[发明专利]一种小通量供气循环搅拌的厌氧反应方法及反应器

说明书

一种小通量供气循环搅拌的厌氧反应方法，包括如下步骤：污泥颗粒加入到厌氧反应器内部；将污水由进水口通入厌氧反应器内，污水与污泥颗粒混合发生厌氧反应，产生的沼气通过三相分离器分离后部分通过沼气罐收集，另一部分通过压缩机增压后通入气提管和曝气装置内，泥水混合物顺水流方向进入气提管内，并有顶部出口喷出，做圆周运动呈漩涡状回流至底部，与进水混合后在曝气装置的作用下循环发生厌氧反应。本发明在提高泥水混合效果的前提下也不会破坏污泥絮凝体，且传质效率更高，反应速率高，污水COD去除率达到90%以上，本发明装置结构简单，建设成本低。

技术领域

本发明涉及一种厌氧反应方法及所用反应器，属于水处理技术领域。

背景技术

厌氧生物处理技术作为处理废水的重要手段，可去除水中高浓度有机污染物。厌氧生物处理技术的去除负荷高、操作易控、运行成本低和占地面积少等特点，使其在环境领域得到了成功应用。厌氧反应器是厌氧生物处理技术的核心载体，是维持各类厌氧和兼氧微生物活动的重要场所。迄今，已经研发了多种厌氧反应器。

影响厌氧反应效率的主要因素包括泥水混合效果和污泥性状。泥水混合效果越好，微生物与污水的接触面积越大，生物处理效能就越高；污泥性状主要是指污泥絮凝体和颗粒化，大量繁殖的细菌微生物与污水中已有的有机、无机悬浮物聚集形成絮凝体，絮凝体紧密形成，其吸附能力增强，提高去除有机污染物的效果。提高泥水混合效果的手段主要是搅拌，现有的搅拌方式一般采用带有螺旋桨的电动搅拌器，此方式可以使泥水迅速混合，但是螺旋桨地快速运转导致厌氧罐中易出现气穴现象，这样会干扰絮凝物的形成过程，即使泥水混合均匀，污泥结构却遭到破坏，且搅拌装置的搅拌扰动效果越好，对细菌共生的絮凝物破坏越大，对于厌氧效果也就不可避免地产生影响。因此，现在一些厌氧发生器采用产气进行竖向的泥水混合与内循环，这样避免了对污泥性状的破坏，但由于单纯的竖向流化无法兼顾水平向的泥水混合，依旧会造成泥水混合不均，为解决此问题，此类厌氧发生器多建造成高塔状，且高径比极大，可达4：1~8：1，故只需竖向流化及循环水动力流化。但建造这样形状的反应器的一大弊端是保温代价太大，同时这样的结构，建造费用也变得高昂，维护成本也相应的增加了。

由此可见，良好的泥水混合与好的污泥絮体形成与颗粒化之间存在一个矛盾点，泥水充分混合需要一个持续稳定的作用力，循环水量越大，对作用力的要求必然越高；然而为了不破坏絮体的形成过程，水流剪切需较小。为使二者达到平衡，需要改进厌氧反应器的搅拌方式。目前，本行业研发一种曝气装置用作反应器内的搅拌器，由微小气泡扰动水体达到混合效果，但是，其气通量过大，未解决污泥性状的问题。

发明内容

本发明为克服现有技术弊端，提供一种小通量供气循环搅拌的厌氧反应方法及反应器，在厌氧反应器内设置管式气提管，利用反应产生的沼气压缩后通入气提管中，泥水混合物在气流作用下进入气提管中，再由气提管出口喷出沿反应器内壁做螺旋流动，在提高泥水混合效果的前提下也不会破坏污泥絮凝体，且传质效率更高，反应速率高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种小通量供气循环搅拌的厌氧反应方法，所述厌氧反应方法包括如下步骤：

a、污泥颗粒由厌氧反应器底部的进水口加入到厌氧反应器内部；

b、将污水由进水口通入厌氧反应器内，污水与污泥颗粒混合发生厌氧反应，反应产生的气体通过厌氧反应器顶部的三相分离器分离，分离的气体部分进入沼气罐收集，另一部分气体增压后分别通入厌氧反应器底部中心位置的曝气装置内和设置在厌氧反应器一侧的气提管内；

c、气提过程：不断向厌氧反应器内通入污水，产生的气体持续通入曝气装置和气提管内，在曝气装置的作用下，污水与污泥颗粒充分混合反应，产生的泥水混合物在水流方向进入气提管内，并通过气提管底部的气体分布器由下至上被提升，泥水混合物在气提管顶部出口处水平喷出；