一种用于高浓度有机废水处理的高效抗酸化厌氧折流板反应器制造技术

技术编号:6068619 阅读:293 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种高效抗酸化厌氧折流板反应器(ABR),它涉及一种高浓度有机废水处理设备。针对ABR反应易酸化、运行维护困难等问题,发明专利技术了一种抗酸化能力强、操控灵活的新型ABR反应器。本反应器由A、B、C、D四个隔室组成,其中第一隔室A由柱状反应容器(1)的同轴内筒(2)构成,其进入其他隔室的水量由分流阀门(5或8或11)控制;隔室B、C和D包围隔室A且彼此串联,通过阀门切换隔室B、C、D可交替成为ABR反应器的第二、第三和第四隔室。本发明专利技术解决了ABR反应器前端易酸化和VFA过度积累的问题,各隔室根据有机负荷可灵活调控,保障了ABR反应器对高浓度有机废水的高效稳定处理。

High efficiency acid fast anaerobic baffled reactor for treating high concentration organic waste water

The utility model relates to an efficient acid fast anaerobic baffled reactor (ABR), which relates to a high concentration organic waste water treatment equipment. In view of the easy acidification of ABR reaction and the difficulty of operation and maintenance, a new ABR reactor with strong acid resistance and flexible control was developed. The reactor consists of A, B, C, D four compartments, the first compartment A by cylindrical reaction vessel (1) of the coaxial tube (2), the other into the compartment by water diversion valve (5 or 8 or 11); B, C and compartment D A and surrounded by compartments connected in series with each other, through the valve switch compartment B, C, D in turn ABR reactor second, third and fourth compartment. The invention solves the problem that the front end of the ABR reactor is easy to acidification and the VFA is excessively accumulated, and each compartment can be flexibly controlled according to the organic load, thereby ensuring the efficient and stable treatment of the high concentration organic wastewater by the ABR reactor.

