專利名稱：一種多級厭氧廢水處理方法及專用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多級厭氧廢水處理方法及專用裝置，處理可生化性相對較差的印染、醫(yī)藥、化工、制革等行業(yè)廢水。
(ニ)
背景技術(shù)：
厭氧反應(yīng)技術(shù)一直是廢水處理領(lǐng)域的ー項主要內(nèi)容，相關(guān)新エ藝、新裝置的研發(fā)與應(yīng)用始終是ー個熱點。圍繞反應(yīng)器的傳質(zhì)和反應(yīng)過程，厭氧反應(yīng)器發(fā)展相繼經(jīng)歷了消化池、UASB (EGSB)、ICEB等歷程，其中ICEB (內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器)通過設(shè)置兩個串聯(lián)的UASB及氣升流內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，有效解決了傳統(tǒng)反應(yīng)器內(nèi)污泥停留時間和流體水力停留 時間之間的矛盾，成為第三代高效厭氧反應(yīng)器的代表。IC厭氧反應(yīng)器的特點是(1)高徑比大，4-8 ;(2)有機(jī)負(fù)荷率高，20-50kgC0D/m3 d ;(3)在沼氣流帶動下，液體上升流速大，10_20m/h ; (4)啟動速度快，處理效率高，耐沖擊負(fù)荷，運行穩(wěn)定；(5)具有高活性、沉降性能良好的顆粒污泥。目前IC厭氧反應(yīng)器主要用于處理生化性好的啤酒、造紙、食品、檸檬酸等行業(yè)廢水，受液體循環(huán)動力來自沼氣升流速度的影響，該反應(yīng)器無法處理可生化性相對較差的印染、醫(yī)藥、化工、制革等行業(yè)廢水。印染、醫(yī)藥、化工、制革等行業(yè)廢水可生化性相對較差，目前這類廢水的好氧處理技術(shù)研究較多，好氧處理工藝方法主要有活性污泥法、SBR法、氧化溝法等，此外，加壓(或深井)曝氣、純氧曝氣等也已開始被研究和嘗試(氣提式深井曝氣技術(shù)在印染廢水處理中的應(yīng)用，姚建杰等，中國科技信息，2009，19 =154^155 ;純氧曝氣A/0エ藝處理醫(yī)院污水的エ藝特性研究，余薇薇等，土木建筑與環(huán)境工程，2011,33 9^12.)。但涉及厭氧反應(yīng)器處理時，由于產(chǎn)氣量少(特別是初期)，不足以帶動液體升流，無法形成內(nèi)循環(huán)，導(dǎo)致第一段反應(yīng)區(qū)液體升流速度小，傳質(zhì)差，處理效果差，現(xiàn)有的IC反應(yīng)器無法處理，因此，如何解決印染、醫(yī)藥、化エ、制革等行業(yè)可生化性相對較差廢水的厭氧生化處理成為ー個難題。ー些新型的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)已有發(fā)明，其中有為防止回流管堵塞及利于廢水生化反應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(厭氧多級內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，馬三劍等，專利公開號為CN2741974Y)，也有強(qiáng)化氣一固相循環(huán)攪拌方式的厭氧反應(yīng)器發(fā)明(UASB生物氣循環(huán)攪拌技術(shù)，張仁志等，專利公開號為CN1986453A)。上述研究、發(fā)明主要集中在提高生物活性(提高D0)、解決降液管堵塞、分區(qū)控制等問題，尚未根本解決對印染、醫(yī)藥、化工、制革等行業(yè)可生化性相對較差廢水有效處理的難題。為了解決廢水與顆粒污泥傳質(zhì)效果差，易形成死角與短流，生化反應(yīng)速率慢，污泥活性差等問題，開發(fā)ー種多級厭氧廢水處理方法及專用裝置是很有必要的，可以填補(bǔ)高效厭氧反應(yīng)器處理難生化廢水的空白，具有極其重要的工程應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種多級厭氧廢水處理方法及專用裝置，處理可生化性相對較差的印染、醫(yī)藥、化工、制革等行業(yè)廢水。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種多級厭氧廢水處理方法，所述方法為將C0Dcr200(T20000mg/L、pH值為6 