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結(jié)構(gòu)改進(jìn)型的上流式厭氧污泥床反應(yīng)器的制造方法_3

文檔序號:8956970閱讀:來源:國知局
中心提升管的下端口連通,所述擋板通過連接桿(未示出)固定安裝在所述集氣板的下方并與所述集氣板之間留有錐形環(huán)隙,所述脊板位于所述擋板的下方,所述脊板的外周貼合固定在所述反應(yīng)器殼體的內(nèi)壁上,所述脊板的內(nèi)凸方向朝向反應(yīng)區(qū)殼體的中心軸線,內(nèi)凸表面的下部為上小下大的內(nèi)錐面15-1,所述內(nèi)錐面15-1的頂部構(gòu)成脊板內(nèi)徑的最窄處,所述脊板的最上端邊緣與所述擋板的最下端邊緣之間留有空隙,所述擋板的最下端邊緣在水平面上的投影優(yōu)選包圍所述脊板最窄處在水平面上的投影,采用具有上述特定形狀和相對位置關(guān)系的擋板、集氣板、脊板以及中心提升管組合結(jié)構(gòu),可以使所述三相分離器形成較優(yōu)的慣性分離條件,提高分離效率,明顯提升分離效果。所述脊板內(nèi)凸表面的上部優(yōu)選為上大下小的內(nèi)錐面15-2,當(dāng)液體自脊板向擋板與反應(yīng)器內(nèi)壁間空隙流動時(shí),一方面傾斜向上表面促進(jìn)向外側(cè)轉(zhuǎn)向的漩渦狀轉(zhuǎn)動流動的形成,另一方面配合擋板形成漸縮的流動通道為后續(xù)局部環(huán)流形成增加動力。
[0034]流體向上流經(jīng)所述脊板時(shí),由于遇到所述內(nèi)錐面15-1致使流動方向發(fā)生改變,而且流動通道截面積縮減使得流體被加速,在所述脊板的脊頂(即所述脊板所圍成的通道的最窄處)的下方出現(xiàn)漩渦流,有利于不同密度相態(tài)之間的慣性分離,在此處發(fā)生第一次三相分離。流體繼續(xù)向上流,在擋板的作用下,流經(jīng)所述脊板的最上端邊緣與所述擋板的最下端邊緣之間的空隙,形成向外側(cè)轉(zhuǎn)向的漩渦狀轉(zhuǎn)動流動,然后經(jīng)過擋板和集氣板間的錐形環(huán)隙處,再次形成有利于慣性分離的水力條件,氣相攜帶部分液相向相應(yīng)的中心提升管匯聚并向上流動,固相的厭氧污泥經(jīng)擋板環(huán)流后在重力作用下沉降,在此處發(fā)生第二次三相分離。隨后流體經(jīng)集氣板與反應(yīng)器內(nèi)壁面的間隙繼續(xù)向上流動,流動通道截面積增加使得流體被減速并出現(xiàn)向心回流,固相厭氧污泥向集氣板的背壓區(qū)的壁面沉積,并在重力作用下滑落,在此處發(fā)生第三次三相分離。
[0035]采用兩級的三相分離器設(shè)置,可以實(shí)現(xiàn)多達(dá)六次的三相分離作用,因此具有非常高的分離效率。由于厭氧污泥有機(jī)會經(jīng)歷多次慣性分離在重力作用下發(fā)生沉降,因此避免了厭氧污泥的流失,從而維持了高效的厭氧反應(yīng)。
[0036]所述脊板的外周形狀與所述反應(yīng)器的橫截面形狀一致,而無論對于何種橫截面形狀的所述反應(yīng)器,其采用的所述三相分離器的所述擋板可以呈相應(yīng)的圓錐形筒狀或棱錐形筒狀,所述集氣板也可以呈相應(yīng)的圓錐形筒狀或棱錐形筒狀。
[0037]所述集氣板可以為兩層或三層結(jié)構(gòu),層與層之間可以通過桿狀結(jié)構(gòu)(未示出)連接,且層與層之間留有錐形環(huán)隙。擋板與集氣板之間,集氣板與集氣板之間都可用于形成局部環(huán)流。
[0038]所述厭氧顆粒污泥床層所用厭氧顆粒污泥是經(jīng)過如下培養(yǎng)方法得到的針對煉油和化工廢水生化處理用的厭氧顆粒污泥:步驟(I)馴化,取污水處理場生化工藝的兼性污泥作為接種污泥;用乙酸鈉溶液作為培養(yǎng)初期的有機(jī)基質(zhì),隨著培養(yǎng)的進(jìn)行,向有機(jī)基質(zhì)中加入煉油、化工廢水(一般的,CODcr值> 2000mg/L)并逐漸增加煉油、化工廢水的摻合比例直至以煉油、化工廢水作為全部的培養(yǎng)用有機(jī)基質(zhì)進(jìn)行馴化培養(yǎng),并保持有機(jī)基質(zhì)的CODcr值為2000mg/L至5000mg/L范圍內(nèi)的一個定值;通過上述處理,既保障了能夠獲得足夠的微生物濃度,也保障了能夠獲得合適的微生物菌群構(gòu)成。步驟(2)顆?;?,向馴化后的厭氧污泥中多批次投加丙烯酰胺聚合物和草炭土以促進(jìn)厭氧污泥顆?;颗瓮都禹樞?yàn)橄炔萏客梁蟊0肪酆衔?,每升培養(yǎng)體系中草炭土和丙烯酰胺聚合物的總投加量分別為500mg-1000mg和50mg-100mg。草炭土含有多價(jià)金屬陽離子,可通過中和微生物表面電荷加速污泥聚并。此外,草炭土的腐殖酸含量較高,可以很好的緩沖反應(yīng)體系PH值,控制由于COD降解導(dǎo)致的pH值快速升高,先投加草炭土有利于提供污泥顆粒化所需的穩(wěn)定環(huán)境。再投加陽離子的丙烯酰胺聚合物,可以通過吸附、架橋作用促進(jìn)污泥團(tuán)聚形成顆粒。
