[发明专利]一种厌氧污泥床反应器及其处理有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种厌氧污泥床反应器及其处理有机废水的方法。

背景技术

目前，比较常用的高效厌氧处理系统有内循环式厌氧反应器（IC）、厌氧上流污泥床-过滤器（UBF）和厌氧折流板反应器（ABR）及UASB反应器等为代表的典型的第三代厌氧反应器。

内循环式厌氧反应器(Internal Circulation，简称IC)是由荷兰Paques公司于20世纪80年代中期在UASB反应器的基础上开发成功的高效厌氧反应器，IC反应器实际上是由底部和上部两个UASB反应器串联叠加而成，包括4个不同的功能单元：混合部分、膨胀床部分、精处理部分和回流部分。IC反应器具有以下特点：高径比较大，占地面积小，建设投资省；有机负荷率高，液体上升流速大，水力停留时间短；出水稳定，耐冲击负荷能力强；适用范围广，可处理低、中、高浓度废水及含有有毒物质的废水。但存在的问题有1）不能使用絮状污泥，系统容易跑泥；2）IC反应器的三相分离器加工精度要求很高，价格昂贵。

厌氧上流污泥床-过滤器(Upflow Blanket Filter，简称UBF)是加拿大人Guiot于1984年在UASB和AF的基础上开发成功的新型复合式厌氧反应器。该新型反应器可以充分发挥UASB和AF两种高效反应器的优点，是一项极具开发应用价值的新型生物处理技术。其底部是高浓度颗粒污泥组成的污泥床，上部是填料及其附着的生物膜组成的滤料层。UBF上部的填料区，易发生污泥易于脱落，故其后需要接二沉池，用来维持系统的污泥浓度。并且填料上附着的生物膜容易堵塞填料，将对向上运动的混合液造成阻力，导致气、液、固三相难以分离。UBF需要特定的填料，价格比较昂贵。

厌氧折流板反应器(ABR)是McCarty和Bachmann等于1982年提出的一种新型高效厌氧反应器。其构造特点是：在反应器内沿水力流向设置多层隔板，将反应器分隔成若干个串联的反应室，每个反应室都是一个先升流后降流、类似厌氧污泥床的单元。ABR构造简单，不需要在反应池内设置复杂的模块组件，对反应器的细部设计要求不高；但也存在不少问题，主要是：1）为了保证一定的水流和产气上升速度，这就致使ABR反应器不能太深，在同样的容积负荷下，占地面积较大，投资较大；2）ABR反应器进水很难均匀分布，存在水力死角和生物死区；3）由于反应浓度从高到低逐步递减，ABR反应器的第一隔室不得不承受远大于平均负荷的局部负荷，无法抵抗冲击负荷，运行不稳定。

UASB反应器的上升流速通常为1-1.5m/h,UASB反应器内部的水力搅拌效果很差，设计不好时常常会导致短流，因此设计负荷上不去，池容积要比该反应器大。通常UASB反应器的设计负荷为6-8kgCOD/m3/d。

发明内容

本发明的目的是提出一种厌氧污泥床反应器及利用该反应器实现的处理有机废水的方法，其可解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明可通过以下技术方案予以实现：

本发明的一种厌氧污泥床反应器，包括一全封闭的罐体式反应器、均匀设置在罐体式反应器底部分别通过进水母管与一反应器供料泵连接的若干布水分配器、设置在罐体式反应器顶部的沼气管口，还包括设置在该罐体式反应器内顶部的三相分离器，该三相分离器包括气液斜板分离模块和固液斜板分离模块组成，固液斜板分离模块的顶部设有出水堰，该两组斜板分离模块中间设有一块分隔挡板，原水经所述反应器供料泵泵入进水母管，均匀分配给所述布水分配器进入该罐体式反应器，污水向上流动通过污泥床层与厌氧细菌发生生物反应后的混合液产生大量沼气，混合液上升到气液界面时大量沼气会从混合液中分离出来，在反应器顶端的沼气收集区域收集，接着脱出大部分沼气的混合液则会从气液斜板分离模块的顶部进入气液斜板分离模块，混合液向下流动而沼气则上升到斜板的下表面实现气水分离，然后顺着斜板向上流动进入沼气收集区域，实现进一步分离混合液中夹带的沼气，同时在气液分离的过程中混合液中所夹带的污泥也会同时沉降到斜板的上表面然后滑入污泥斗中，分离出沼气和部分污泥的混合液然后又从固液斜板分离模块的下部进入固液斜板分离模块，混合液向上流动而污泥则沉淀到斜板的上表面后滑到污泥斗中，实现污泥和混合液的分离。

本发明中，最后分离出沼气和污泥的废水经出水堰进入出水管口排出该反应器，污泥则收集在污泥斗，然后通过污泥排出缝回流到污泥床，沼气则通过沼气管口送至沼气处理单元处理。

本发明中，所述气液斜板分离模块和固液斜板分离模块中斜板间的间距设置为80mm，斜板的倾斜角度设置为53-60度。