[实用新型]多循环高效厌氧废水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种废水处理装置，特别是涉及一种能够充分实现污泥与污水的良好混合，改善气液固分离效果，保证厌氧出水水质，增强整个系统的灵活性和可操作性的多循环高效厌氧废水处理装置。

背景技术

与好氧处理技术相比，厌氧处理技术具有节省动力能耗、产生生物能、污泥产量少及运行简单等优点，在能源日益紧缺的今天更具实用性。目前在工程中广泛应用的厌氧反应器主要有三种形式：即UASB、EGSB及IC厌氧反应器。

UASB厌氧反应器(Up-flow Anaerobic Sludge Blanket)属于第二代厌氧处理工艺，其主体部分由反应区和三相分离区组成：反应区是由沉淀性能良好的厌氧污泥形成的颗粒污泥层和絮状污泥层；三相分离区由若干组三相分离器组成，实现气、液、固三相的良好分离。反应器底部设有布水系统，顶部设有沼气收集系统，主要依靠进水的上升流速和所产沼气的联合搅拌实现污水与厌氧污泥的混合。

UASB厌氧反应器的两个主要缺点：(1)由于反应器常采用较大的表面积和直径，高径比小，占地面积大，同时，较大的表面积增加了布水难度，不利于均匀布水；(2)由于上升流速较低，搅拌强度有限，使传质不易均匀，在污泥床的局部可能存在死区，严重时将导致局部“酸化”。

为了克服UASB反应器存在的缺点，近年来开发和研制了第三代厌氧反应器，即EGSB(Expanded Granular Sludge Blanket)和IC(Internal Circulation)反应器，并在工程中实现了成功应用。

EGSB厌氧反应器实际上是改进的UASB反应器，它在较高的上升流速(6～12m/h^[1])下运行，使颗粒污泥处于流化状态，从而保证了进水与颗粒污泥的充分接触。其主要缺点是：由于采用出水循环，需额外设置循环泵，使电耗增加，从而增加了运行成本；由于采用较高的上升流速，不利于颗粒有机物的去除。EGSB厌氧反应器尤其适用于低温(15～25℃左右)和低浓度(COD<1500mg/L)的污水处理；可用于处理含有毒物质的高浓度有机废水；但不适于处理含过高SS废水的处理。

IC反应器是把2个UASB反应器上下叠加而成：反应器下部是粗处理部分，可去除大部分的有机物，上部是精处理部分，可去除少量残余有机物及悬浮物，从而更好的保证出水水质。IC反应器利用污泥床层产生的沼气作为推动力来实现反应器内混合液的内循环，保证进水与污泥的充分接触。

由于采用较高的上升流速和容积负荷，使水力停留时间较短，从而不利于悬浮物的去除；而且，由于其内部设置上下两层三相分离器，且有混合液的内循环系统，使反应器内部结构复杂，运行操作较难。由于依靠所产生的沼气作为提升的内动力，实现污泥与污水的搅拌和混合，所以在处理中低浓度有机废水(COD<2000～4000mg/L)时，并不具有明显的优势。IC的水力停留时间一般很短，故不适于处理含过高SS的废水。

综上所述，为提高UASB反应器的处理效率，EGSB和IC分别利用不同的原理，对反应器进行了改进和完善。其共同点是采用较大的高径比(EGSB的高径比一般为3～5，IC的高径比一般为4～8)，应用内循环或外循环系统，保持反应器内部一定的水流上升速度，从而保证污水与污泥的充分接触。EGSB厌氧反应器的主要缺点是需要外置循环泵，从而增大了电能消耗和运行成本；IC厌氧反应器采用两层三相分离器，结构复杂，当厌氧仅作为后续好氧工艺的预处理技术时，设置第二层的精处理部分是没有必要的。

EGSB和IC反应器，采用的反应器高度均较大，(EGSB反应器的高度可达15～20m，IC反应器的高度可达16～25m)，反应器高度过大存在如下问题：过大的高度不仅将增加施工难度，也会在一定程度上影响厌氧的处理效率、甲烷菌的产气活性和厌氧系统运行维护的稳定性。主要原因如下：根据亨利定律，在一定温度下，气体在液体中的饱和浓度与液面上该气体的平衡分压成正比，即某气体的饱和浓度值会随着其在某一系统的分压的增加而增加。当反应器的高度增大时，其溶解的CO₂量也相对增大，从而使废水的pH有减小的趋势。如果CO₂浓度值低于最适值，则易造成反应器的pH降低，引起“酸化”的潜在危险，这样会造成产甲烷菌的活性降低，不仅影响厌氧反应器对污染物的去除效率，也威胁反应器的正常运行。

发明内容