[发明专利]包括上流无氧反应器的废水处理设备以及一种使用该设备的废水处理方法

说明书

本发明涉及包括上流无氧反应器的废水处理设备以及一种使用该设备的废水处理方法。具体地说，本发明涉及一种废水处理设备，它包括兼性细菌和无氧反应器，本发明也涉及使用该装置的废水处理方法。使用本发明的装置和方法可以稳定的方式处理含有非-生物可降解的和有毒的物质，营养物质(N，P)，和重金属的有机废水；通过保持高浓度的污泥可降低污泥处理的成本；通过使用预先装配的沉降容器作为反应器可节省设备的土地使用率，以及建造和运行费用。

通常，废水含有营养物质(例如氮或磷)、非-生物可降解的和有毒的物质、和重金属。用于清洁这种废水的处理方法通常可被分为处理含有有机化合物的废水的生物学方法，和处理其中含有非-生物可降解的和有毒的物质和重金属的物理化学方法。

对于处理有机物质来说，在上述的处理方法中，生物学方法是最为常用的方法。作为生物学处理方法的代表，活化污泥方法使用一种处理设备，它是由初始沉降容器，有氧容器，和末端沉降容器组成。但是在这种情况下必须使用一个稠化容器进行污泥的后处理步骤，因为在沉降容器中污泥浓度低至5000-15000mg/L，而且，如果在污泥浓度低的情况下，对于有氧容器来说在操作过程中污泥浓度为1500-3000mg/L，在末端沉降容器中效率就不可避免地降低。再者，在活化污泥方法中，由于流入水的质量和数量上的变化，通常会发生污泥隆起现象，造成处理过程终止或者水质量下降的问题。

另一个释放氮或磷的生物学方法使用无氧和有氧方法，其中对有氧反应器提供氧气，对无氧反应器不提供氧气，将它们安置成一排用于在常规的活化污泥方法中运行，废水中的氮和磷通过微生物的作用而被出去。但是，由于这一方法使用一种完全混合类型的反应器，在反应器中难以保持高浓度的微生物，并且，在脱氮或者引导磷释放的过程中难以保持完全的无氧气氛。这些缺点常常成为设计反应器的限制因素，并带来操作复杂的问题。

为了处理含有非-生物可降解的和有毒的物质和重金属的废水，通常使用生物方法附加物理化学方法。但是，这种物理化学方法具有几个缺点，由于用于吸收或氧化的化学品的消耗量大使运行成本提高。而且，与这些物理化学方法组合使用的生物学方法在实际应用中处于其早期阶段；还需进行二次处理，以便除去在初次处理过程所产生的重毒性中间产物；由于需要保持温度在无氧处理中运行成本不可避免地升高。

总而言之，含有重金属的有机废水主要是使用物理化学处理方法进行清洁的，但最近几年，已逐渐使用应用硫酸盐-还原细菌的生物处理方法。但在该方法中，由于硫酸盐-还原细菌由于其特性必须生长在严格的无氧环境中，所以缺点是运行成本升高。

因而，目前需要一种更为有效和经济的处理废水的方法，从而克服常规的处理含有非-生物可降解的和有毒的物质，营养物质，例如氮或磷，和重金属的有机废水的物理化学和生物学方法所固有的问题，即处理费用高，清洁不完全，由于中间产物的生成需要二次处理等问题。

本发明人通过深入研究发现，通过使用包括一种具有改良的输入装置和出料装置的上流无氧反应器，并与常规的有氧反应器和沉降容器组合，可成功地处理含有非-生物可降解的和有毒的物质，营养物质(例如氮或磷)，和重金属的有机废水，极大地提高了清洁效率，从而完成了本发明。

本发明的主要目的是提供一种包括一种上流无氧反应器的废水处理设备。

本发明的另一个目的是提供一种使用所说的废水处理设备的废水处理方法。

下文将详细描述本发明的包括一种上流无氧反应器的废水处理设备的构造。

关于由无氧反应器，有氧反应器，和末端沉降容器组成的废水处理设备，本发明的特征在于，所说的无氧反应器包括一个入口，它被安置在无氧反应器的外部最下端区域；一个输入装置，它直接与所说的入口相连，但位于无氧反应器的内部的下部，并在其中具有一个孔眼排水管；混合装置，它在无氧反应器中以固定的间隔被安置在主轴上；一个出料装置，它具有从中心向外延伸的辐射形的出水孔，并被安置在无氧反应器的上部，以允许在反应中由所说的混合装置产生的含有一部分污泥的反应水流入有氧反应器；一个污泥-聚集装置，它被安置在无氧反应器的下部，并收集无氧反应器中心的污泥，所说的污泥是在所说的反应过程中由混合装置通过重力沉积的。

作为本发明的一个实施方案，下文参照图1a描述使用本发明的上流无氧反应器的废水处理设备。

首先，如上文所述，该上流无氧反应器(10)包括一个入口(11)，一个输入装置(12)，一个出料装置(13)，一个混合装置(14)，和一个污泥-聚集装置(15)。