申请日2011.08.05
公开(公告)日2013.07.31
IPC分类号C02F3/00; C02F3/28
摘要
本发明涉及一种用于废水的厌氧处理的装置和方法。该装置包括具有顶部和底部的封闭容器的上流式厌氧反应器、位于容器的底部附近的流入液体管道和位于容器的顶部附近的流出液体管道，从而建立了从流入管道向流出管道穿过容器的流动方向。容器包括多个室，所述多个室中的每一个包括多个载体，微生物附着到多个载体中的每一个载体，并且在最高室中的多个载体的直径小于在最低室中的多个载体的直径。该装置还包括用于使废水的至少一部分再循环到装置中的再循环管线。
权利要求书
1.一种用于废水处理的上流式厌氧反应器，包括：
具有顶部和底部的封闭容器;
位于所述容器的底部附近的、用于将废水进料至所述容器中的流入液 体管道;
位于所述容器的顶部附近的流出液体管道，从而建立从所述流入管道 向用于排出经处理的水的流出管道穿过所述容器的流动方向;
其中所述容器包括布置成一个在另一个顶部上的多个室，所述多个室 中的每一个包括多个载体，微生物附着到所述多个载体中的每一个，并且 其中在最高室中的所述多个载体的直径小于在最低室中的所述多个载体 的直径。
2.根据权利要求2所述的上流式厌氧反应器，其中在所述多个室中 的所述多个载体的直径的尺寸沿着与穿过所述容器的所述废水的流动方 向相同的方向减小，使得在所述最高室中的所述多个载体具有最小的直径 并且在所述最低室中的所述多个载体具有最大的直径。
3.根据权利要求1所述的上流式厌氧反应器，其中在所述多个室中 的所述多个载体以固定状态布置。
4.根据权利要求1所述的上流式厌氧反应器，其中在所述最低室中 的所述多个载体以固定状态布置，并且在所述最高室中的所述多个载体以 固定状态、悬浮状态以及固定状态与悬浮状态的组合中的一种状态布置。
5.根据权利要求4所述的上流式厌氧反应器，其中所述多个室包括 在所述最低室和所述最高室之间的至少一个中间室，所述至少一个中间室 包括以固定状态布置的多个载体。
6.根据权利要求1所述的上流式厌氧反应器，还包括：
将所述多个室中的第一室与所述多个室中的相邻的第二室隔开的隔 离装置。
7.根据权利要求1所述的上流式厌氧反应器，其中所述多个室中的 每一个包括：
具有由网状材料制成的外壳的载体滑块，所述外壳具有侧壁、基底、 可拆卸附接的顶部和限定在所述外壳内的用于容纳所述多个载体的载体 区。
8.根据权利要求1所述的上流式厌氧反应器，还包括：
限定在所述容器中的所述容器底部附近的混合区;以及
限定在所述容器中的用于收集在所述容器中产生的生物气的气体收 集区。
9.根据权利要求1所述的上流式厌氧反应器，还包括：
用于将从所述流出液体管道排出的所述废水的至少一部分再循环到 所述容器中的再循环管线。
10.根据权利要求9所述的上流式厌氧反应器，还包括：
用于控制所述废水的至少一部分再循环到所述反应器中的可编程逻 辑控制器。
11.一种用于废水的厌氧处理的方法，所述方法包括：
通过位于反应器的底部附近的流入液体管道将废水进料至封闭反应 器;
使得所述废水沿着向上的方向流过多个室，每个室容纳多个载体，微 生物附着到所述多个载体中的每一个，从而产生混合液体和生物气;
使从流出液体管道排出的混合液体的至少一部分通过再循环管线再 循环到所述反应器中;
在设置在所述反应器内部的气体收集区中收集在所述反应器内部产 生的所述生物气;以及
收集从所述反应器排出的经处理的水。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括：
在设置在所述反应器内部的混合区中将所述再循环的混合液体与新 的废水进行混合。
13.根据权利要求11所述的方法，还包括：
通过可编程逻辑控制器使从所述流出液体管道排出的所述混合液体 的至少一部分间歇地再循环。
14.根据权利要求11所述的方法，还包括：
使所述混合液体的至少一部分连续地再循环。
说明书
用于废水的厌氧处理的装置和方法
技术领域
本发明涉及用于废水处理的装置和方法。更具体地，本发明涉及用于 废水的厌氧处理的装置和方法。还更具体地，本发明涉及用于废水厌氧处 理中的分段式上流式反应器。
背景技术
