專利名稱：：軟硬雙床雙填料厭氧濾器的制作方法
技術領域：
：本發明屬于厭氧處理裝置，涉及厭氧濾器。
背景技術：
：厭氧處理工藝發展至今共經歷了三代發展，厭氧濾器(AnaerobicFilter，簡稱AF)是第二代常見厭氧處理工藝中的一類。1969年由美國Young和McCarty首次提出厭氧濾池，首次開發了厭氧固定化或生物膜法，增大了污泥齡，提高了處理效率。AF工藝因其構造簡單，能耗小；污泥產率低；抗沖擊負荷能力較強；出水SS較低，出水水質較好；不需專設泥水分離設施及污泥回流裝置；停止一段時間后再啟動較容易等的優點，在生活污水和工業廢水的處理上都得到了廣泛的應用。但在運行過程中也存在不同程度的堵塞問題，用AF處理有機廢水時，由于填料的種類不同、密度不同、放置方式不同導致運行的結果也不同。目前國內對AF的研究較多的集中于以下三個方面①不同硬填料單床的對比試驗研究、不同軟填料單床的對比試驗研究；②新型填料的研究和開發如酶促生物填料、磁種填料、親水填料等。但這些填料的價格比較昂貴；③相同填料的不同放置密度對COD降解率的研究；④濾池內不同高度段微生物種群和特性的初步研究等。國外近幾年對厭氧慮器的研究則較多的偏重于借助外動力改變濾池內水力特性對AF運行的研究以及濾池內微生物的研究等。綜合國內外研究情況，將軟硬填料放置在劃分為兩個區域的AF反應器中的研究尚未見報道。
發明內容為了利用軟硬填料性能的互補性，彌補單一填料所帶來的不足，本發明采用軟硬填料安排于雙床的組合使用方法，使得一方面，在厭氧濾器內通過軟硬填料形成的雙床模式速度梯度改變流動相的水力特性，影響有機物的水力剪切力；另一方面，軟硬區域填料對微生物和廢水分子吸附能力具有互補性，從而達到有機物充分代謝之厭氧反應效果。本發明通過以下方式實現用多孔板將厭氧濾器分隔成軟填料區(8)和硬填料區(9)，軟填料(5)與硬填料(6)分別填充在反應器對應填充區內，軟填料區(8)與廢水進水口(1)連接，硬填料區(9)與出水口(3)連接。所述厭氧濾器為用多孔板分隔成軟填料區(8)和硬填料區(9)的直立式反應器，下層為軟填料區(8)，上層為硬填料區(9)，形成雙床，進水方式為下進上出。所述厭氧濾器的硬填料區(9)的出水口(3)上方設置沼氣室(7)。所述厭氧濾器的軟填料區(8)的進水口(1)為布水器(2)。所述厭氧濾器的軟填料(5)為纖維束或尼龍，硬填料(6)為石塊或煤渣或陶粒或馬牙石或珍珠巖或塑料球或聚乙烯或聚丙烯或聚四氟乙烯中的一種。所述厭氧濾器可采用塑料或混凝土或鋼板或不銹鋼或玻璃鋼材料制作。3軟填料和硬填料是污水處理中廣泛應用的填料。但本發明注意到軟填料和硬填料因物理和生化性質的差別，在耐沖擊負荷、附著生物、布水布氣、對氣泡剪切力方面均存在差異，這些差異構成了軟填料和硬填料對微生物和廢水分子吸附能力的互補性。一般來講，硬填料表面空隙多，粗糙度高，有利于水流形成紊流分布，促進微生物在填料表面固著繁殖，但硬填料的親水性能相對較差，導致啟動掛膜相對緩慢，而且價格較貴；軟性填料阻力小，布氣性能好，啟動易掛膜，價格相對便宜，但比表面積相對較小，表面光滑，微生物附著性能相對較差。在厭氧濾器中設置軟硬填料形成密度改變的固定相梯度，由于流速和吸附力不同構成不同沉降帶，分別沉降聚集微生物和污水分子；其次，填料作為生物膜技術的核心之一，其種類、放置密度和放置方式明顯影響著AF對污水的處理效率，也影響著處理污水的能耗、穩定性及可靠性。軟硬兩種填料置于同一個反應器中，廢水通過材質、比表面積、粗糙度、強度、密度、布水布氣性能不同的雙床厭氧濾器，填料吸附廢水各組分的程度不同，各組分移動速度不同，形成速度梯度，改變流動相的水力特性，影響有機物的水力剪切力，有利用于提高消化器對有機廢水的處理效率；再次，將軟硬填料置于作為一個整體的雙床厭氧濾器中，能夠產業化生產雙床厭氧濾器，減少工程的占地與投資，便于工程運行的管理。本發明實驗結果表明，用軟硬雙床厭氧濾器雙填料構成的雙床模式對微生物和污水分子的附著、布水布氣性能及耐沖擊性等產生了積極影響，它提高了廢水的C0D降解率、降低了反應器的堵塞情況、延長反應器壽命，對廢水處理具有實際指導意義和開發推廣價值。圖1是本發明軟硬雙床雙填料厭氧濾器的結構示意圖。圖中包括廢水進水1;布水器2;出水口3;排氣口4;軟性填料5;硬性填料6;沼氣室7;軟填料區8;硬填料區9;多孔板10。圖2是容積有機負荷率為1.86KgC0D/m3.d時C0D的降解率曲線示意圖。圖中，1*為軟硬雙床AF;2*為常規硬填料AF;3*為常規軟填料AF。圖3是實驗型軟硬雙床雙填料AF裝置，圖中包括廢水進水1;布水器2;出水口3;排氣口4;軟性填料5;硬性填料6;沼氣室7;軟填料區8;硬填料區9。