申请日2004.10.27
公开(公告)日2009.03.25
IPC分类号C02F3/28
摘要
一种废水压力厌氧生物处理的方法及其反应器装置，处理废水时，受螺旋导流腔螺旋升角的作用，延长了废水与颗粒污泥的接触时间，降低废水对颗粒污泥的剪切强度，使废水同颗粒污泥充分混合，废水中大部分有机物被转化成沼气。并利用了生物代谢时，所生成的代谢压力，在经由栅滤层时，悬浮固体被滤除掉，使出水水质达到一定纯度，使反应器的进水容积负荷率大幅度提高，同时所生成的沼气也具有一定的压力，为压力沼气。
权利要求书
1、一种废水压力厌氧生物处理的方法，利用了在处理废水时，厌氧 微生物在生长代谢过程中所生成的代谢气体压力，为系统的平衡压 力，使废水在压力环境系统中，得到厌氧生物处理，出水时又利用了 水的压力差作为动力，对处理过的水进一步过滤，使净化了的水具有 较高的纯度，其特征是：在密闭性能优良的压力反应器装置中，利用 废水处理时，厌氧微生物代谢过程中所生成的代谢气体压力，为系统 的平衡压力，在设定的压力范围内，废水在压力环境系统中得到厌氧 生物处理，被处理后的废水，经由栅滤层进一步过滤，残留于废水中 的悬浮固体几乎全部被滤除掉，废水在透过栅滤层时，压力被消耗， 这样不但出水水质得到彻底净化，同时所生成的沼气也具有一定的 力，为压力沼气，出水为高纯度净化了的水。
2、一种废水压力厌氧生物处理的反应器装置，具有优良的密闭性能 和较强的刚度，是一个有着很大高径比的塔状反应器，内部由底层反 应区和上层反应区两个单元组成，又同各自独立的栅滤精滤出水器相 联通，结构成反应器的主体，其特征是：反应器外壳是一个有着很大 高径比的密闭的塔状反应器装置，适宜在有压力的条件下工作，装置 内的中间气封将反应器分隔成底层反应区和上层反应区两个单元，双 螺旋导流板沿壳体内壁向上旋起，并形成两个螺旋导流腔，出口对着 上面的集气罩，所产生的沼气当升浮到底层反应区上部时，沼气被集 气罩收集，沼气沿着螺旋升流管上升，螺旋升流管为复合套管，内装 内水回流管通到底层反应区底部，在内水回流管外壁同螺旋升流管之 间，缠绕螺旋提升板直通到顶部，同气水分离罩相联接固定，上升的 沼气在螺旋提升腔形成的夹层腔中，把底层反应区的混合液提升到回 水罩时，气液分离，沼气进入集气室，由排气管排走，分离出来的泥 水混合液，将沿着回流管回到底层反应区的底部，经过底层反应区处 理过的废水，会进入到上层反应区，被继续处理，产生的沼气通过出 气圈进入到集气室，被排气管输送，所带上来的废水及悬浮固体，从 回水孔返回到上层反应区，进入沉淀状态，处理过的上清液，由出水 管引出，进入到栅滤精滤出水器之中，内装的纤维填料栅滤层，被出 水器外壳严密封装，对透过的上清液进一步去浊净化，出水在透过栅 滤层时，悬浮物质大部分被滤除掉，浓缩液沉降到沉降槽中，由浓缩 液导流管输送出系统外，进一步沉淀或回流，由于出水具有一定的压 力，压力在过滤时消耗损失，从净化水出水管引出的水，水质达到一 定的纯度，在过滤过程中释放出来的沼气，通过残气回收管回收，所 产生的压力沼气，经调压输送系统同回收的残气经脱硫后，提供给用 户，废水处理中产生的污泥，由螺旋排泥机排出，完成废水压力厌氧 生物处理的全过程。
3、根据权利要求2所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置，其 特征是：双螺旋导流板装置在底层反应区内，沿壳体向上旋起，并形 成两个螺旋导流腔，同底层反应区的壳体一体结构，其螺旋导流板为 单螺旋导流板，双螺旋导流板，三螺旋导流板，四螺旋导流板，及其 多螺旋导流板结构，所形成的螺旋导流腔与螺旋导流板数量相对应， 为单螺旋导流腔，双螺旋导流腔，三螺旋导流腔，四螺旋导流腔，及 其多螺旋导流腔。
4、根据权利要求2所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置，其 特征是：螺旋升流管为复合套管结构，复合管段从相连的集气罩起， 同回水罩结构成一个整体，在内水回流管外壁同螺旋升流管之间，缠 绕螺旋提升板通到回水管上口相平，并形成螺旋提升腔夹层腔，所缠 绕的螺旋提升板为单螺旋提升板，双螺旋提升板，三螺旋提升板，四 螺旋提升板，及其多螺旋提升板，并相对应形成单螺旋提升腔夹层腔， 双螺旋提升腔夹层腔，三螺旋提升腔夹层腔，四螺旋提升腔夹层腔。
5、根据权利要求3所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置，其 特征是：所装置的螺旋导流是一个直板，并可垂直于轴线方向装置。
6、根据权利要求2或3所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置， 其特征是：双螺旋导流板装置的数量足够多时，可在壳体内间断，交 错对称布置，及平行布置，同样能起到缓解对污泥颗粒的剪切强度， 同时也阻止了水环流的产生。
