[发明专利]生物发酵固定床反应器及其固定床载体的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物发酵固定床反应器及其固定床载体的清洗方法，具体涉及的是一种用于含固率较高污水处理的“湿式”生物厌氧发酵反应器。属于环保生物处理装备技术。 

背景技术

已有技术的厌氧发酵生物反应器，分为“湿式”和“干式”两大类，“湿式”生物发酵反应器所处理的是完全液态或者是含少量固态物的有机物（例如污水），其典型的含固率在20%wt（重量百分含量，以下同）以下，而“干式”生物发酵反应器所处理的是难以用一般输送泵输送的有机物，其典型的含固率在20%wt以上。 

本发明所称的生物发酵固定床反应器，是所述“湿式”生物发酵反应器。它对处理有机垃圾和/或有机污水特别有用，且对生产沼气和有机肥料也有用。 

而“湿式”生物发酵反应器，可分有载体和无载体的两种不同的生物发酵反应器。 

无载体生物发酵反应器的好处是其简单性，但这种反应器对发酵条件如温度，速度和被处理物（例如污水）成分的变化非常敏感。为了保持高效处理，细致的操控是必须的。必需将被处理物料完全混合的是第一种无载体生物发酵反应器，这种反应器的优势是可以接受较多的固体成分，但它需要较长的发酵反应时间，还得保证不把微生物群冲走。这就要求反应器具有足够大的体积，增加了处理设备的投资。污泥床生物发酵反应器是第二种无载体生物发酵反应器，它的优势在于能比所述第一种反应器保持更多的微生物群，因而其发酵反应时间相对较短。但它对水力条件要求较高，而且在大流量污水冲走污泥的情况下，这种无载体污泥生物发酵反应器的处理能力受到限制。 

有载体生物发酵反应器，利用微生物群自然附着在载体上的特性，来提高反应器中微生物群密度，以提高发酵处理有机物的能力，且有效稳定生物发酵的过程。流动床反应器是有载体生物发酵反应器中的一种，这种反应器十分耗能并只能处理一定限度的污水流量。因而其对微生物群的损耗也比较小。它的微生物群的密度要比其它反应器高得多。所以这种反应器处理效率比其它反应器也要高得多，而且能够承受污水流量较大范围的变化，而且其耗能较少。 

在生物发酵反应器中使用固定床的在很多文献中都提到，其中特别是中国专利CN101755041A、CN201605210U、CN101979615A、CN2725288Y、CN201406344Y和CN2299861Y，此类已有技术的反应器均存在以下的主要不足：一是载体上的微生物群的生长不可避免的部分或完全受阻，反应器的最佳处理效率只能维持一段时间，之后就会由于微生物群生长受阻而效率急剧下降；二是固定床反应器只能处理含固率很低的污水，因为所含固体会加速生物群生长的受阻状况。由于存在以上二点不足，以致所述专利技术的工业化使用受到了限制。 

为了解决固定床反应器的生物群生长受阻的问题，对固定床的定期清洗在专利US322296、US147547、FR2885126中曾经提到，但其对大型的反应器中的固定床的清洗很难控制，而且这种反应器的工业化清洗很难实现，而且这种清洗不能保证对所处理污水中的固体成分的接受程度。也就是说，这种清洗方法只能适应于对较低含固率（例如＜10%）污水处理的反应器的固定床载体的清洗。 

发明内容

本发明旨在提供一种生物发酵固定床反应器及其固定床载体的清洗方法，以有效克服已有技术的不足，为高效处理工业和生活有机污水以及有机垃圾提供技术装备。 

本发明的第一个目的是提供一种结构合理，操控简便，发酵处理稳定和工作效率高的生物发酵固定床反应器，而其技术方案是： 

一种生物发酵固定床反应器，包括：

a、所述反应器由至少1个A反应罐和与A反应罐相邻近布置的至少1个B反应罐所组成；在A反应罐与B反应罐的下部之间有通道，从而令A反应罐与B反应罐两者构定连通器结构；

b、在A反应罐和B分反应罐中至少1个反应罐内，设有可供微生物集聚繁衍生长的由载体组成的固定床；

c、在A反应罐和B反应罐的底部，均有固体物沉淀空间；

d、在A反应罐和B反应罐中至少1个反应罐的下部，设有被处理物料的进口，而在反应罐的上部，至少有1个反应罐设有已被处理的液体物出口，在A反应罐和B反应罐的顶部，均设有出气口，在固体物沉淀空间的底部设有出渣口；且所述被处理物料进口，已被处理的液体物出口，出气口和出渣口，均设有开关阀。

以上所述固定床，是由众多呈漫散状分布且集聚在一起可移动的和/或不可移动的载体所组成。所述不可移动的载体如与反应罐装接的管状载体等。