专利名称：高新高效复合厌氧反应器技术
技术领域：
本高新技术涉及ー种污水处理设备，特别是ー种高效复合厌氧反应器。
背景技术：
UASB (Up-flow Anaerobic Sludge Blanket),即升流式厌氧污泥反应床，这种处理工艺于上世纪80年代初在高浓度有机エ业废水的处理中得到了广泛的应用。UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部 反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室的沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。传统的UASB反应器存在有如以下缺点I、UASB反应器中的污泥一般有两种形式存在，即絮状污泥和颗粒污泥。絮状污泥易随水流上浮，容易导致反应器中的生物体流出，所以颗粒污泥的形成对整个UASB反应器的运行稳定以及运行安全至关重要。传统UASB反应器的活性颗粒污泥的培养周期很长，无接种颗粒污泥的话，一般需要6个月到I年，甚至更久，才能培养出满足设计负荷的污泥量，这也是UASBエ艺在工程实践中一个很大的瓶颈。2、布水的均匀性问题。UASB反应器的底部配水系统，对于进水能够跟反应器底部污泥的混合均匀至关重要，使泥水充分混合，是UASB反应器亟待解决的问题。3、反应器中pH值的控制问题。厌氧阶段中产甲烷阶段的产甲烷菌是专一的厌氧细菌，该细菌适宜的PH范围很窄，最佳pH值为6. 5 7. 7，pH值的变化，会导致产甲烷细菌受到抑制，出水水质恶化，破坏整个处理系统。
发明内容本高新技术的目的是针对已有技术中存在的缺陷，提供一种高效复合厌氧反应器。本高新技术包括反应器塔体、配水系统、进水分配器、溢流堰、导气管、PH计、高压冲洗装置、回流装置、加药装置，其特征在于所述反应器塔体上部密封，反应器塔体底部设有进水分配器，进水分配器与配水系统连接，配水系统的数条配水管与高压冲洗装置管路连接，反应器塔体顶部设有导气管，反应器塔体的上部侧壁上设有回流管和溢流堰，溢流堰侧设有出水管，反应器塔体内设有pH计。所述配水系统由进水装置、分配槽、配水格组成，进水装置由进水泵与管道连接组成，进水装置由进水泵与管道连接组成，配水系统设置在反应器塔体顶部上面，分配槽内装有搅拌装置、加药装置，配水管、回流装置连接至分配槽内，配水格设置在分配槽一侧，每个配水格连有一配水管，配水管连接至反应器塔体下部的进水分配器。所述pH计与配水系统及加药装置组成pH检测调节防预酸化系统，pH计的输出端与进水泵、加药泵、搅拌装置的变频控制器连接。PH计与配水系统、加药装置组成pH检测调节自动保护系统，PH调节系统，受置于厌氧反应器内部的pH计控制，通过系统调节控制加药量、进水量及搅拌强度自动调节pH，防止厌氧系统酸化而瓦解。所述配水系统的数条配水管与高压冲洗装置管路连接。配水格中设有防堵液位控制线，控制线水位高低的测量仪输出端与高压冲洗装置控制阀电路连接。独立的配水系统使底部的布水器具有相同的压头和管阻，布水非常均匀，同时也极易检测堵塞的布水管，使用配水系统相连的高压冲洗装置，冲洗恢复堵塞的配水管。所述回流管与配水系统分配槽连接，回流管上设有变频泵，变频泵根据进水水质 调节流量。变频泵与系统的可编程控制器PLC相连，能根据进水COD高低调节回流比和上升流速，并对进水COD进行稀释。所述固定酶帘式填料为采用纤维纺丝、针刺、热定型系列工艺制作的板状固定酶帘式填料，具有较好的机械强度，比表面积大，污泥附着性好，能保留大量污泥，即为生物填料又为泥水分离器，具有强度高，耐用特点。该固定酶帘式填料斜向安装在反应器塔体内，固定酶帘式填料浸没在水中。本高新技术的优点是斜向固定酶帘式填料即作为生物填料又作为泥水分离器，t匕表面积大，微生物多，出流能力强，污泥截留率高，启动速度快，形成的生物膜不会堵塞，且无需对填料进行反冲洗。
图I本高新技术的结构示意图。 图中1反应器塔体、2进水分配器、3固定酶帘式填料、4高压冲洗装置、5出水、6溢流堰、7回流管、8导气管、9配水管、10分配槽、11防堵液位控制线、12pH计、13污泥床区、14进水装置、15配水格、16加药装置
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本高新技术的实施例。参见图1，本实施例是在传统的UASB反应器的基础上做了进一步改良。本实施例包括1反应器塔体、2进水分配器、3固定酶帘式填料、4高压冲洗装置、5出水、6溢流堰、7回流管、8导气管、9进水管、10分配槽、11防堵液位控制线、12pH计、13污泥床区、14进水管、15配水格、16加药装置。反应器塔体I上部密封，反应器塔体I底部设有进水分配器2，进水分配器2经6根独立的配水管9 (实际按照反应器大小设计具体根数)与配水系统的分配槽10对应连接，反应器塔体I内设有固定酶帘式填料3，由纤维纺丝、针刺、热定型系列工艺制作的固定酶帘式填料3为板状固定酶帘式填料，斜向安装在反应器塔体I内，固定酶帘式填料3浸没与上层水中。配水系统设置在反应器塔体I的顶部上面，配水系统由配水槽10和配水格15组成。配水槽10中装有搅拌装置及加药装置，未处理的进水经配水槽10稳定后进入配水槽旁配水格15。