10的廢水從多級厭氧廢水處理器進(jìn)水口泵入，并與多級厭氧廢水處理器底部的顆粒污泥混合，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量控制水力停留時間為l(T5d，經(jīng)多級厭氧廢水處理器處理，處理后的廢水從多級厭氧廢水處理器的出水ロ排出；所述多級厭氧廢水處理器從下至上分成流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)、升流式厭氧區(qū)和沉淀區(qū)，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)與升流式厭氧區(qū)通過ー級三相分離器分隔，所述ー級三相分離器處于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)與升流式厭氧區(qū)的中間，通過支架與多級厭氧廢水處理器的側(cè)壁固定，在空間上將兩者隔開，所述升流式厭氧區(qū)與沉淀區(qū)通過ニ級三相分離器分隔，所述ニ級三相分離器處于升流式厭氧區(qū)與沉淀區(qū)的中間，通過支架與多級厭氧廢水處理器的側(cè)壁固定，在空間上將兩者隔開，所述沉淀區(qū)頂端還設(shè)有氣液分離器，所述氣液分離器頂部設(shè)有排氣孔，氣液分離器底部通過污泥回流管穿過ニ級三相分離器和ー級三相分離器伸入流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部，所述ー級三相分離器、ニ級三相分離器分別通過集氣管A、集氣管B與氣液分離器連通；所述沉淀區(qū)上方設(shè)有出水ロ ；所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水ロ和污泥進(jìn)料ロ，上端設(shè)有污泥回流ロ，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部中央?yún)^(qū)域設(shè)有中空的立柱形擋板，所述柱形擋板懸空固定于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)，且所述柱形擋板的外側(cè)壁與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成回流腔，柱形擋板 的下端與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部之間構(gòu)成進(jìn)水混合區(qū)，所述柱形擋板內(nèi)設(shè)有布水器，所述布水器與進(jìn)水ロ連通，所述污泥回流ロ與污泥進(jìn)料ロ通過污泥循環(huán)泵連通且污泥進(jìn)料ロ通過管路通入柱形擋板內(nèi)。通常根據(jù)設(shè)計出水水質(zhì)的要求來設(shè)定廢水在多級厭氧廢水處理器內(nèi)的停留時間，再根據(jù)停留時間來確定廢水的進(jìn)水量大小。進(jìn)ー步，所述顆粒污泥的接種量以整個多級厭氧廢水處理器總的有效體積計為30 50g/L。進(jìn)ー步，所述廢水在多級厭氧廢水處理器中的反應(yīng)溫度為3(T35°C (中溫)。進(jìn)ー步，所述廢水采用連續(xù)進(jìn)水方式通入多級厭氧廢水處理器，所述連續(xù)方式為通過調(diào)節(jié)進(jìn)水泵進(jìn)水流量控制處理器不同的水力停留時間，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量來控制廢水的水力停留時間為lcT3d天，使處理器出水COD值為30(T5000mg/L，若出水水質(zhì)達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)則達(dá)標(biāo)排放，否則返回集水池繼續(xù)進(jìn)行處理或再經(jīng)后續(xù)處理直到達(dá)標(biāo)排放，所述后續(xù)處理是采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的廢水處理方法進(jìn)行處理，主要是針對可生化性相對較好的廢水處理方法。進(jìn)ー步，所述廢水通過投加尿素和磷酸ニ氫鈉調(diào)節(jié)進(jìn)入多級厭氧廢水處理器中廢水的COD與N和P質(zhì)量濃度比值為200:5:1。進(jìn)ー步，所述廢水在泵入多級厭氧廢水處理器前還添加有適于微生物生長的微量元素，所述微量元素為Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Co2+和Ni2+，所述微量元素的添加量終濃度分別為 10(T200mg/L、10(Tl50mg/L、l(r20mg/L、l(r20mg/L、l(r20mg/L、0. 2 0. 4mg/L 和
0.4^0. 6mg/L。另外，本發(fā)明還提供一種所述多級厭氧廢水處理的專用裝置，所述專用裝置為多級厭氧廢水處理器，所述的多級厭氧廢水處理器從下至上分成流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)、升流式厭氧區(qū)和沉淀區(qū)，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)與升流式厭氧區(qū)通過ー級三相分離器分隔，所述ー級三相分離器處于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)與升流式厭氧區(qū)的中間，通過支架與多級厭氧廢水處理器的側(cè)壁固定，在空間上將兩者隔開，所述升流式厭氧區(qū)與沉淀區(qū)通過ニ級三相分離器分隔，所述ニ級三相分離器處于升流式厭氧區(qū)與沉淀區(qū)的中間，通過支架與多級厭氧廢水處理器的側(cè)壁固定，在空間上將兩者隔開，所述沉淀區(qū)頂端還設(shè)有氣液分離器，所述氣液分離器頂部設(shè)有排氣孔，氣液分離器底部通過污泥回流管穿過ニ級三相分離器和ー級三相分離器伸入流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部，所述ー級三相分離器、ニ級三相分離器分別通過集氣管A、集氣管B與氣液分離器連通；所述沉淀區(qū)上方設(shè)有出水ロ ；所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水ロ和污泥進(jìn)料ロ，上端設(shè)有污泥回流ロ，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部中央?yún)^(qū)域設(shè)有中空的立柱形擋板，所述柱形擋板懸空固定于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)，且所述柱形擋板的外側(cè)壁與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成回流腔，柱形擋板的下端與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部之間構(gòu)成進(jìn)水混合區(qū)，所述柱形擋板內(nèi)設(shè)有布水器，所述布水器與進(jìn)水口連通，所述污泥回流ロ與污泥進(jìn)料ロ通過污泥循環(huán)泵連通且污泥進(jìn)料ロ通過管路通入柱形擋板內(nèi)。進(jìn)ー步，所述多級厭氧廢水處理的專用裝置為圓柱形。進(jìn)ー步，所述柱形擋板與專用裝置的側(cè)壁構(gòu)成同心圓柱。 進(jìn)ー步，所述污泥循環(huán)泵為可變頻的外循環(huán)污泥泵。本發(fā)明所述多級厭氧廢水處理的流程為首先將顆粒污泥接種至流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部，然后用進(jìn)水泵將多級厭氧廢水處理器外側(cè)的集水池中廢水抽入柱形擋板內(nèi)的布水器中，廢水由布水器排出與顆粒污泥混合，同時開啟可變頻的外循環(huán)污泥泵，當(dāng)處理器處于顆粒污泥培養(yǎng)的啟動階段或運行異常時，由于產(chǎn)生沼氣量較少，在外循環(huán)污泥泵以及部分沼氣的提升作用下，廢水與厭氧顆粒污泥充分接觸形成泥水混合液，并以較大的上升流速沿著圓柱形擋板的中間區(qū)域上升至流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)的上部，隨著上升流速的減小以及ー級三相分離器的阻礙作用，小部分泥水混合液進(jìn)入ー級三相分離器，大部分泥水混合液又沿著圓柱形擋板與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)的壁面之間的回流腔下降至進(jìn)水混合區(qū)，在混合區(qū)又與進(jìn)水完全混合，從而實現(xiàn)了泥水混合液的內(nèi)、外部循環(huán)，使該反應(yīng)區(qū)處于完全混合的CSTR流態(tài)，強(qiáng)化處理器的傳質(zhì)效果，提高生化反應(yīng)速率以及有機(jī)物去除能力。在處理器啟動結(jié)束，進(jìn)入正常運行階段吋，隨著處理器處理有機(jī)物能力的提高，產(chǎn)生的沼氣量逐漸增多，泥水混合液在外循環(huán)污泥泵以及沼氣的較強(qiáng)提升作用下進(jìn)入ー級三相分離器，經(jīng)過ー級三相分離器的分離作用，大部分泥水混合液通過集氣管A被提升至處理器頂部的氣液分離器，被分離的沼氣從氣液分離器頂部的排氣孔排走，分離出的泥水混合液沿著污泥回流管返回至進(jìn)水混合區(qū)，并與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部的顆粒污泥和進(jìn)水充分混合，從而實現(xiàn)了泥水混合液的內(nèi)、外部循環(huán)。上述泥水混合液進(jìn)入ー級三相分離器中，在ー級三相分離器的分離作用下，大部分泥水混合液在沼氣的提升作用下經(jīng)集氣管A進(jìn)入氣液分離器，分離出的小部分泥水混合液進(jìn)入升流式厭氧區(qū)。在升流式厭氧區(qū)內(nèi)，在后續(xù)進(jìn)水的推動及沼氣提升力的作用下，泥水混合液進(jìn)入ニ級三相分離器，在ニ級三相分離器的分離作用下，少量泥水混合液在較少沼氣的提升作用下經(jīng)集氣管B進(jìn)入氣液分離器，分離的沼氣經(jīng)排氣孔排出，泥水經(jīng)污泥回流管進(jìn)入進(jìn)水混合區(qū)，ニ級三相分離器分離出的泥水混合液進(jìn)入沉淀區(qū)，泥水混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，上清液由出水ロ排出，沉淀的顆粒污泥可返回至升流式厭氧區(qū)上部。