[发明专利]用于聚乙烯醇退浆废水处理的铁炭微电解耦合厌氧反应器

说明书

本发明公开了一种适用于聚乙烯醇退浆废水处理的铁炭微电解耦合厌氧反应器，其特征在于，包括由下至上依次连接的布水混合区、第一反应区、铁炭微电解反应区、铁炭微电解缓冲区、一级集气区、第二反应区、二级集气区、沉淀区和出水区；所述第一反应区和第二反应区内部均接种厌氧颗粒污泥；所述的一级集气区和二级集气区内分别设置一级三相分离器和二级三相分离器。本发明结构简单、操作方便、占地面积小、处理效率高、反应速率快、产生沼气能源，特别是在高浓度、难降解的聚乙烯醇退浆废水处理方面具有独特的优势。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种适用于聚乙烯醇退浆废水处理的铁炭微电解耦合厌氧反应器。

背景技术

印染行业是工业废水排放大户，全国印染废水每天排放量为3×10⁶～4×10⁶m³。印染废水的主要特点是有机物含量高、色度深、碱性高、BOD₅/COD比值小、水质波动大等特点，属难处理的工业废水之一。印染行业排放的废水一般为退浆废水、煮练废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、清洗废水、整理废水等工艺的混合废水。退浆废水作为前处理废水，产生的废水量相对较少，但污染物浓度较高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、碱以及各种助剂等。废水呈碱性(pH>12)，含有的大量的难以生物降解的化学浆料聚乙烯醇成分，其可生化性较差，成为印染行业污水处理的难点和重点。

含聚乙烯醇的退浆废水的处理关键在于聚乙烯醇的去除，聚乙烯醇的去除一般是利用一定的技术手段，将废水中的聚乙烯醇从水相中分离出来或使聚乙烯醇大分子转化为小分子物质，并进一步将其去除。目前国内外对含聚乙烯醇的退浆废水的方法主要有物化法和生物法。物化法主要有化学混凝法、电絮凝法、铁炭微电解法以及高级氧化技术，其中高级氧化技术包括Fenton氧化法、电化学氧化法、臭氧氧化法、光催化氧化法和超临界水氧化法等，但存在处理成本较高等问题。生物法主要通过微生物的新陈代谢作用来降解聚乙烯醇浆料，对反应条件要求低，较物化法具有处理费用低、污染物降解彻底等特点。目前实际工程中聚乙烯醇退浆废水的处理工艺主要为厌氧-好氧组合工艺，其中厌氧反应池只利用其前段的水解和酸化过程来提高可生化性，而产甲烷阶段较少应用，水力停留时间(HRT)较长，降解效率相对较低；好氧反应器去除废水中的大部分有机污染物，而产生大量剩余污泥，曝气能耗高。因此研发出一种高效的厌氧生物处理方法，提高废水可生化性、促进产甲烷效率，实现聚乙烯醇和COD的高效降解，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是结合现有的高效厌氧反应器(强化外循环厌氧反应器)的优点以及它们处理印染废水时的缺陷，提出一种用于聚乙烯醇退浆废水生物处理的铁炭微电解高效厌氧反应器，在强化外循环厌氧反应器的基础上引入铁炭微电解系统，即保留高效厌氧反应器分段处理的优点，也弥补了单独使用强化外循环厌氧反应器处理退浆废水处理效率差、产甲烷效率低、HRT长的缺陷，在处理聚乙烯醇退浆废水方面有着独特的优势。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于聚乙烯醇退浆废水处理的铁炭微电解耦合厌氧反应器，其特征在于，包括由下至上依次连接的布水混合区、第一反应区(颗粒污泥膨胀区)、铁炭微电解反应区、铁炭微电解缓冲区、一级集气区、第二反应区(精处理区)、二级集气区、沉淀区和出水区；所述第一反应区和第二反应区内部均接种厌氧颗粒污泥；所述的一级集气区和二级集气区内分别设置一级三相分离器和二级三相分离器。

优选地，所述铁炭微电解反应区包括柱体填料架和设于柱体填料架上的铁炭填料层。

更优选地，所述的布水混合区、第一反应区(颗粒污泥膨胀区)、铁炭微电解反应区、铁炭微电解缓冲区、一级集气区、第二反应区(精处理区)、二级集气区、沉淀区和出水区均设于圆柱形外壳中，所述的柱体填料架的横截面面积与圆柱形外壳的横截面面积相等。

更优选地，所述柱体填料架为封闭式不锈钢网筐，其中不锈钢网筐的孔径为1.5mm。