设置铁碳填料层的UASB厌氧反应器制造技术

本实用新型专利技术公开了设置铁碳填料层的UASB厌氧反应器，包括：反应器罐体、进水布水系统、污泥流化区、铁碳填料区、三相分离器、出水系统、废气收集系统、进水泵、循环泵。本实用新型专利技术将传统的UASB厌氧与微电解技术相耦合，一定程度上减少了废水物化预处理的投资；采用新型铁碳填料，解决了传统微电解污水处理工艺填料板结、钝化及需活化、更换等难题和弊端，并具有持续高活性优点；增强了UASB厌氧反应器在处理高浓度、难降解、来水水质波动大的工业废水的处理效果，提高了UASB厌氧反应器进水硫酸盐浓度上限。上限。上限。

【技术实现步骤摘要】
设置铁碳填料层的UASB厌氧反应器


[0001]本技术涉及废水处理厌氧生物反应器
，具体为设置铁碳填料层的UASB厌氧反应器。

技术介绍

[0002]工业废水具有高浓度、难降解、水质波动大等特点，且随着社会经济发展，在废水总量中占比有逐渐趋势。由于这类废水可生化性差，直接采用生物处理技术往往难以达到出水要求，往往需要辅助以物化预处理技术。
[0003]铁碳微电解法是高浓度、难降解工业废水的常用物化预处理技术之一。微电解技术是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，又称内电解法。它是在不通电的情况下,利用填充在废水中的微电解材料自身产生1.2V电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。反应的结果是铁受到腐蚀变成二价的铁离子进入溶液。由于铁离子有混凝作用,它与污染物中带微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物(也叫铁泥)而去除，为了增加电位差，促进铁离子的释放,在铁
‑
碳床中加入一定比例铜粉或铅粉。其中电位低的铁成为阳极，电位高的碳成为阴极，在酸性充氧条件下发生电化学反应，其反应过程如下：
[0004]阳极(Fe):Fe
‑
2e
→
Fe2+,
[0005]阴极(C):2H++2e
→
2[H]→
H2,
[0006]反应中，产生的了初生态的Fe2+和原子H，它们具有高化学活性,能改变废水中许多有机物的结构和特性,使有机物发生断链、开环等作用。但是常规的铁碳微电解法在实际运用中也存在着填料板结、填料钝化、出水返色、药剂费用高、污泥产量大等弊端。
[0007]而升流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Bed，简称UASB)，是由荷兰的Lettinga教授等在20世纪70年代开发的高效厌氧生物反应器。反应器工作时，污水经过均匀布水进入反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。
[0008]反应器工作时，污水经过均匀布水进入反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污泥床反应器。在反应器的底部有一个高浓度(可达100～150g/L〉、高活性的污泥层，大部分的有机物在这里被转化为CH4和CO2；由于气态产物(消化气)的搅动和气泡黏附污泥，在污泥层之上形成一个污泥悬浮层；反应器的上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分离；被分离的消化气从上部导出，被分离的污泥则自动滑落到悬浮污泥层，出水则从澄淸区流出。由于在反应器内可以培养出厌氧颗粒污泥，使反应器的负荷很大，对一般的高浓度有机污水，当水温在30摄氏度左右时，负荷可达10到30kgCOD/(m3
·
d)。
[0009]在实际处理中,厌氧很容易受到操作条件的影响而导致处理效率下降甚至失败。
[0010]从内部反应机理上来说，主要原因是在厌氧系统中的两个阶段——酸化与产甲烷代谢速度不同,前者进行较快、对环境变化不敏感,而后者进行较慢且容易受到操作条件影响，两个过程代谢的失调将导致有机酸的积累,进一步破坏系统平衡。从外部反应条件上来说，尤其是在处理工业废水时，来水的水质波动范围大、有毒有害物质及难降解物质浓度升
高等，均是导致处理效率下降甚至失败的因素。

