申请日2010.12.13
公开(公告)日2011.06.29
IPC分类号C12M1/107; C02F3/28
摘要
本实用新型公开了一种应用于商品浆造纸废水处理的高效厌氧处理装置，主要包括水解预酸化反应器、进料池和高效厌氧反应器，所述进料池的液位低于水解预酸化反应器的液位，所述进料池通过提升水泵、流量计与后端的高效厌氧反应器相连。利用该装置污泥量大大降低，减轻了污泥对环境的二次污染;运行电耗大大降低;产生沼气生物能，创造巨大的经济效益;运行成本大大降低。
权利要求书
1.一种应用于商品浆造纸废水处理的高效厌氧处理装置，其特征是，主要包括水解预酸化反应器、进料池和高效厌氧反应器，所述进料池的液位低于水解预酸化反应器的液位，所述进料池通过提升水泵、流量计与后端的高效厌氧反应器相连。
2.根据权利要求1所述的高效厌氧处理装置，其特征是，所述水解预酸化反应器内设有脉冲反应器、脉冲布水器和预酸化排泥装置。
3.根据权利要求1所述的高效厌氧处理装置，其特征是，所述高效厌氧反应器内部设有布水装置、厌氧排泥装置、三相分离器和内外循环管，上部设有气液分离器，外部设有外回流泵，所述外回流泵通过管道与高效厌氧反应器相连。
4.根据权利要求3所述的高效厌氧处理装置，其特征是，所述三相分离器分为上、下两部分。
说明书
一种应用于商品浆造纸废水处理的高效厌氧处理装置
技术领域
本实用新型属于废水处理技术领域，具体是涉及一种处理商品浆造纸废水的厌氧处理装置。
背景技术
商品浆造纸废水中的主要成份是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类，以及造纸生产过程中添加的各类有机及无机化合物。水质指标COD：2000mg/L以上，SS：500-900mg/L。在COD的组成中，非溶解性COD较高，约占40%以上。而溶解性COD又是较难生物降解。废水中的BOD/COD的比值一般约为0.2～0.3，生化性较差，大部分BOD和可溶性COD主要应用生物方法去除。
目前通用的处理技术主要为混凝气浮或混凝沉淀法同好氧生物处理法相结合的工艺：废水先经混凝气浮或沉淀去除大部分SS和非溶解性COD，而后再用好氧生物处理方法进一步去除COD和BOD，使COD和BOD达到国家排放标准。由于废水COD指标在2000mg/L以上，若将废水处理至国家排放标准COD≤80mg/L以下，主要是通过投加大量的化学药剂以及耗用大量动力一鼓风曝气才能保证污水达标，且出水水质不稳定、耗电量大处理成本高且产生大量的化学污泥，处置困难，易造成环境的“二次污染”。
由于好氧生物处理工艺COD去除率基本上都维持80%左右，因此只有提供一种适合于商品浆造纸废水处理的可替代混凝气浮或沉淀法的工艺和装置，以提高系统的去除率、节约能耗、降低生产成本，才能真正使废水得到彻底净化，实现废水的可靠达标排放，同时也能使企业实现可持续发展。
高效厌氧生物反应器较为广泛的应用于食品发酵、啤酒饮料、淀粉味精、造纸化机浆和半化学浆等高浓度可生化较好的污水处理系统，但高效厌氧生物处理装置用于商品浆造纸废水处理的国内未见报道。本装置主要用于前端预处理，以取代传统的物化加药处理，降低后续好氧处理的负荷，节约能耗、降低运行成本。其构造可以分为进水配水系统、厌氧生物反应区、三相分离区和出水及排泥系统。反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达2-5，生产装置反应器的高度可达15-25米以上。颗粒污泥的膨胀与内外回流改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。该装置的突出特点是能量需求大大降低，还可产生生物能一CH4沼气，不需耗电且每去除1kgCOD约能产生沼气0.50m3以上，折合发电量0.75kW.h。由于这种技术能耗低、可产生生物能源、耐冲击负荷、占地面积小、污泥产量低、厌氧污泥出售做种泥利润高等优点，成为国家财政部、税务总局、发展改革委发布的“节能节水专用设备企业所得税优惠目录(2008年版)和环境保扩专用设备企业所得税优惠目录”的首选技术之一。
由于该装置具有以上优点，近年来我国也在进行许多厌氧方面的研究，取得了一些成果。但是，厌氧装置多应用废水可生化性好的高浓度有机废水处理中，尚无高效厌氧处理装置应用于处理商品浆造纸低浓度废水的先例。
发明内容
针对现有商品浆造纸废水采用物化技术作为预处理成本高、去除效率低的不足，本实用新型的目的是提供一种高负荷、高污染物去除率的厌氧处理装置。
本实用新型的技术方案如下：一种应用于商品浆造纸废水处理的高效厌氧处理装置，主要包括水解预酸化反应器、进料池和高效厌氧反应器，所述进料池的液位低于水解预酸化反应器的液位，所述进料池通过提升水泵、流量计与后端的高效厌氧反应器相连。
所述水解预酸化反应器内设有脉冲反应器、脉冲布水器和预酸化排泥装置。
所述高效厌氧反应器内部设有布水装置、厌氧排泥装置、三相分离器和内外循环管，上部设有气液分离器，外部设有外回流泵，所述外回流泵通过管道与高效厌氧反应器相连。所述三相分离器分为上、下两部分。
本实用新型采用“水解预酸化+高效厌氧反应器”工艺代替传统的“物化”工艺，“水解预酸化+高效厌氧反应器”工艺代替“物化”工艺后，COD去除率由30-40%提高至60-70%，大大降低后续好氧工段的负荷，降低运行成本。商品浆造纸废水高效厌氧处理技术，经预处理后的商品浆造纸废水进入预酸化器，利用水解厌氧微生物，将水中难降解的大分子有机物分解为易降解的小分子有机物，实现破环断链，去除一部分有机污染物。随后自流进入进料池，调节酸碱，并加入适量营养盐后，用泵输入高效厌氧反应器进行厌氧发酵，通过厌氧颗粒污泥床的生物作用使废水经过水解、酸化、产氢产酸及产甲烷过程，最终有机物降解并形成CH4生物能，产生的沼气经水封气水分离后进行发电，厌氧出水进入好氧生物处理系统处理后达标排放。
与通常采用“物化”处理技术相比(以处理商品浆废水10000m3/d，出水COD=80mg/L计)，本实用新型的优异效果在于：
1、污染物去除率大大提高，降低了后续好氧处理工段的负荷：COD去除率提高至60-70%，污染物大大消减，仅厌氧一步工段COD出水即可低于800mg/L，而经物化处理后COD为1400mg/L。冬季少量加热保证废水温度25℃以上，COD去除率在60%以上，国内尚无先例。
2、污泥量大大降低，减轻了污泥对环境的二次污染：经本装置处理后每日仅产生污泥量6吨，而采用物化处理污泥量21吨，污泥减量70%以上。
3、运行电耗大大降低：经本装置处理后总耗电量9738kWh/d，采用物化工艺处理总耗电29598kWh/d，电耗降低67.1%。
4、产生沼气生物能，创造巨大的经济效益：经本装置处理后每日产沼气量6500m3，经沼气发电机组发电后日发电量9750kWh，年创经济效益232万元以上。
5、运行成本大大降低：经本装置处理后直接运行总成本1.77元/吨水，而采用物化处理吨水总成本3.89元，吨水节省运行总成本2.12元，合计年节省运行成本720.8万元。