[发明专利]一种适用于染整废水处理的强化循环高效厌氧生物反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于高浓度染整废水处理的高效生物反应器，属于废水生物处理领域。

背景技术

印染行业是工业废水排放大户，据不完全统计，全国印染废水每天排放量为3×10⁶～4×10⁶m³。印染废水具有水量大、有机污染物含量高、色度深、碱性大、水质变化大等特点，属难处理的工业废水。印染废水是各类纺织印染企业生产过程中排放的各种废水的总称。印染加工主要分为前处理(包括烧毛、退浆、煮炼、漂白、丝光等工序)、染色(包括染色、皂洗、水洗工序)、印花和整理四部分。

目前，印染废水的处理主要有物理法、化学法和生物法，而在实际工程应用中多是几种物化、生化工艺的组合。一般来说，生物处理工艺较物化处理工艺具有处理费用低、污染物降解彻底(不仅仅是水体中污染物的转移)等特点，而生物处理工艺根据微生物新陈代谢过程中受氢体是否是氧气而分为厌氧生物处理和好氧生物处理。厌氧生物处理不需要曝气，在目前的印染废水处理工程中一般只利用其前段的水解和酸化过程(主要是因为印染废水的可生化性较差，B／C一般小于0.2)，而产甲烷阶段较少应用。

内循环反应器(IC)和膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)作为第三代厌氧反应器的代表，已成功应用于啤酒生产、食品加工、造纸等行业生产废水处理中，但是印染废水由于可生化性差、水质复杂等特点，这两种反应器难以实现对印染废水的高效处理。

本发明即是针对以上背景，设计出的一种适合印染废水处理的高效厌氧生物反应器，对于处理高色度、可生化性较差的印染废水具有独特的优势，可实现对印染废水的高效处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的适用于染整废水生化处理的强化循环高效厌氧反应器，在内循环厌氧反应器的基础上引入外循环系统，即弥补了单独用内循环厌氧反应器处理染整废水传质效果差，产气量不足以发生内循环的缺陷，也保持了分段处理的优点，其具有良好的污泥截留性能、较高的抗冲击负荷能力和优良的水力条件，在处理染整废水方面有着独特的优势。

为了达到上述目的，本发明提供了一种适用于染整废水处理的高效生物反应器，其特征在于，包括壳体，壳体内从下到上依次设有布水混合区、颗粒污泥膨胀区、一级三相分离器、精处理区、二级三相分离器和出水区，出水区的上部连接出水管，出水区的下部连接外循环回流管的一端，布水混合区内设有布水器，布水混合区的底部连接进水管，进水管连接外循环回流管的另一端，一级三相分离器和二级三相分离器的顶端分别连接一级上升管和二级上升管，一级上升管和二级上升管连接气液分离器，气液分离器连接沼气收集管和内循环下降管，内循环下降管的出水口位于布水器上方，沼气收集管连接沼气收集系统。

优选地，所述的外循环回流管上设有循环泵与计量控制装置。

优选地，所述的颗粒污泥膨胀区和精处理区的高度比为1：1～3：1，颗粒污泥膨胀区和精处理区内接种厌氧颗粒污泥。

优选地，所述的颗粒污泥膨胀区外壁设有4个取样口，精处理区的外壁设有3个取样口。

优选地，所述的沼气收集管连至地面供取样。

优选地，所述的外循环回流管连接出水区的下部。

优选地，所述的布水器为多片螺旋扇叶形结构，循环下降管的出水端内侧布置螺旋状叶片，下降管出水端内侧布置的螺旋状叶片方向与布水器叶片的出水方向相同

优选地，所述的内循环下降管的出水口位于布水器上方的中间位置，并不进入布水混合区。

优选地，所述的一级三相分离器和二级三相分离器均包括2～6层集气支槽和1～3个集气总槽，一级三相分离器和二级三相分离器的集气总槽顶部分别与一级上升管和二级上升管的底部相连通。

本发明中，反应器的底部布水区连接进水管、内循环下降管和外循环回流管，外回流管连接进水管，构成外循环系统。反应器分为上下两个反应室，即颗粒污泥膨胀区和精处理区，在每个反应室的项部分别设置三相分离器，三相分离器的顶部均有一上升管到达顶部的气液分离器，气液分离器设有沼气收集管，气液分离器中有一下降管至膨胀区的底部，这样构成一个内循环系统。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)通过设置外循环系统，使得第一反应室(颗粒污泥膨胀区)的水力负荷比进水时的水力负荷增加0.5～10倍，在较高的水力负荷下，第一反应室的污泥达到充分的流化状态，加强传质过程，提高了反应器的生化反应速度。