由于大部分有機(jī)物已在流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)降解，在升流式厭氧區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的沼氣很少，該區(qū)流態(tài)類似PFR的推流狀態(tài)，升流速度遠(yuǎn)低于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)，這有效解決了高有機(jī)負(fù)荷下污泥的洗出問題，為高進(jìn)水負(fù)荷導(dǎo)致的污泥過度膨脹提供了緩沖空間。本發(fā)明所述多級厭氧廢水處理器，在處理器的流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)設(shè)置可變頻外循環(huán)污泥泵，流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)部設(shè)置圓柱形擋板(即導(dǎo)流板)，在處理器顆粒污泥培養(yǎng)的啟動階段或運行異常時，利用外循環(huán)污泥泵實現(xiàn)流化床厭氧區(qū)大液流循環(huán)，強(qiáng)化流化床厭氧區(qū)污泥與廢水的傳質(zhì)效果，克服了現(xiàn)有IC反應(yīng)器因產(chǎn)氣不足無法實現(xiàn)大流量升流，提高了生化反應(yīng)速率，加快污泥顆粒化進(jìn)程，大大提高了有機(jī)物的去除能力，縮短反應(yīng)器啟動時間。本發(fā)明所述多級厭氧廢水處理裝置適用于可生化性相對較差的印染、醫(yī)藥、化工、制革等行業(yè)廢水。本發(fā)明所述集液器A和集液器B均為集液器，為便于區(qū)分不同位置所用集液器不同而命名，字母本身沒有含義。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在(I)本發(fā)明在多級厭氧廢水處理器的流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)設(shè)置可變頻的外循環(huán)污泥泵并在該區(qū)內(nèi)部設(shè)置圓柱形擋板，通過可變頻的外循環(huán)污泥泵將流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部沉積的顆粒污泥與上部的泥水混合液進(jìn)行循環(huán)攪拌，使其呈現(xiàn)完全混合的流化狀態(tài)，強(qiáng)化顆粒污泥與廢水之間的傳質(zhì)效果，提高生化反應(yīng)速率，加快污泥顆粒化進(jìn)程，大大縮短反應(yīng)器啟動時間；(2)本發(fā)明在流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)部設(shè)置圓柱形擋板，廢水通過底部布水系統(tǒng)進(jìn)入混合區(qū)，在10-20m/h上升流速的液流夾帶著顆粒污泥沿著圓柱形擋板的中間區(qū)域上升至流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)上部，隨著上升流速的減小以及三相分離器的阻礙作用，上升的泥水混合液又沿著圓柱形擋板與反應(yīng)器壁面之間的回流腔下降至處理器底部的混合區(qū)，從而有效消除短流及死角問題，強(qiáng)化傳質(zhì)效果，大大提高了有機(jī)物的去除能力。


圖I本發(fā)明所述多級厭氧廢水處理專用裝置剖面圖A為多級厭氧廢水處理器剖面圖1-布水器，2-進(jìn)水混合區(qū)，3-流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)，4-圓柱形擋板，5-污泥回流管，6- ー級三相分離器，7-集氣管A，8-升流式厭氧區(qū)，9- ニ級三相分離器，10-集氣管B，11-沉淀區(qū)，12-出水ロ，13-氣液分離器，14-排氣孔，15-可變頻的外循環(huán)污泥泵，16-進(jìn)水泵，17-進(jìn)水口，18-污泥進(jìn)料ロ，19-污泥回流ロ ；B為1-1面橫截面圖，4-圓柱形擋板，5-污泥回流管，20-處理器器壁。圖2傳統(tǒng)IC厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖I-布水器，2-進(jìn)水混合區(qū)，3-第一厭氧區(qū)，4-污泥回流管，5- ー級三相分離器，6-沼氣提升管，7-第二厭氧區(qū)，8- ニ級三相分離器，9-集氣管，10-沉淀區(qū)，11-出水ロ，12-氣液分離器，13-排氣孔，14-進(jìn)水泵，15-進(jìn)水ロ。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此實施例I多級厭氧廢水處理器如圖I所示。