专利名称：高新复合式两相厌氧消化反应装置技术
技术领域：
本高新技术环境治理，涉及一种沼气发生装置，特别涉及一种复合式两相厌氧消化反应装置。
背景技术：
上流式厌氧污泥床(UASB)工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术。对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。上流式厌氧污泥床(UASB)工艺装置的优点是反应区污泥浓度高，有机负荷高，水力停留时间长，节省造价等，但是，其面临一个缺点就是进水中悬浮物需要适当控制不宜过高，微生物的浓度不够高，污泥停留时间仍然有待延长，且稳定性和抗高有机负荷冲击的能力不高。另外，产酸相与产甲烷相大多是在同一个环境下进行，不同种类的微生物相互干扰，代谢产物不均衡，造成相互抑制，影响效率和产率。
发明内容为了克服上述现有技术的不足，本高新技术的目的在于提供一种复合式两相厌氧消化反应装置，将产酸相与产甲烷相分离，有效防止产酸相堵塞现象，产率和效率都有了大巾畐提尚。为了实现上述目的，本高新技术采用的技术方案是—种复合式两相厌氧消化反应装置，以厌氧折流板反应器13为产酸相，以上流式固定床厌氧反应器14为产甲烷相，所述上流式固定床厌氧反应器14为反应室内设置固定载体11的上流式厌氧污泥床。所述厌氧折流板反应器13包括第一反应室15和第二反应室16，第一反应室15和第二反应室16的底部都有漏斗形的集渣斗5，废液进料口 3位于第一反应室15的底部，酸化废液排放口 17位于第二反应室16顶部，第一反应室15和第二反应室16连接处设置两块不封闭挡板18，将第一反应室15的顶端与第二反应室16的底端连通。所述厌氧折流板反应器13侧壁上有产酸相取样口 1。所述固定载体11的材料为炭纤维毡、活性炭纤维毡、椰棕或聚丙烯纤维等。所述固定载体11为中空的圆柱形，竖直设置在反应室内，呈列式排列。所述上流式固定床厌氧反应器14上设置有产甲烷相取样口 19。所述上流式固定床厌氧反应器14上设置溢流口 9，溢流口 9的高度高于固定载体 11的高度。本高新技术与现有技术相比具有以下优点(1)产酸相和产甲烷相互相分离，有效地延长了废液的处理流程，满足产酸菌和产甲烷菌各自所需的最佳条件，使各反应室内微生物相与底物降解过程协调一致，确保相应的微生物拥有最佳的反应活性，以避免因不同类群微生物间的相互干扰和代谢产物转化不均衡而造成的抑制作用，从而提高废水处理效率和沼气产量；(2)产酸相为两个反应室构成的厌氧折流板反应器，每一反应室的底部为漏斗形的集渣斗，利于污泥和废渣的沉降，可将多余的污泥和废渣从底部的废渣排放口排出，防止了长期运行易堵塞的问题；(3)采用单相厌氧反应器处理废水时，一旦负荷率升高，易产生酸败现象，且一旦发生酸败，恢复正常运行需要较长的时间。而在两相厌氧工艺中，由于产酸和产甲烷反应分开在两个反应器中进行，产酸相对进水水质和负荷的变化有较强的适应能力和缓冲作用， 可大大削减运行条件的变化对产甲烷菌的影响，因而可提高系统的处理效率和运行稳定性，便于控制，不至于影响系统的正常运行；(4)在产甲烷相的固定床反应器反应室内部安装以炭纤维(CF)毡、活性炭纤维 (ACF)毡、椰棕或聚丙烯纤维等为材料的微生物固定载体，能使大量厌氧微生物附着固定在载体上，从而增加反应器内的微生物浓度，有效地延长污泥的平均停留时间(SRT)；(5)通过载体上微生物膜的形成，反应器内保持较高的生物浓度，并保证流体传质与反应器内的污泥之间良好的接触，从而达到高效降解有机物和提高沼气产量的目标；(6)产甲烷相的固定床载体材料在反应器内呈纵向列管排列，其间隔较大，流体能自由通过，不会发生堵塞；(7)反应室的底部为无载体的空室，有利于污泥的沉降和颗粒污泥的形成，并起到均勻布水的效果。
