[实用新型]厌氧流化床生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种厌氧流化床生物反应器，特别涉及了一种处理工业废水和和城镇污水处理厂剩余污泥的厌氧流化床生物反应器。

背景技术

厌氧处理工业污水工艺适于处理高COD浓度的工业废水(如食品废水和发酵废水)和污水厂剩余污泥，较之好氧工艺有以下优势：1)生物固体产量低。好氧处理中，超过一半的废水BOD被转化为细胞物质，这些细胞物质成为剩余污泥需要进一步处理且处理费用很高。厌氧处理中，只有5％--15％的BOD被用于细胞合成，这样显著降低了后续处理负担。2)营养需求少。某些工业废水缺乏营养元素(如氮和磷)，处理这些废水时需投加这些营养元素，由于厌氧系统中生物产量低，因此所需投加的营养元素也少。3)最终产物甲烷，是一种易于应用的能源；4)相比于好氧处理过程需外加能量来驱动曝气系统，设施运行的主要成本高的特点，厌氧处理是一个净产生能量的过程，因此是一种节能和产能的污染治理方法。5)单位体积负荷大大高于好氧处理工艺，所以厌氧处理很适合高浓度废水的处理。

现有的各种厌氧消化技术及设备都有其优缺点。

早期的厌氧反应器没有搅拌，结果导致被处理污水或城市污泥和发酵微生物不能有效接触，为此这种厌氧消化罐通常需要间歇工作，需要用很长的工作时间(例如30-60天)使被处理的污水或污泥消化分解。

设计有搅拌装置的厌氧完全混合反应器(CSTR)在此基础上进行了改进，在出水沉淀池中增设了污泥回流装置，增大了厌氧反应器中的污泥浓度，避免有用微生物的流失，处理效率得到一定的提高。这种技术的优点对处理废水中悬浮物含量适应性强，可以处理固体悬浮物含量较高的工业污水。主要缺点是水力停留时间长，有机负荷处理水平相对较低，中温(30-40℃)下，容积负荷水平不高于4-5KgCOD/m³.d，只相当与高速厌氧反应器的1/5-1/3。装置需占用的空间往往很大。

20世纪70年代厌氧滤池(AF)产生了。它的特点在于在反应器中加入固体填料，微生物附着生长在填料的表面，将平均水力停留时间与生物固体停留时间相分离，厌氧微生物停留时间可以长达上百天，这就使得厌氧处理高浓度污水的停留时间从过去的几天或几十天缩短到几小时或几天。在相同的温度下，厌氧滤池的负荷高出厌氧接触工艺(CSTR)2～3倍，同时有很高的COD去除率。

但厌氧滤池也有自身弱点，由于废水中悬浮物的存在会加剧厌氧滤池堵塞的问题，AF以处理可溶性有机废水为主，一般控制进水悬浮物大约在200mg/L以下。这在一定程度上限制了厌氧滤池的应用。

1979年荷兰Wagningen大学的Letting研制了一种重要的厌氧反应器-升流式厌氧反应器(UASB)，在80年代及以后有了大量的应用。UASB的最大特点是：设备启动时，须接种特制的甲烷菌属占优势的微生物颗粒，这些颗粒在废水中起者厌氧消化的作用。随着运行时间的延长，新生成的生物固体逐渐形成了“颗粒污泥”，反应器内颗粒污泥保证了高浓度的厌氧微生物，使得设备的处理效率和容积负荷大大增加。

在已开发的高效厌氧反应器中，UASB反应器是应用最为广泛的厌氧反应器，已成功地应用于许多种废水的处理。这种反应器后来又发展出它的改进型--EGSB厌氧反应器，UASB和EGSB反应器的有机处理负荷高，可达8-15KgCOD/(m3.d)(以处理造纸废水为例)，同时处理周期大为缩短。但反应器也存在以下缺点：反应器内可能出现短流现象，影响处理能力，特别是当反应器容积较大，布水是否均匀是引起短流的重要因素；另外UASB和EGSB对被处理污水的固体悬浮物浓度较为敏感，不能处理固体悬浮物较高的工业废水和污水厂剩余污泥。

基于以上的问题，我们的实用新型的主要内容是利用厌氧循环液固流化床处理高浓度工业废水和污水处理厂的剩余污泥。原理是将厌氧污水处理工艺与液固流化床生物反应器技术结合起来。