[发明专利]厌氧废水净化的工艺及反应器

说明书

技术领域

本发明属于废水生物净化领域并且更加特别的是在厌氧废水净化中使用污 泥床系统。

背景技术

生物废水处理使用活性生物质(细菌)将污染物(有机物质)转化为无害 成分。

能够完成该处理的主要有两种类型的细菌。对于所谓的厌氧处理(无氧气) 厌氧菌团将污染物主要转化为生物气。

在好氧处理中，污染物在有氧(具有氧气)的条件下减少，在很大程度上 变为新细菌/生物质(剩余污泥)，它们随后需要从处理过的废水中分离并分别进 行处理。

厌氧污泥床反应器系统利用厌氧菌将废水中的污染物转化成生物气。这些 厌氧细菌主要以聚集态生长，往往被称为粒状生物质。由于相关厌氧菌的低净 产量，该系统往往以低的净生物质产量(通常是被转化的COD的2-4％)为特 征。

这在一方面是一大优势，因为在废水处理系统中产生的过剩生物质必须以 很大成本作为固体废物进行处理，但在另一方面，它使得在处理系统(反应器) 中保留/保持足够的活性生物污泥成为一个敏感的方面。

在厌氧处理反应器中保留生物质的方法可以通过多种方式完成。将生物质 固化在一个固定或移动的载体上是将液体停留时间和生物质停留时间分开的一 种方法。

不过一个更好并优选的方法是利用如主要在UASB、EGSB和IC反应器中 应用的粒状生物质。

迄今为止，85％以上的任何高效厌氧处理的新工业应用都是基于厌氧污泥 床技术(Frankin R.J.(2001).Full scale experiences with anaerobic treatment of industrial wastewater.Wat Sci.Tech.，44(8)，1-6)。

该净化工艺主要包括使用一个系统，其中原废水从一个上流反应器的底部 引入，在(部分净化的)废水中包含分散的生物质。在厌氧净化过程中，产生 的生物气及一个液体(水)、固体(生物质)和气体的混合物在反应器中向上流 动。在净化的废水可以排出之前，必须进行气-液-固分离。

用于这样一个工艺的一个典型系统是基于一个原废水供应到其中的调节 池。从反应器出来的一个厌氧流出物循环也供应(通常通过重力)到该调节池 中。该混合物通过一个特别设计的流体分配系统从该调节池引入到一个上流反 应器的底部。随后水流向上穿过该密集的厌氧污泥床。可溶性COD很容易转化 为富含甲烷的生物气并且形成一个带有污泥的水和气的上升环流。位于反应器 顶部的特别构造的三相分离器部分首先允许发生有效的脱气。随后固-液混合物 进入该三相分离器的主体并且此时缺乏附着气泡的固体颗粒沉回到该三相分离 器的底部并返回到该反应器中。

在污泥床反应器中生物质是依靠该生物质良好的沉降性以及利用在反应器 中能够将这些生物质有效分离(从处理过的废水和产生的生物气中)并保留在 该反应器中的一个三相分离器或多个三相分离器来保留的。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于污泥床技术的改进的厌氧废水处理工艺。

这是通过使用具有该改进的系统的一个或多个以下特征的一个厌氧废水处 理工艺和反应器来实现的，其特征包括：

●改进的污泥停留和性能通过使用一个

○改进的厌氧流出物循环方法

○改进的三相分离器或多个三相分离器具有：

■倾斜板、配管或安装在三相分离器主体内部的其他内部零件，以增加有效沉 降表面。

■用于三相分离器或多个三相分离器及内部零件的在线清洁设施。

■位于该三相分离器或多个三相分离器下面的多板气体分离导流板，以使气体 分离更为有效。

○改进的流体分配系统。

附图说明

现在在附图的基础上对本发明的各个方面进行说明，其中

图1给出了包括一个反应器和一个调节池的整体工艺布置图，

图2a是一个三相分离器的侧视图，

图2b是该分离器的一个顶视图，

图2c是该分离器的另一个顶视图，

图3是一个具有多级流体分布系统的上流反应器，

图4a和4b是直循环管的两个实施例，

图5是一个具有多个三相分离器的上流反应器的顶视图，以及

图6是一个从使用气体转向板的反应器上部的循环。