7、根据权利要求2、3、或5所述的废水压力厌氧生物处理的反应器 装置，其特征是：所装置的螺旋导流板同样可应用在上层反应区内。
8、根据权利要求4所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置，其 特征是：所装置的螺旋提升板是一个直板，并可垂直于螺旋升流管轴 线方向装置。
9、根据权利要求2所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置，其 特征是：反应器装置可单独使用，处理过的上清液由出水管直接排出。
10、根据权利要求2所述的废水压力厌氧生物处理的反应器装置，其 特征是：所设置的螺旋导流板可不装置该装置。
说明书
废水压力厌氧生物处理方法及其装置
所属技术领域
本发明涉及一种废水厌氧生物处理的方法及其装置，特别是在压 力下对废水进行厌氧生物处理的方法及其装置。
背景技术
目前，各种类型的处理废水的反应器生产性装置，其出水口均与 大气相通，在反应器中颗粒污泥被快速升流的废水所剪切，使小颗粒 数量增加，减少了污泥颗粒同废水的接触面积，废水中的悬浮固体， 随着上升高度的升高，受到液体静压力逐渐减少，使悬浮固体大量流 失，被处理的废水净化率降低。
发明内容
为了提高反应器中废水升流速度，降低废水对颗粒污泥的剪切强度， 加快污泥的生长速度，减少悬浮固体的大量流失，使反应器的进水容 积负荷大幅度提高，并让废水在反应器中停留时间最短，实现对废水 的强化处理，达到出水水质的预期处理效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种废水压力厌氧 生物处理的方法，及其为实现这一方法所发明的废水压力厌氧生物处 理反应器装置。
本发明废水压力厌氧生物处理的方法是：在密闭性能优良的压力反应 器装置中，利用废水处理时，厌氧微生物代谢过程中所生成的代谢气 体压力，为系统的平衡压力，在设定的压力范围内，废水在压力环境 系统中得到厌氧生物处理，被处理后的废水，经由栅滤层进一步过滤， 残留于废水中的悬浮固体几乎全部被滤除，废水在透过栅滤层时，压 力被消耗，这样不但出水水质得到彻底净化，同时所生成的沼气也具 有一定的压力，为压力沼气。
本发明废水压力厌氧生物处理的反应器装置是：具有优良密闭性 能和较强刚度的反应器装置，是一个有着很大高径比的塔状反应器， 内部由底层反应区同上层反应区两个单元组成。废水进水用泵由反应 器装置底部进入底层反应区，被双螺旋导流板分割成两个各自独立的 螺旋导流腔，水流在螺旋导流腔中，以湍流平流的方式，沿螺旋导流 腔螺旋升角上升，在上升的同时，与颗粒污泥充分接触均匀混合，废 水中所含的大部分有机物，被转化成沼气，上升的水流及沼气受到螺 旋导流腔活塞效应限制，缓解了对污泥颗粒的剪切强度，同时也阻止 了水环流的产生。当所产生的沼气上升到底层反应区上部时，沼气被 上方的集气罩收集，沼气将沿着螺旋升流管上升。沼气上升的同时， 把底层反应区的混合液提升至设在上部的回水罩中，上升的沼气在回 水罩中气液分离，沼气进入集气室，由排气管排走。分离出来的泥水 混合液将沿着回流管回到底层反应区的底部，并与底部的颗粒污泥和 进水充分混合，这种强化了的底层反应区混合液的传质循环，使底层 反应具有相当高的生物量，很长的污泥龄，并经常有大片大片的污泥， 从螺旋导流板上剥脱，使底层反应区内的颗粒污泥加大，由于有很高 的传质速率，使生化反应速率提高，使有机物去除能力增强。经过底 层反应区处理过的废水，在升流水流的推动下，会进入到上层反应区， 被继续进行处理，废水中剩余的有机物被反应区内的厌氧颗粒污泥进 一步降解，使废水得到相当高的净化，产生的沼气通过出气圈进入到 集气室，所带上来的废水及悬浮固体，从回水孔返回到上层反应区内， 进入沉淀状态，进行固液分离。处理过的上清液由出水管引出，进入 到栅滤层，将出水进一步去浊净化，由于出水具有一定的压力，以压 力差为推动力，出水在透过栅滤层时，悬浮物质大部分被滤除掉，浓 缩液沉降到沉降槽中，可进一步沉淀，过滤的清水，压力在过滤过程 中消耗损失，但水质却达到了一定的纯度，可用于饮用以外的用途。 例如洗涤、冷却用水、排灌等，如配备排水的再利用系统可使排水再 生。这样，废水就完成了在压力反应器装置内处理的全过程，使出水 质达到预期的处理要求。
本发明的有益效果是，在压力下处理废水，反应器装置完全密封， 厌氧环境优良，气固液在系统内自然分离，效果更好，出水被栅滤层 过滤，使出水水质达到三类水标准，在相同运行条件下，进水有机负 荷率超常提高，产气量增加，气体产生的膨胀功增加，节省动力消耗。