配水格15具体格数根据处理水量大小设计确定，每个配水格都连有ー根配水管9，配水管9同时连着在塔底的进水分配器2。反应器塔体I顶部设有导气管8，反应器塔体I的上部设有回流管7和溢流堰6，溢流堰6侧设有出水管5，反应器塔体I内设有PH计12，所述pH计的输出端与进水泵、加药泵、搅拌装置的变频控制器连接。进水先到分配槽10，经过搅拌加药混合后到配水格15，再由配水管9到反应塔I底部进水分配器2，独立的配水系统的分配格15使底部的进水分配器2各路具有相同的压力和管阻，布水均匀，进水同反应器塔体I底部的颗粒污泥充分混合均匀后，逐步上升；固定酶帘式填料3浸没在水中，板状斜向固定，微生物附着在填料上，水从下部进入反应器塔体I内，通过固定酶帘式填料3，在厌氧微生物的作用下，水中的有机物经微生物吸附降解后，完成厌氧反应阶段的产甲烷过程，斜板状固定酶帘式填料3同时还起到泥水分离器作用，可将产生的沼气与处理水、悬浮污泥分开，沼气经反应器塔体I上部的导气管8排出，处 理水由溢流堰6收集经出水管5排出，污泥被截留或下沉。固定酶帘式填料3采用纤维纺丝、针刺、热定型一系列エ艺制成，具有较好的机械强度，污泥沉降性好，能保留大量污泥，且比表面积大于1000m2/m3，孔隙率达到0. 98，可从根本上解决了传统厌氧反应器堵塞的问题，供微生物栖息的空间大，依靠该固定酶帘式填料3使反应器内保有大量附着的生物膜，微生物保留量达6000-22000mg/L，同时反应器内的各种不同的微生物自然分层固定，有利于各类微生物得到最佳的生态环境和平衡，实现更高的生物活性。分配槽10内设有防堵液位控制线11，同时在每个配水管9上通过单独的阀门连接着高压冲洗装置4，配水格15中每个防堵液位控制线附近水位的变化会经控制线水位高低的測量仪输出到高压冲洗装置阀门控制系统，当测到配水格为堵状态时，会自动打开对应的高压水冲洗装置阀门，冲洗堵塞配水管9。为解决传统UASB反应器布水与pH问题，本实施例配备pH检测调节自动保护系统。本实施例内部带有pH计探头，监测反应器内部水质变化。同时pH计输出端与配水系统中进水泵、加药泵、搅拌装置的变频控制器连接，及时响应判断控制加药量、进水量及搅拌强度自动调节PH，防止厌氧系统酸化而瓦解。本实施例为特殊填料泥水分离器结合设计，具有有效生物反应体积大、施工简单、气密容易、耐用度长等优点，具有独立的配水系统，使进水分配器2具有相同的压头和管阻。本实施例无需另设传统的三相分离器，无需专人管理，反应器剩余污泥量少，一年仅需排一次生物膜的脱落污泥。依靠独立的配水系统实现连续进水，使布水能在短时间内完成，搅起池底污泥，使微生物与有机物充分接触反应。本实施例配有pH计调节自动保护系统可有效防止厌氧生物系统酸化；快速启动，ニ周后COD去除率可达60%以上，而且不需要接种厌氧污泥；本实施例在常温下运行，对水质、水量有较强的适应性，耐冲击负荷，对COD的去除率能达到80%以上。
权利要求1.一种高效复合厌氧反应器，包括反应器塔体、配水系统、进水分配器、溢流堰、导气管、PH计、高压冲洗装置、回流装置、加药装置，其特征在于所述反应器塔体上部密封，反应器塔体底部设有进水分配器，进水分配器与配水系统连接，配水系统的数条配水管与高压冲洗装置管路连接，反应器塔体顶部设有导气管，反应器塔体的上部侧壁上设有回流管和溢流堰，溢流堰侧设有出水管，反应器塔体内设有pH计。
2.根据权利要求I所述的高效复合厌氧反应器，其特征在于所述配水系统由进水装置、分配槽、配水格组成，进水装置由进水泵与管道连接组成，配水系统设置在反应器塔体顶部上面，分配槽内装有搅拌装置、加药装置，配水管、回流装置连接至分配槽内，配水格设置在分配槽一侧，每个配水格连有一配水管，配水管连接至反应器塔体下部的进水分配器。
3.根据权利要求I所述的高效复合厌氧反应器，其特征在于所述pH计与配水系统及加药装置组成PH检测调节防预酸化系统，所述pH计的输出端与进水泵、加药泵、搅拌装置连接。
4.根据权利要求2所述的高效复合厌氧反应器，其特征在于所述配水系统的数条配水管与高压冲洗装置管路连接，配水格中设有防堵液位控制线，控制线水位高低的测量仪输出 >端与高压冲洗装置控制阀电路连接。
5.根据权利要求I所述的高效复合厌氧反应器，其特征在于所述回流管与配水系统分配槽连接，回流管上设有变频泵。
专利摘要一种高效复合厌氧反应器，包括反应器塔体、配水系统、进水分配器、溢流堰、导气管、pH计、高压冲洗装置、回流装置、加药装置，其特征在于所述反应器塔体上部密封，反应器塔体底部设有进水分配器，进水分配器与配水系统连接，配水系统的数条配水管与高压冲洗装置管路连接，反应器塔体内设有固定酶帘式填料，反应器塔体顶部设有导气管，反应器塔体的上部侧壁上设有回流管和溢流堰，溢流堰侧设有出水管，反应器塔体内设有pH计。本高新技术的优点是斜向固定酶帘式填料即作为生物填料又作为泥水分离器，出流能力强，污泥截留率高，启动速度快，形成的生物膜不会堵塞，且无需对填料进行反冲洗。
文档编号C02F3/28GK202430051SQ20112047150
公开日2012年9月12日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者裘碧英, 韩勇涛 申请人:麦王环保工程技术(上海)有限公司