技术实现思路

[0011]本技术的目的在于提供设置铁碳填料层的UASB厌氧反应器，以解决填料板结、填料钝化、出水返色、药剂费用高、污泥产量大等弊端及来水的水质波动范围大、有毒有害物质及难降解物质浓度升高导致处理效率下降的问题。
[0012]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：设置铁碳填料层的UASB 厌氧反应器，包括：反应器罐体、进水布水系统、污泥流化区、铁碳填料区、三相分离器、出水系统、废气收集系统、进水泵、循环泵，进水布水系统、进水泵及循环泵之间连通。
[0013]优选的，所述铁碳填料区底部设置有支撑板，支撑板上端铁碳填料区内填充有铁碳填料。
[0014]优选的，所述铁碳填料经过高温烧结，铁和碳融合为一体呈蜂窝状结构，传统的填料是将铁屑、碳粉、粘合剂等物质混合锻压成型，理论上将铁、碳融合为一体，物理强度较高，比传统工艺使用时间长，但因粘合剂种类繁多，随水流进入系统后会形成二次污染，长时间在酸性废水中运行会使粘结力降低，填料会散开，会出现板结、钝化现象，本新型铁碳填料利用原电池原理，在铁、碳中添加多种催化剂，压制成型，然后采用1300摄氏度高温烧结高温微孔活化技术，进行固相烧结而成的高效规整化填料，解决了传统微电解污水处理工艺填料板结、钝化及需活化、更换等难题和弊端，并具有持续高活性铁床优点，铁碳填料作为一种强还原介质，设置在UASB厌氧反应器内，有助于降低氧化还原电位，提高厌氧反应器的处理性能；
[0015]优选的，同时，铁碳填料可以有效缓解水解酸化过程产生的有机酸的影响，稳定系统pH，为产甲烷菌提供稳定的厌氧反应环境，保证厌氧反应的持续稳定进行。
[0016]优选的，所述铁碳填料规格16至25毫米，所述铁碳填料起始填充高度为反应器罐体总高度的、三分一处，填充高度为反应器罐体总高度的八分之一到十分之一。
[0017]优选的，所述支撑板采用耐腐蚀玻璃钢格栅板，支撑板厚度为25毫米，栅格规格12毫米方孔，采用耐腐蚀玻璃钢格栅板大大减少了钢材防腐工作，减少了施工难度。
[0018]优选的，所述循环泵的进水口设在铁碳填料上方，循环泵的设置能够对铁碳填料区铁碳填料进行冲洗，避免污泥淤塞铁碳填料。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0020]1.本技术将传统的UASB厌氧与微电解技术相耦合，一定程度上减少了废水物化预处理的投资。
[0021]2.本技术采用新型铁碳填料，解决了传统微电解污水处理工艺填料板结、钝化及需活化、更换等难题和弊端，并具有持续高活性优点。
[0022]3.本技术铁碳填料作为一种强还原介质，设置在UASB厌氧反应器内，有助于降低氧化还原电位，提高厌氧反应器的处理性能；同时，铁碳填料可以有效缓解水解酸化过程产生的有机酸的影响，稳定系统pH，为产甲烷菌提供稳定的厌氧反应环境，保证厌氧反应的持续稳定进行。
[0023]4.本技术增强了UASB厌氧反应器在处理高浓度、难降解、来水水质波动大的工业废水的处理效果，提高了UASB厌氧反应器进水硫酸盐浓度上限。
[0024]5.本技术循环泵对铁碳填料进行冲洗，能够避免污泥淤塞铁碳填料。
附图说明
[0025]图1为本技术整体结构示意图；
[0026]图中：1反应器罐体、2进水布水系统、3污泥流化区、4铁碳填料区、5 三相分离器、6出水系统、7废气收集系统、8进水泵、9循环泵、10铁碳填料、11支撑板。
具体实施方式
[0027]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.设置铁碳填料层的UASB厌氧反应器，其特征在于，包括：反应器罐体(1)、进水布水系统(2)、污泥流化区(3)、铁碳填料区(4)、三相分离器(5)、出水系统(6)、废气收集系统(7)、进水泵(8)、循环泵(9)，所述铁碳填料区(4)底部设置有支撑板(11)，支撑板(11)上端铁碳填料区(4)内填充有铁碳填料(10)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵攀，倪明，徐金良，张诗璆，孙苏湘，
申请(专利权)人：江苏宜裕环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：