【技术实现步骤摘要】

本发 明涉及一种用于处理高浓度有机废水的污水处理工艺,通过厌氧折流板反应 器(ABR)构型及运行方式优化,提升高效厌氧反应器抗酸化能力。
技术介绍
自1999年以来,我国集约化畜禽养殖业COD排放量已达7118万t/a,远超过工 业废水和生活废水COD排放量之和;中小城镇和农村生活污水排放量超过全国排放总量的 70%以上。然而由于经济水平普遍较低,大多数中小城镇及养殖场无力建设并维持高能耗 污水处理设施的正常运转,导致上述区域和行业80%以上的污水未经任何处理直接流入河 湖、农田等,加剧了环境恶化。因此,高效低耗厌氧处理工艺的效能提高及稳定化运行一直 是国内环境领域的研究热点。厌氧折流板反应器ABR是一种新型高效厌氧反应器,其构造类似多个UASB反应器 的串联,反应器内微生物随流程逐级递变,完美地实现了 SMPA(分相多阶段)的工艺思想, 因而具有较佳的污染物去除能力。相对于传统厌氧处理工艺而言,ABR反应器具有结构简 单、投资比UASB省、运行稳定、处理效率高等一系列优点,尤其适用于各类中、低浓度有机 废水的处理,在0. 4 28kgC0D/(m3 · d)的容积负荷下均有令人满意的处理效果,特别是对 各类有毒、难降解物质具有显著降解优势,极其适合在我国中小城镇及集约化养殖场推广。然而ABR反应器流态整体表现为推流形式,进水负荷随流程逐级递减。当进水有 机物负荷过高或突然增长时,系统前端水解酸化菌会快速生长,造成脂肪酸(VFA)逐渐积 累,进而导致系统前端出现不同程度的酸化;随着反应器前端产甲烷菌所受抑制逐渐加强, 废水中VFA浓度大量增长并呈带状逐级推进,最终导致整个ABR反应器全部酸化。目前,常 用的ABR酸化遏制措施仅依靠降低有机负荷或提高进水碱度,调控手段主要凭借长期的运 行经验获得。即使在比较顺利的情况下,过度酸化反应器恢复正常运行的时间也往往需要 60d以上,仅略低于反应器重新接种启动时间。此外,这两种措施以牺牲ABR后端各隔室处 理能力、增加药剂消耗量为基础,极大地增加了 ABR运行成本。尽管传统ABR反应器存在过度酸化问题,但目前国内外针对新型抗酸化ABR 反应器的研究较少。大部分专利技术侧重于ABR反应器与其他污水处理工艺的耦合连接 (CN201020144955. 1、CN200920105432. 3、CN200510020979. X),为数不多的研究也侧重于 ABR反应器折流板形式及数量的改变(CN201020229672. 7、CN200920058390. 2),以提升反 应器的固液分离效果;或者通过在部分隔室内增设曝气装置(CN200610012070. 4),提升反 应器的脱氮除磷效能;PABR反应器通过改变反应器的外形以及阀门的开闭模式,实现反应 器在UASB和ABR工艺间的转换,提升了工艺运行的灵活性,但ABR前端隔室仍要承担较高 的冲击负荷,难以避免酸化问题。
技术实现思路
本专利技术针对高效ABR厌氧反应器所出现的过度酸化问题,研发出一种抗酸化能力 强、操控灵活的新型ABR反应器。该ABR反应器通过第一隔室的“回”字形布置解决了 ABR 反应器前端隔室易酸化问题,以第二至四隔室的“品”字形布置实现了高负荷隔室的交替运 行,避免了 VFA的积累,保障了 ABR反应器对高浓度有机废水的高效稳定去除。本专利技术的技术方案如下一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,它包括柱状反应容器(1)、内筒(2)、进水装置(21)、三相分离装置(3)、前折流板(15、17、20)、后折流板(16、18、 19)、分流阀门(5、8、11)、过流阀门(6、9、12)和出水阀门(7、10、13)组成;其特征在于ABR 反应器由A、B、C、D四个隔室组成,其中隔室A主要由柱状反应容器(1)的同轴内筒(2)构 成,内外圆柱体之间的圆环体区域被前折流板(15、17、20)和后折流板(16、18、19)分隔成 三块横截面为扇形的封闭式反应区,其中隔室B、C和D由底部连通的升流区和降流区(Bi、 CUD1)组成相邻的区域;隔室A位于柱状反应容器(1)中部,通过分流阀门(5、8、11)依次 与隔室B、C和D的降流区(B1、C1、D1)连接;隔室B、C、D通过过流阀门(9、12、6)依次与隔 室C、D、B连接。上述的一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,其特征在于隔室 A为ABR反应器的第一隔室,而通过阀门的切换,隔室B、C、D可交替切换为ABR反应器的第 二、第三和第四隔室;当过流阀门(6)关闭、(9)和(12)打开,出水阀门(7)打开、(10)和 (13)关闭时,废水由隔室A,经隔室B、C,由隔室D的出水阀门(7)流出;当过流阀门(9)关 闭、(6)和(12)打开,出水阀门(10)打开、(7)和(13)关闭时,废水由隔室A,经隔室C、D, 由隔室B的出水阀门(10)流出;当过流阀门(12)关闭时、(6)和(9)打开,出水阀门(13) 打开、⑵和(10)关闭时,废水由A,经D、B,由C隔室的出水阀门(13)流出。上述的一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,其特征在于隔室 A流入第二、第三和第四隔室的水量由分流阀门(5或8或11)控制,阀门的开闭程度由进 水COD浓度决定;当隔室A进水COD < 2000mg/L时,仅第二隔室的分流阀门(5或8或11) 打开;当进水2000 < COD < 4000mg/L时,第二、第三及第四隔室从前到后的流量比为(6 8) 2 1 ;当进水4000 < COD < 10000mg/L时,前后流量比为(4 6) 3 2 ;当进水 10000 < COD mg/L,进水流量比为(3 4) 3 3。上述的一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,其特征在于内筒(2)与反应器容器(1)为密封的同轴圆柱体,两者的直径比为0.5 0.6;隔室B、C和D的 容积相同,降流区(Bi、Cl、Dl)横断面积为各隔室(B、rtD)横断面积的0.25 0. 35。上述的一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,其特征在于隔室 A设有专门的三相分离装置(3),隔室B、C和D仅设置顶端集气装置(4)。上述的一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,其特征在于过流 阀门(6、9、12)与各隔室前折流板(15、17、20)相连,分流阀门(5、8、11)直接与内筒(2)相连; 各隔室出水阀门(7、10、13)连接在柱状反应容器⑴外壁上,与本隔室前折流板夹角为110°。本专利技术与现有技术相比具有以下优越性 1、反应器抗酸化能力显著提升该ABR反应器采取三项措施提升反应器的抗酸化 水平。首先,隔室A为圆柱形、隔室上部安装三相分离设施,因而反应器水力条件更好,有助于气体与颗粒污泥的分离,能够增加反应器第一隔室内微生物的生物量,增加抗冲击负荷能力;其次,根据隔室A进水COD浓度的差异,出水可按不同比例分别进入第二、第三和第 四隔室,这有效避免了有机物负荷在ABR反应器前端隔室的大量积累,降低了反应器酸化 风险;再次,ABR反应器高负荷运行中,常出现VFA在反应器前端隔室的积累,以及后端本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于高浓度有机废水处理的ABR厌氧折流板反应器,它包括柱状反应容器(1)、内筒(2)、进水装置(21)、三相分离装置(3)、前折流板(15、17、20)、后折流板(16、18、19)、分流阀门(5、8、11)、过流阀门(6、9、12)和出水阀门(7、10、13)组成;其特征在于ABR反应器由A、B、C、D四个隔室组成,其中隔室A主要由柱状反应容器(1)的同轴内筒(2)构成,内外圆柱体之间的圆环体区域被前折流板(15、17、20)和后折流板(16、18、19)分隔成六块横截面为扇形的封闭式反应区,其中隔室B、C和D由底部连通的升流区和降流区(B1、C1、D1)组成相邻的区域;隔室A位于柱状反应容器(1)中心,通过分流阀门(5、8、11)分别与隔室B、C和D的降流区(B1、C1、D1)连接;隔室B、C、D通过过流阀门(9、12、6)依次与隔室C、D、B连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:彭剑峰宋永会郭昱廷邓遵袁鹏邱光磊马越
申请(专利权)人:中国环境科学研究院
类型:发明
国别省市:11

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