[发明专利]一种升流式厌氧污泥床反应器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理系统，特别涉及一种升流式厌氧污泥床反应器系统。

背景技术

利用升流式厌氧污泥床反应器原理处理有机废水，单位体积污泥有机负荷率、反应器COD去除率、产气效率及所产气体收集及利用率是当前该技术比较重要的几个指标。一个先进的升流式厌氧污泥床反应器应具有单位体积污泥有机负荷率高、COD降解完全、所降解的COD产气率高等特点，同时还能对所产气体进行有效的收集和利用。在水处理行业，由于升流式厌氧污泥床反应器处理有机废水的效果显著，且投资相对较小，所以其广泛应用在COD含量高的废水处理中。

我国清华大学环境工程系从80年代中期开始利用升流式厌氧污泥床反应器处理啤酒废水的研究工作，通过厌氧处理可以达到85％～90％以上的COD去除率。升流式厌氧污泥床内主要分三个区，分别为颗粒污泥层、污泥悬浮层及内部沉淀区，目前国内学者对升流式厌氧污泥床反应器的设计及运行都进行了大量的研究，在设计上主要有对反应器外形、配水器、三相分离器及出水堰形式等的研究上，如有学者对三相分离器的设计原则有如下描述：三相分离器相对于出水液面的位置，应该使反应器内部沉淀区是总体积的15％～20％；三相分离器的倾角要使固体可滑回到反应器的反应区，且进一步说明在实际中这一角度是45～60°之间。而对配水器的要求则有：1、使分配到各点的流量相同；2、容易观察进水管的堵塞；3、尽可能的满足污泥床水力搅拌的需要等。而对升流式厌氧污泥床运行的研究有对反应器的启动及颗粒污泥培养的研究、反应器中酸碱平衡及pH值控制的研究、反应器对COD、氨氮及其他一些有害物质的去除率的研究，同时还研究了反应器内污泥形态结构的变化，并进一步分析颗粒污泥内菌群的变化等。目前我国升流式厌氧污泥床主要应用在啤酒工业废水处理、酒精废水处理、对苯二甲酸(PTA)工业废水处理及淀粉和柠檬酸工业废水处理中。由于工业上的升流式厌氧污泥床反应器的外部未加装保温系统，加上工业废水的温度不稳定，导致不能对反应器内的温度进行精确控制；同时，工业上使用的进水泵对进水流量的控制能力有限，导致工业上的升流式厌氧污泥床反应器不能有效控制反应器内部的水力停留时间，而温度和水力停留时间是影响反应器运行状态的两个重要因素，不能对这两个影响因素进行有效控制会导致无法研究这两种因素对反应器运行的影响，从而也无法确定反应器在何种条件下会达到最佳运行效果。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构简单的升流式厌氧污泥床反应器，通过进水恒流泵、精确的温控系统，使其能对反应条件进行精确控制；采用分段取样的方式，对反应器内部的运行状态进行实时监测及调整，防止反应器内部出现过度酸化等现象；而高效的气体收集系统，则能直观反应上升流式厌氧污泥床反应器的运行效果，并能对废水中的有机物转化为甲烷的效率进行分析。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种升流式厌氧污泥床反应器系统，包括进水预处理系统、温控系统、主体反应器和气体收集系统；所述进水预处理系统通过至少一根进水管与所述主体反应器的一端连接并相通，优选与所述主体反应器的下端连接；所述温控系统通过至少一根牛筋管缠绕在所述主体反应器上，所述牛筋管两端均置于所述温控系统的水浴箱内，所述气体收集系统通过至少一根乳胶管与所述主体反应器的另一端连接并相通，优选与所述主体反应器的上端连接；所述主体反应器是升流式厌氧污泥床反应器系统的主功能区，进水预处理系统主要功能是对废水进行搅拌、沉淀并把预处理池中的废水输入主体反应器，温控系统则通过恒温水控制主体反应器的温度，气体收集系统主要是对主体反应器所产气体的体积进行水洗、测量并对气体进行收集，防止气体对实验室环境造成污染。

本发明一较佳实施方式中，所述进水预处理系统包括：预处理池、搅拌器、进水管和进水恒流泵，所述进水恒流泵为能精确控制进水流量的水泵，所述进水管一端位于所述预处理池中，另一端通过所述进水恒流泵与所述主体反应器的一端连接，优选与所述主体反应器的下端连接，所述搅拌器位于所述预处理池中，在废水进入预处理池后可以先对其进行搅拌使其充分混合。

本发明另一较佳实施方式中，所述进水预处理系统还包括搅拌控制器，所述搅拌器通过电线与所述搅拌控制器连接，所述搅拌器的搅拌速度和时间由所述搅拌控制器调节。