所述的多級厭氧廢水處理器從下至上分成流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3、升流式厭氧區(qū)8和沉淀區(qū)11，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3與升流式厭氧區(qū)8通過ー級三相分離器6分隔，所述ー級三相分離器6處于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3與升流式厭氧區(qū)8的中間，通過支架與多級厭氧廢水處理器的側(cè)壁固定，在空間上將兩者隔開，所述升流式厭氧區(qū)8與沉淀區(qū)11通過ニ級三相分離器9分隔，所述ニ級三相分離器9處于升流式厭氧區(qū)8與沉淀區(qū)11的中間，通過支架與多級厭氧廢水處理器的側(cè)壁固定，在空間上將兩者隔開，所述沉淀區(qū)11頂端還設(shè)有氣液分離器13，所述氣液分離器13頂部設(shè)有排氣孔14，氣液分離器13底部通過污泥回流管5穿過ニ級三相分離器9和ー級三相分離器6伸入流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3底部，所述ー級三相分離器6、ニ級三相分離器9分別通過集氣管A7、集氣管BlO與氣液分離器13連通；所述沉淀區(qū)11上方設(shè)有出水ロ 12 ;所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口 17和污泥進(jìn)料ロ 18，上端設(shè)有污泥回流ロ 19，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3底部中央?yún)^(qū)域設(shè)有中空的立柱形擋板4，所述柱形擋板4懸空固定于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3內(nèi)，且所述柱形擋板4的外側(cè)壁與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成回流腔，柱形擋板4的下端與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)3底部之間構(gòu)成進(jìn)水混合區(qū)2，所述柱形擋板4內(nèi)設(shè)有布水器1，所述布水器I與進(jìn)水口 17連通，所述污泥回流ロ 19與污泥進(jìn)料ロ 18通過污泥循環(huán)泵15連通且污泥進(jìn)料ロ 18通過·管路通入柱形擋板4內(nèi)。以處理印染廢水為例，原水CODcr平均值為6750mg/L，pH為9. 2，進(jìn)水溫度為20 0C -25 °C，反應(yīng)裝置內(nèi)MLSS (污泥濃度)以整個反應(yīng)器內(nèi)有效體積計約為30g/L，控制反應(yīng)裝置內(nèi)廢水溫度為30°C -35°C (中溫)，通過向廢水中投加尿素、磷酸ニ氫鈉來調(diào)節(jié)COD N P=200 5 1，另外投加適量微量元素 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、CU2+、C02+和 Ni2+，使廢水中Ca2+摩爾終濃度為200mol/L、Mg2+摩爾終濃度為150mol/L、Fe2+摩爾終濃度為20mol/L、Fe3+摩爾終濃度為20mol/L、Cu2+摩爾終濃度為20mol/L、Co2+摩爾終濃度為0. 4mol/L和Ni2+摩爾終濃度為0. 6mol/L。啟動進(jìn)水泵，廢水采用連續(xù)進(jìn)水方式通入多級厭氧廢水處理器，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水泵進(jìn)水流量控制處理器不同的水力停留時間(r3d)，同時開啟外循環(huán)污泥泵。廢水由進(jìn)水泵經(jīng)布水器進(jìn)入多級厭氧廢水處理器的進(jìn)水混合區(qū)并與多級厭氧廢水處理器底部的污泥混合，在廢水處理器啟動階段，在外循環(huán)污泥泵以及部分沼氣的提升作用下，廢水與厭氧顆粒污泥充分接觸形成泥水混合液，并以較大的上升流速沿著圓柱形擋板的中間區(qū)域上升至流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)的上部，隨著上升流速的減小以及ー級三相分離器的阻礙作用，小部分泥水混合液進(jìn)入ー級三相分離器，大部分泥水混合液又沿著圓柱形擋板與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)的壁面之間的回流腔下降至混合區(qū)，在混合區(qū)又與進(jìn)水完全混合；當(dāng)啟動結(jié)束進(jìn)入正常運行階段時，隨著處理器處理有機(jī)物能力的提高，產(chǎn)生的沼氣量逐漸增多，泥水混合液在外循環(huán)污泥泵以及沼氣的較強(qiáng)提升作用下進(jìn)入ー級三相分離器，經(jīng)過ー級三相分離器的分離作用，大部分泥水混合液在沼氣的提升作用下通過集氣管A被提升至處理器頂部的氣液分離器，被分離的沼氣從氣液分離器頂部的排氣管排走，分離出的泥水混合液沿著污泥回流管返回至進(jìn)水混合區(qū)，并與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部的顆粒污泥和進(jìn)水充分混合，，從而實現(xiàn)了泥水混合液的內(nèi)、外部循環(huán)。