[发明专利]处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔及工艺

权利要求书

1.一种处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔，包括进水管（1）、厌氧柱（2）、曝气柱（3）、好氧柱（4）和出水管（5），厌氧柱、曝气柱和好氧柱均竖向设置，厌氧柱和好氧柱分别位于曝气柱的两侧，进水管与厌氧柱的底部相通，待处理高浓度有机废水在水泵的作用下经进水管泵入厌氧柱；曝气柱的底部设置有曝气盘（7），好氧柱的底部设置有布水管（9），出水管与好氧柱的上部相通，处理后的废水经出水管流出；其特征在于：所述厌氧柱的上部设置有与曝气柱的上部相连通的连接口（6），曝气柱经连通柱（8）与布水管（9）相连通，好氧柱经回流柱（10）与曝气柱相连通，连通柱、回流柱均竖向设置；连通柱的上端与曝气柱的上部相通，下端与布水管相通，回流柱的上端与好氧柱的上端相通，下端与曝气柱的下部相通；厌氧柱和好氧柱中均培养有颗粒污泥；

曝气盘的曝气充氧使曝气柱底部废水密度减小而压强降低，好氧柱中的废水在压力差的作用下进入曝气柱，好氧柱污水流入曝气柱，使得曝气柱液位上升而好氧柱液位下降，在液位差的作用下曝气柱中的废水流入好氧柱，实现废水在曝气柱与好氧柱之间的循环流动；高浓度有机废水在厌氧柱中由下至上流动的过程中，在厌氧颗粒污泥中微生物的作用下去除大部分有机物并产生沼气；充氧后的污水在好氧柱中由下至上流动的过程中，在好氧颗粒污泥中物生物的作用下去除水中COD。

2.根据权利要求1所述的处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔，其特征在于：所述厌氧柱（2）的上部设置有三相分离器，三相分离器分离的固体物质截留在厌氧柱中，分离出的液体经连接口（6）进入曝气柱（3）中，分离出的沼气进入沼气收集装置。

3.根据权利要求1或2所述的处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔，其特征在于：所述布水管（9）为环状，环状布水管的下表面上均匀开设有朝下的多个布水孔（12），所有布水孔均位于同一平面内。

4.根据权利要求1或2所述的处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔，其特征在于：所述连通柱（8）和回流柱（10）的直径均大于200mm，连通柱、回流柱的上端和下端均为减小水头损失的弧形形状。

5.根据权利要求1或2所述的处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔，其特征在于：所述好氧柱（5）的高径比范围为3～8。

6.一种基于权利要求1所述的处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔的废水处理工艺，其特征在于，通过以下步骤来实现：

a).进水和厌氧反应，待处理高浓度有机废水在水泵的作用下，经进水管泵入厌氧柱（2）的底部，废水在厌氧柱中由下至上均匀上升的过程中，与厌氧颗粒污泥中的厌氧微生物充分接触，经厌氧反应去除废水中的大部分有机物；在液位差的作用下，厌氧柱上部的废水经连接口进入曝气柱；

b).曝气和自循环，在曝气盘的曝气作用下，对曝气柱底部的废水进行曝气充氧，曝气充氧后的废水密度减小而压强降低，使得好氧柱中的废水在压力差的作用下进入曝气柱底部，曝气使得曝气柱液位上升，在液位差的作用下曝气柱中的废水经连通柱进入布水管，曝气实现了废水在曝气柱与好氧柱之间的循环流动，无需动力源；

c).布水和好氧反应，废水由连通柱进入布水管中后，再经布水管上设置的朝下的布水孔排出，实现在好氧柱底部的均匀布水；废水在布水管中由下至上均匀上升的过程中，与好氧颗粒污泥中的好氧微生物充分接触，经好氧反应去除水中剩余的COD；废水在好氧柱中上升的过程中，随着有机物的去除，溶解氧也被消耗掉，上部发生缺氧和厌氧反应；

d).回流和出水，经好氧柱处理后的废水绝大部分经回流柱回流至曝气柱中，剩余的很少部分经出水管排出。

7.根据权利要求6所述的处理高浓度有机废水的独立曝气两段自循环组合塔的废水处理工艺，其特征在于：在废水处理初期，将进水流速和曝气量均控制在较小的范围内，以实现对厌氧柱中厌氧颗粒污泥和好氧柱中好氧颗粒污泥的培养；待颗粒污泥培养完成后，将进水流速和曝气量恢复至正常范围。