附图为本高新技术实施例结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本高新技术进行更详尽的说明。如图1所示，本高新技术为一种复合式两相厌氧消化反应装置，以厌氧折流板反应器13为产酸相，以上流式固定床厌氧反应器14为产甲烷相，所述上流式固定床厌氧反应器14为反应室内设置固定载体11的上流式厌氧污泥床，固定载体11的材料为炭纤维毡、 活性炭纤维毡、椰棕或聚丙烯纤维，固定载体11为中空的圆柱形，竖直设置在反应室内，呈列式排列。厌氧折流板反应器13包括第一反应室15和第二反应室16，第一反应室15和第二反应室16的底部都有漏斗形的集渣斗5，废液进料口 3位于第一反应室15的底部，酸化废液排放口 17位于第二反应室16顶部，第一反应室15和第二反应室16连接处设置两块不封闭挡板18，将第一反应室15的顶端与第二反应室16的底端连通，厌氧折流板反应器13侧壁上有产酸相取样口 1，上流式固定床厌氧反应器14上设置有产甲烷相取样口 19。 上流式固定床厌氧反应器14上还设置溢流口 9，溢流口 9的高度高于固定载体11的高度。对本高新技术进行实验验证，将废水槽4中的废水通过横流泵2经由废液进料口 3泵入厌氧折流板反应器13的第一反应室15内，经过不封闭挡板18的遮流后再进入第二反应室16，集渣斗5用来收集污泥和废渣，过量的废渣和污泥可通过废渣排放口 6排出，酸化废液排放口 17排出的酸化废液经上流式固定床厌氧反应器14底部的进料口进入到反应室内，反应室为圆柱形，在固定载体11的环境下进行反应，溢流口 9接U形溢流导管10，将消化处理后的废水排放到集水槽12中，在上流式固定床厌氧反应器14顶部的沼气集气管 8上用气体流量计7测量，发现同样的原料采用本装置之后，消化处理废水的有机负荷率显著提高，能有效处理COD高达70000mg/L以上、进水有机负荷率在40kg COD/(m3 · d)以上的高浓度有机废水，且COD去除率达到85%以上，运行过程中反系统的pH更稳定，沼气产气率和容积产量明显提高。
权利要求1.一种复合式两相厌氧消化反应装置，以厌氧折流板反应器(1 为产酸相，以上流式固定床厌氧反应器(14)为产甲烷相，其特征在于，所述上流式固定床厌氧反应器(14)为反应室内设置固定载体(11)的上流式厌氧污泥床。
2.根据权利要求1所述的复合式两相厌氧消化反应装置，其特征在于，所述厌氧折流板反应器(13)包括第一反应室(15)和第二反应室(16)，第一反应室(15)和第二反应室 (16)的底部都有漏斗形的集渣斗(5)，废液进料口(3)位于第一反应室(15)的底部，酸化废液排放口(17)位于第二反应室(16)顶部，第一反应室(15)和第二反应室(16)连接处设置两块不封闭挡板(18)，将第一反应室(1 的顶端与第二反应室(16)的底端连通。
3.根据权利要求1所述的复合式两相厌氧消化反应装置，其特征在于，所述厌氧折流板反应器(1 侧壁上有产酸相取样口(1)。
4.根据权利要求1所述的复合式两相厌氧消化反应装置，其特征在于，所述固定载体 (11)的材料为炭纤维毡、活性炭纤维毡、椰棕或聚丙烯纤维。
5.根据权利要求1所述的复合式两相厌氧消化反应装置，其特征在于，所述固定载体 (11)为中空的圆柱形，竖直设置在反应室内，呈列式排列。
6.根据权利要求1所述的复合式两相厌氧消化反应装置，其特征在于，所述上流式固定床厌氧反应器(14)上设置有产甲烷相取样口(19)。
7.根据权利要求1所述的复合式两相厌氧消化反应装置，其特征在于，所述上流式固定床厌氧反应器(14)上设置溢流口(9)，溢流口(9)的高度高于固定载体(11)的高度。
专利摘要本高新技术为一种复合式两相厌氧消化反应装置，以厌氧折流板反应器为产酸相，以上流式固定床厌氧反应器为产甲烷相，所述上流式固定床厌氧反应器为反应室内设置固定载体的上流式厌氧污泥床。本高新技术将产酸相与产甲烷相分离，有效防止产酸相堵塞现象，产率和效率都有了大幅提高，同时提高了系统的处理效率和运行稳定性，便于控制，延长了污泥的平均停留时间，达到了高效降解有机物和提高沼气产量的目标。
文档编号C02F3/28GK202297316SQ20112042889
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者张龙, 徐龙飞, 李志 , 林长松 申请人:六盘水师范学院