上述泥水混合液進(jìn)入ー級三相分離器中，在ー級三相分離器的分離作用下，大部分泥水混合液在沼氣的提升作用下經(jīng)集氣管A進(jìn)入氣液分離器，分離出的小部分泥水混合液進(jìn)入升流式厭氧區(qū)。在升流式厭氧區(qū)內(nèi)，在后續(xù)進(jìn)水推動及沼氣提升力的作用下，泥水混合液進(jìn)入ニ級三相分離器，在ニ級三相分離器的分離作用下，少量泥水混合液在較少沼氣的提升作用下經(jīng)集氣管B進(jìn)入氣液分離器，氣液分離器分離的沼氣經(jīng)排氣ロ排出，泥水混合液經(jīng)污泥回流管進(jìn)入進(jìn)水混合區(qū)，經(jīng)ニ級三相分離器分離出的泥水混合液進(jìn)入沉淀區(qū)，泥水混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，上清液由出水ロ排出，沉淀的顆粒污泥可返回至升流式厭氧區(qū)上部。廢水經(jīng)過流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)及升流式厭氧區(qū)處理后由上端出水管排走，測定不同水力停留時間(廣3d)下處理器的出水CODcr，并分析CODcr去除率，水力停留時間通過進(jìn)水泵進(jìn)水流量的調(diào)節(jié)加以控制。以傳統(tǒng)IC厭氧反應(yīng)器(見圖2)作為對照，保證進(jìn)水CODcr約為6750mg/L，同樣采用連續(xù)進(jìn)水方式，控制各項運行參數(shù)與多級厭氧廢水處理器保持一致，測定不同水力停留時間下反應(yīng)裝置的出水CODcr，并分析CODcr去除率。 印染廢水處理結(jié)果見表I。表I :印染廢水處理結(jié)果
權(quán)利要求
1.一種多級厭氧廢水處理方法，其特征在于所述方法為將C0Dcr200(T20000mg/L、pH值為6 10的廢水從多級厭氧廢水處理器進(jìn)水口泵入，并與多級厭氧廢水處理器底部的顆粒污泥混合，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量控制水力停留時間為l(T5d，經(jīng)多級厭氧廢水處理器處理，處理后的廢水從多級厭氧廢水處理器的出水ロ排出；所述多級厭氧廢水處理器從下至上分成流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)、升流式厭氧區(qū)和沉淀區(qū)，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)與升流式厭氧區(qū)通過ー級三相分離器分隔，所述升流式厭氧區(qū)與沉淀區(qū)通過ニ級三相分離器分隔，所述沉淀區(qū)頂端還設(shè)有氣液分離器，所述氣液分離器頂部設(shè)有排氣孔，氣液分離器底部通過污泥回流管穿過ニ級三相分離器和ー級三相分離器伸入流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部，所述ー級三相分離器、ニ級三相分離器分別通過集氣管A、集氣管B與氣液分離器連通；所述沉淀區(qū)上方設(shè)有出水ロ ；所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水口和污泥進(jìn)料ロ，上端設(shè)有污泥回流ロ，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部中央?yún)^(qū)域設(shè)有中空的立柱形擋板，所述柱形擋板懸空固定于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)，且所述柱形擋板的外側(cè)壁與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成回流腔，柱形擋板的下端與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部之間構(gòu)成進(jìn)水混合區(qū)，所述柱形擋板內(nèi)設(shè)有布水器，所述布水器與進(jìn)水ロ連通，所述污泥回流ロ與污泥進(jìn)料ロ通過污泥循環(huán)泵連通且污泥進(jìn)料ロ通過管路通入柱形擋板內(nèi)。
2.如權(quán)利要求I多級厭氧廢水處理方法，其特征在于所述顆粒污泥的接種量以多級厭氧廢水處理器總的有效體積計為3(T50g/L。
3.如權(quán)利要求I多級厭氧廢水處理方法，其特征在于所述廢水在多級厭氧廢水處理器中的反應(yīng)溫度為30 35°C。
4.如權(quán)利要求I多級厭氧廢水處理方法，其特征在于所述廢水采用連續(xù)進(jìn)水方式通入多級厭氧廢水處理器，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量來控制廢水的水力停留時間為l(T3d，使處理器出水COD值為30(T5000mg/L，若出水水質(zhì)達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)則達(dá)標(biāo)排放，否則返回集水池繼續(xù)進(jìn)行處理或再經(jīng)后續(xù)處理直到達(dá)標(biāo)排放。
