底部，上流式厌氧污泥床反应器柱体外侧设有加热水套。
所述承托板设于上流式厌氧污泥床反应器柱体下部，可采用承托板通过上下两片法兰盘固定于上流式厌氧污泥床反应器下半部，用于承托上流式厌氧污泥床反应器内的污泥。
所述处理水池与上流式厌氧污泥床反应器的出水口之间可设阀门。
与现有的有机废水处理设备相比，本发明具有以下突出的优点：
1)牡蛎壳颗粒是以海产养殖废弃牡蛎壳为原料，廉价易加工，其再利用可解决废弃牡蛎壳对沿海环境卫生的影响问题，具有经济与社会效益双赢效果。
2)由于设有原水池、上流式厌氧污泥床反应器、三相分离器、牡蛎壳颗粒进料器、沼气收集罐、进水布水管、承托板和处理水池;原水池的废水出口经泵接设于上流式厌氧污泥床反应器下部的废水进口;牡蛎壳颗粒进料器和沼气收集罐设于上流式厌氧污泥床反应器上方，三相分离器设于上流式厌氧污泥床反应器柱体顶部附近，上流式厌氧污泥床反应器柱体外侧设有加热水套，承托板通过上下两片法兰盘固定于上流式厌氧污泥床反应器下半部，用于承托上流式厌氧污泥床反应器内的污泥，因此可通过向UASB反应器中直接投加牡蛎壳颗粒，加快厌氧颗粒污泥的形成速度，增大颗粒污泥的产甲烷活性，缩短启动时间，实现处理有机废水UASB反应器的快速启动目的。
3)本发明尤其适用于处理易酸化有机废水。