[实用新型]一种颗粒污泥床与生物膜移动床复合厌氧反应器

说明书

本实用新型提出了一种颗粒污泥床与生物膜移动床复合厌氧反应器，包括：脉冲出水发生器、厌氧反应池和侧向分离式气、液、固三相分离器，是在厌氧反应区能快速形成性状优良的颗粒污泥和装填可附着生长生物膜并能悬浮移动的填料床，大幅度提高厌氧生化反应效率，分离式的气、液、固三相分离装置构造简单，分离效果好，运行稳定，安装施工简便，工程建造成本更低，有机物去除效率高的颗粒污泥床与生物膜移动床相结合的复合厌氧反应器。

技术领域

本实用新型涉及污水厌氧生化处理装置领域，更具体地说是涉及一种颗粒污泥床与生物膜移动床复合厌氧反应器。

背景技术

随着以颗粒污泥为主要特点的上流式厌氧污泥床(UASB)生物反应器的广泛应用，在其基础上发展起来的同样以颗粒污泥为根本的两种高效厌氧生物反应器，颗粒污泥膨胀床(EGSB)生物反应器和内循环(IC)生物反应器，统称为“新一代高效厌氧生物反应器”。

作为对UASB厌氧反应器改进的EGSB、IC厌氧反应器，EGSB厌氧反应器利用外加出水循环，IC厌氧反应器利用沼气气提产生内部水流循环，使厌氧反应器内部形成很高的上升流速，提高了基质与微生物之间的接触和反应速率，在处理低温低浓度的污水，以及高浓度或有毒性工业废水方面，有着其它厌氧反应器所不可比拟的优势，处理范围更广；更为关键的是，EGSB、IC厌氧反应器均可以采用较大的高径比，占地面积更小，投资更省，在相同的建造费用下，它具有一定的优势。可以说，EGSB、IC是当今厌氧反应器中降解能力最强的一类厌氧反应器，具有广阔的应用前景。

对于厌氧反应器，要提高处理效率，要求混合传质效果好，而目前常用的提高混合传质效果的方法主要是提高升流速度，其主要途径有：(1)增大高径比；(2)直接加泵循环；(3)射流引水或引沼气循环。但以上方法同时带来固、液、气三相分离效率难以保证的问题，常规三相分离器在应对此问题时，虽然有结构简单、成本低的优势，但往往存在固液分离效率低，污泥易流失的固有不足。

如EGSB、IC厌氧反应器与UASB厌氧反应器和其他厌氧生物处理工艺一样，进水需要良好的布水装置，出水需用到气、液、固三相分离器，而且EGSB、IC厌氧反应器对于气、液、固三相分离器的要求，远远高于UASB厌氧反应器，往往由于三相分离器的设计不合理，导致生物污泥大量流失、难以形成颗粒污泥，处理效果较差。为了使三相分离器取得理想的分离效果，大量的研究者提出了许多改进措施，如：增加一个旋转叶片，在三相分离器底部产生一股向下水流，有利于污泥回流；在厌氧反应器内设置搅拌器，促使气泡与颗粒污泥分离；在出水堰处设置挡板，以截留颗粒污泥等，但是这些措施增加了EGSB、IC厌氧反应器的能耗及设计的复杂程度，仍然无法有效解决搅拌充分和污泥流失之间的矛盾，使得这种效率较高的厌氧反应器技术的推广应用受到限制，普及应用率不高。

其主要原因是这项技术还存在不够完善的地方。其不足之处有以下几点：(1)水流状态为均匀状态升流，虽然升流速度高于其他厌氧反应器，但促使污泥与污水之间相对运动的动力不足，故污泥颗粒对有机污染物吸附、降解速率仍有较大的提升空间。为了保证厌氧反应器内部形成很高的上升流速，EGSB利用外加出水循环，既增加了厌氧反应器的能耗，又增加了污泥沉降分离区的表面水力负荷。(2)由于采用较大的高径比，导致沉降分离区面积有限，加之颗粒污泥附着沼气气泡，影响三相分离器的固液分离效果，表面水力负荷过大，造成出水带泥的现象产生，导致污泥大量流失、难以形成高浓度高质量的颗粒污泥，从而影响处理效果。EGSB厌氧反应器运行中驱动沉泥膨胀，需要将污泥混合液增大升流速度，而防止污泥流失的同时，又要求污泥混合液的升流速度不能过快，所以两者之间的矛盾尚难解决。(3)EGSB、IC厌氧反应器启动时间长，厌氧微生物数量增长缓慢，颗粒污泥较难培养形成，或是初期培养形成的细小颗粒污泥，在EGSB、IC厌氧反应器内不易保留下来；从而不能快速形成颗粒污泥膨胀床反应，往往需要接种大量的颗粒污泥，增加了厌氧反应器启动的投资费用。(4)用于分离气、液、污泥的三相分离器构造复杂，工艺安装水平要求很高，安装施工难度大等。