5.如權(quán)利要求I多級厭氧廢水處理方法，其特征在于所述廢水通過投加尿素和磷酸ニ氫鈉調(diào)節(jié)進(jìn)入多級厭氧廢水處理器中廢水的COD與N和P質(zhì)量濃度比值為200:5: I。
6.如權(quán)利要求I多級厭氧廢水處理方法，其特征在于所述廢水在泵入多級厭氧廢水處理器前還添加有適于微生物生長的微量元素，所述微量元素為Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、CU2+、C02+和 Ni2+，所述微量元素的添加量分別為 10(T200mg/L、10(Tl50mg/L、l(T20mg/L、l(T20mg/L、10 20mg/L、0. 2 0. 4mg/L 和 0. 4 0. 6mg/L。
7.—種如權(quán)利要求I所述多級厭氧廢水處理的專用裝置，其特征在于所述專用裝置為多級厭氧廢水處理器，所述的多級厭氧廢水處理器從下至上分成流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)、升流式厭氧區(qū)和沉淀區(qū)，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)與升流式厭氧區(qū)通過ー級三相分離器分隔，所述升流式厭氧區(qū)與沉淀區(qū)通過ニ級三相分離器分隔，所述沉淀區(qū)頂端還設(shè)有氣液分離器，所述氣液分離器頂部設(shè)有排氣孔，氣液分離器底部通過污泥回流管穿過ニ級三相分離器和ー級三相分離器伸入流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部，所述ー級三相分離器、ニ級三相分離器分別通過集氣管A、集氣管B與氣液分離器連通；所述沉淀區(qū)上方設(shè)有出水ロ ；所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)下端側(cè)壁上設(shè)有進(jìn)水ロ和污泥進(jìn)料ロ，上端設(shè)有污泥回流ロ，所述流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部中央?yún)^(qū)域設(shè)有中空的立柱形擋板，所述柱形擋板懸空固定于流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)，且所述柱形擋板的外側(cè)壁與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)內(nèi)側(cè)壁構(gòu)成回流腔，柱形擋板的下端與流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)底部之間構(gòu)成進(jìn)水混合區(qū)，所述柱形擋板內(nèi)設(shè)有布水器，所述布水器與進(jìn)水ロ連通，所述污泥回流ロ與污泥進(jìn)料ロ通過污泥循環(huán)泵連通且污泥進(jìn)料ロ通過管路通入柱形擋板內(nèi)。
8.如權(quán)利要求7所述專用裝置，其特征在于所述多級厭氧廢水處理的專用裝置為圓柱形。
9.如權(quán)利要求8所述專用裝置，其特征在于所述柱形擋板與專用裝置的側(cè)壁構(gòu)成同心圓柱。
10.如權(quán)利要求7所述專用裝置，其特征在于所述污泥循環(huán)泵為可變頻的外循環(huán)污泥栗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多級厭氧廢水處理方法將CODcr2000~20000mg/L、pH值為6~10的廢水從多級厭氧廢水處理器進(jìn)水口泵入并與多級厭氧廢水處理器底部的顆粒污泥混合，通過調(diào)節(jié)進(jìn)水流量控制水力停留時間為1d~5d，經(jīng)多級厭氧廢水處理器處理，處理后的廢水從多級厭氧廢水處理器的出水口排出；本發(fā)明所述多級厭氧廢水處理器的流化床結(jié)構(gòu)厭氧區(qū)在啟動階段即呈現(xiàn)完全混合的流化狀態(tài)，強(qiáng)化顆粒污泥與廢水之間的傳質(zhì)效果，提高生化反應(yīng)速率，加快污泥顆?；M(jìn)程，大大縮短反應(yīng)器啟動時間；在運行階段，實現(xiàn)泥水混合液的內(nèi)、外部循環(huán)，有效消除短流及死角問題，強(qiáng)化傳質(zhì)效果，大大提高了有機(jī)物的去除能力。
文檔編號C02F3/28GK102774961SQ20121023953
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者於建明, 王家德, 許偉軍, 顏靜佳 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)