已知的是废水生物处理包括通过微生物培养物所附着的悬浮的或固 定的载体材料的作用来分解废水中的有机杂质，以减少废水中的生化需氧 量(BOD)。
可以利用各种微生物和环境条件来处理不同类型的废水。为了使得废 水生物处理的效率最大化，必须选择合适的微生物以与待处理的污染物相 互作用并且必须提供合适的环境条件以增强微生物的活性同时增加反应 器内部的微生物种群。
可以在好氧、缺氧或厌氧的环境中进行废水生物处理。环境的选择对 微生物群落的生态学和污染物的处理二者具有深远的影响。
数十年来，已经使用厌氧工艺来处理废水。为了厌氧处理废水，废水 必须首先暴露于微生物。微生物将废水中的有机物质转化成生物气如甲烷 和二氧化碳。这种转化是在无氧条件下进行的。
已经开发了大量系统用于废水的厌氧处理以除去废水中的有机物质。 这种系统包括上流式间歇反应器系统、上流式连续流动反应器、上流式厌 氧污泥床反应器(UASB)等。上流式操作的优点是众所周知的。然而， 同时已知的是当试图优化上流式操作的工艺和装置时可能涉及某些缺点。 这些缺点中的一个缺点是在上流式操作期间床可能流化。已提出了几种技 术以在上流式操作期间在容器的底部上确保密实的床。然而，已知的工艺 和装置维持起来相对昂贵。
发明内容
通过提供根据本发明的用于废水厌氧处理的装置和方法，解决了上述 问题和其它问题并且使得现有技术得到改善。根据本发明的装置和方法的 第一优点是提供分段式上流式反应器。根据本发明的装置和方法的第二优 点是分段式上流式反应器包括多个载体滑块。根据本发明的装置和方法的 第三优点是提供利用分段式上流式反应器的用于废水的厌氧处理的方法。
根据本发明的一些实施方案，上流式厌氧反应器包括具有顶部和底部 的封闭容器、位于容器的底部附近的用于将废水进料到该容器中的流入液 体管道、位于容器的顶部附近的流出液体管道，从而建立从流入管道向流 出管道穿过容器以用于排出经处理的水的流动方向，其中，所述容器包括 一个布置在另一个顶部的多个室，多个室中的每一个均包括多个载体，微 生物附着到多个载体中的每一个上，并且其中，最高室中的多个载体的直 径小于最低室中的多个载体的直径。根据这些实施方案中的一些实施方 案，多个室以一个在另一个顶部的方式布置在容器内部。
根据本发明的一些实施方案，在多个室中的多个载体的直径尺寸沿着 与穿过容器的废水的流动方向相同的方向减小，使得最高室中的多个载体 具有最小直径并且最低室中的多个载体具有最大直径。根据这些实施方案 中的一些实施方案，在多个室中的多个载体以固定状态布置。根据这些实 施方案中的其它实施方案，在最低室中的多个载体以固定状态布置，并且 在最高室中的多个载体以固定状态、悬浮状态和固定状态与悬浮状态的组 合中的一种状态布置。根据这些实施方案的又一些实施方案，提供至少一 个中间室，并且所述至少一个中间室包括以固定状态布置的多个载体。
根据本发明的一些实施方案，上流式厌氧反应器还包括隔离装置，该 隔离装置将多个室中的一个室与多个室中的相邻的另一室隔开。
根据本发明的一些实施方案，多个室中的每一个均包括载体滑块，该 载体滑块具有由网状材料制成的外壳，所述外壳具有侧壁、封闭的底部、 可拆卸的附接顶部和限定在所述外壳内的用于容纳多个载体的载体区。
根据本发明的一些实施方案，上流式厌氧反应器还包括限定在容器中 的靠近容器底部的混合区;以及限定在容器中的用于收集在容器中产生的 生物气的气体收集区。根据这些实施方案中的一些实施方案，上流式厌氧 反应器还包括用于使得废水的至少一部分再循环到容器中的再循环管线。 根据的这些实施方案中的又一些实施方案，反应器还包括用于控制废水的 至少一部分再循环到容器中的可编程逻辑控制器。
根据本发明的另一实施方案，用于废水厌氧处理的方法包括通过位于 反应器的底部附近的流入液体管道将废水进料至封闭的反应器，使得废水 能够沿着向上的方向流过包括多个载体的多个室，微生物附着到多个载体 中的每一个，从而产生混合液体和生物气;使废水的至少一部分再循环到 反应器中，在提供在反应器内的气体收集区中收集在反应器内部产生的生 物气;以及收集从反应器排出的经处理的水。
根据本发明的一些实施方案，该方法还包括将从流出液体管道排出的 混合液体的至少一部分通过可编程逻辑控制器间歇地或连续地进行再循 环。