[0039]采用根據(jù)上述方法培養(yǎng)得到的厭氧顆粒污泥構(gòu)成所述反應(yīng)器的厭氧顆粒污泥床層是本發(fā)明尤其能夠適應(yīng)煉油、化工廢水厭氧處理的關(guān)鍵因素之一。通常認(rèn)為煉油廢水厭氧池內(nèi)的厭氧污泥因?yàn)殚L期的適應(yīng),其微生物結(jié)構(gòu)可能適合作為接種污泥。然而,本發(fā)明的發(fā)明人通過大量的調(diào)研分析發(fā)現(xiàn),煉油廢水是經(jīng)過物化處理后再進(jìn)入?yún)捬醭氐?,物化出水往往含?0mg/L至50mg/L的石油類物質(zhì),在厭氧池的長期積累反而使得厭氧污泥活性變得較差,而且污泥團(tuán)中都含有積聚或分散的粘稠油泥顆粒,與微生物之間的分離非常困難。為此,發(fā)明人展開了大量的試驗(yàn)分析,最終打破常規(guī)選取了煉油廢水處理場A/0池、SBR池(或稱序批式間歇活性污泥法反應(yīng)器)內(nèi)的未經(jīng)物化處理過的污泥作為接種污泥,其具有微生物菌群豐富、被油污染程度輕等優(yōu)點(diǎn),是培養(yǎng)適于煉油和化工廢水生化處理的厭氧顆粒污泥的重要基礎(chǔ)要素。
[0040]馴化步驟中,優(yōu)選通過投加質(zhì)量濃度在50g/L至100g/L范圍內(nèi)的NaHCO3S液把培養(yǎng)體系的堿度值控制在2500mg/L至5500mg/L范圍內(nèi);通過投加質(zhì)量濃度在30g/L至50g/L范圍內(nèi)的NaOH溶液把培養(yǎng)體系的pH值控制在6.5至7.5范圍內(nèi)。
[0041]同時(shí),向培養(yǎng)體系中投加營養(yǎng)母液以促進(jìn)微生物的生長,每升培養(yǎng)體系中可以投加8mL至12mL的營養(yǎng)母液,每升營養(yǎng)母液中優(yōu)選含有10g至180g的NH4C1、15g至40g的KH2PO4'2g 至 1g 的 CaCl2CH2O 和 2g 至 15g 的 MgSO4.4Η20,其余為水。
[0042]還可以向培養(yǎng)體系中投加微量元素母液,每升培養(yǎng)體系中可以投加ImL至2mL的微量元素母液,一是可以提高厭氧微生物的酶催化活性,二是有利于厭氧污泥顆粒聚并結(jié)核形成穩(wěn)定的菌群結(jié)構(gòu)。每升微量元素母液中優(yōu)選含有100mg至3000mg的FeC13*4H20,100mg 至 3000mg 的 CoC12*6H20, 500mg 至 1500mg 的 EDTA,200mg 至 100mg 的 MnCl2*4H20,50mg 至 200mg 的 Na2SeO3.5H20,50mg 至 10mg 的(NH4) 6Μο7024.4Η20,20mg 至 60mg 的NiCl2*6H20,1mg 至 60mg 的 H3BO3,40mg 至 60mg 的 ZnCl2, 20mg 至 40mg 的 CuC12.2H20,其余為水。
[0043]所述草炭土優(yōu)選采用堆積密度> 0.6kg/L,腐殖酸含量> 40%,pH值為5.5至6.5,粒徑范圍為100目至300目的草炭土;所述丙烯酰胺聚合物優(yōu)選采用陽離子度為40%至60%,相對分子質(zhì)量范圍為800萬至1200萬的丙烯酰胺聚合物。
[0044]馴化周期可以為10至30天;當(dāng)每升培養(yǎng)體系的產(chǎn)氣速率> 40mL/d、甲烷體積分?jǐn)?shù)> 75%、厭氧污泥濃度> 8g/L以及厭氧污泥的粒徑中值> 50 μ m時(shí),即可結(jié)束馴化;顆粒化周期可以為30至60天;當(dāng)培養(yǎng)體系的比產(chǎn)甲烷活性> 0.2LCH4/g(VSS*d)、厭氧顆粒污泥的濃度達(dá)到> 20g/L以及厭氧顆粒污泥的粒徑范圍達(dá)到0.12_至5.0mm時(shí),即可結(jié)束顆粒化。
[0045]采用上述培養(yǎng)方法培養(yǎng)得到的厭氧顆粒污泥的微生物濃度更高,污泥濃度與粒徑更大,有機(jī)容積負(fù)荷與水力負(fù)荷更高,抗水質(zhì)與環(huán)境條件沖擊能力更強(qiáng)
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