[发明专利]颗粒污泥原位浮选除钙反应器及其方法

说明书

本发明公开了一种颗粒污泥原位浮选除钙反应器及其方法，属于污水或污泥处理领域。反应器包括反应器主体、脱钙液流加系统、沼气搅拌系统。反应器主体设分布区、脱钙区、三相分离区；分布区设布水管、进水管、下循环水管、布气管、输气管；脱钙区设竖直隔板、左颗粒污泥床、右颗粒污泥床；三相分离区设三相分离器、沉淀室、集气室、溢流堰、上循环水管。脱钙液流加系统设脱钙液贮罐、脱钙液输送泵、脱钙液输送管和脱钙液分布管。沼气搅拌系统设沼气储罐、沼气增压泵、沼气增压罐、沼气输送管和沼气分布管。本发明可分时段实现有机物转化和颗粒污泥原位除钙。

技术领域

本发明属于污水或污泥处理领域，具体涉及一种颗粒污泥原位浮选除钙反应器及其方法。

背景技术

经过一个多世纪的研发，厌氧生物反应器已发展到以厌氧颗粒污泥膨胀床反应器和内循环反应器为代表的第三代反应器。厌氧生物反应器以其独特的高效、经济优势而广泛应用于工农业有机废水处理。但在处理石化、造纸、印染等工业有机废水时，遇到了高钙的挑战。废水中的Ca²⁺与微生物代谢产生的CO₂结合形成CaCO₃沉积于颗粒污泥表面及内部，影响颗粒污泥传质，降低了反应器的效能，同时加大了剩余污泥的处理负担。

在工程上，目前采用更换颗粒污泥的方式来解决钙化问题，该法虽然有效，但费用较大，且需再次启动反应器，影响日常废水处理。将颗粒污泥移出反应器作异位处理，则操作过程较为复杂，还会造成颗粒污泥损伤。因此，开发颗粒污泥原位除钙技术具有重要的现实意义。

由于有机酸(如乙酸)和无机酸(如硫酸)可溶解碳酸钙，因此它们可用于钙化颗粒污泥除钙。

CaCO₃+2HAc→Ca(Ac)₂+H₂O+CO₂↑

CaCO₃+H₂SO₄→CaSO₄+H₂O+CO₂↑

颗粒污泥钙化后密度变大，根据Stokes公式，其沉降速度大于普通颗粒污泥，两种污泥的临界流失流速存在差别，控制水流的上升速度介于两种流速之间，可实现钙化污泥颗粒与脱钙颗粒污泥的分选。

其中v_s是单个颗粒污泥的沉降速率，d_p是颗粒污泥的直径，ρ_p是颗粒污泥的密度，ρ是溶液的密度，μ是溶液的黏度。

本发明集有机质转化与钙化污泥除钙于一体，能够实现污泥的原位除钙，降低了异位操作所致的人力、物力、财力消耗以及污泥损伤。充分利用反应器自身的有机质转化产物，操作过程简便，物耗较低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种颗粒污泥原位除钙反应器，特别是一种颗粒污泥原位浮选除钙反应器。

本发明所采用的具体技术方案如下：

颗粒污泥原位浮选除钙反应器，其包括反应器主体、脱钙液流加系统、沼气搅拌系统；