具體實施例方式實施例1:軟硬雙床雙填料厭氧濾器對云南某葡萄酒廠廢水的處理為對照軟硬雙床雙填料厭氧濾器和單一軟填料、單一硬填料厭氧濾器處理污水的效率及運行性能，設計如下三套裝置，1*為軟硬雙床AF，下層軟填料為纖維束，上層硬填料為陶粒；2々為常規硬填料AF，填料采用塑料小球；3々為常規軟填料AF，填料采用纖維束。三套裝置的相關設計參數如表l所示。在相同環境條件、相同因素條件下，以云南紅酒廠低濃度廢水為原料，考察三套裝置的處理效率。表l4編號1*2*有效容積(L)3.23.23.2高徑比3:13:13:1填料纖維束和陶粒塑料小球纖維束填料高度(cm)各占反應器高度1/2等于反應器高度等于反應器高度試驗結果分析如圖2，試驗表明(1)相同容積、相同環境條件、相同有機負荷率和相同HRT時，不同填料的AF反應器對COD的降解率不同，軟硬雙床COD的降解率、穩定性和去除COD產氣轉換率遠遠高于硬填料單床和軟填料單床。(2)采用軟硬雙床時，當進水濃度為3000mg/L左右、有機負荷率《3kgC0D/m3.d時，最佳HRT為72h左右，此時COD的降解率高達86%，出水COD穩定在406431mg/L。(3)本試驗證明用軟硬雙床雙填料厭氧濾器處理有機廢水是可行的，而且污水處理效果和能源回收效率優于單一的軟填料或硬填料厭氧濾池。(4)軟硬雙床雙填料厭氧濾器啟動掛膜較快，運行穩定，在運行過程中沒有出現過堵塞情況，耐沖擊性能好。實施例2:軟硬雙床雙填料厭氧濾器處理漚麻廢水①實驗裝置如圖2，實驗裝置選用成形加厚玻璃管(直徑①=5cm、高h=34cm)、普通玻璃管或600ml硬質塑料飲料瓶等為裝置材料；厭氧反應器高徑比較大(3:14:l)，厭氧反應器內均填入軟性填料纖維束和硬性填料陶粒，纖維束軟性填料高度為反應器高度的2/5(h軟性填料二14cm);硬性填料陶粒高度為反應器高度的1/3仏硬性填料=10cm)。設有高位水箱和布水器(4孔)，采用連續進料方式。②實驗設計參數有效容積為250ml，接種活性污泥300ml，HRT為3天，每天進水為84ml，即每分鐘流量約3.5ml/min。③處理效果實驗取用的漚麻廢水水質情況，見表2。由于漚麻廢水pH值較低，經NaOH調節后，進水水質較原水有所變化。表2厭氧試驗處理廢水的水質結果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2的結果顯示，軟硬雙床雙填料AF對漚麻廢水的COD去除率較好，其COD去除率為78.59%81.45%。該工藝對色度和懸浮物好有較好的處理效果，但對NH4+-N和TP的去除效果不明顯。權利要求軟硬雙床雙填料厭氧濾器，其特征是用多孔板(10)將厭氧濾器分隔成軟填料區(8)和硬填料區(9)，軟填料(5)與硬填料(6)分別填充在反應器對應填充區內，軟填料區(8)與廢水進水口(1)連接，硬填料區(9)與出水口(3)連接。2.如權利要求l所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器為用多孔板(10)分隔成軟填料區(8)和硬填料區(9)的直立式反應器，下層為軟填料區(8)，上層為硬填料區(9)，形成雙床，進水方式為下進上出。3.如權利要求1或2所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器的硬填料區(9)的出水口(3)上方設置沼氣室(7)。4.如權利要求1或2所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器的軟填料區(8)的進水口(1)為布水器(2)。5.如權利要求3所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器的軟填料區(8)的進水口(1)為布水器(2)。6.如權利要求1或2所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器的軟填料(5)為纖維束或尼龍，硬填料(6)為石塊或煤渣或陶粒或馬牙石或珍珠巖或塑料球或聚乙烯或聚丙烯或聚四氟乙烯中的一種。7.如權利要求3所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器的軟填料(5)為纖維束或尼龍，硬填料(6)為石塊或煤渣或陶粒或馬牙石或珍珠巖或塑料球或聚乙烯或聚丙烯或聚四氟乙烯中的一種。8.如權利要求1或2所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器采用塑料或混凝土或鋼板或不銹鋼或玻璃鋼材料制作。9.如權利要求3所述的厭氧濾器，其特征是該厭氧濾器采用塑料或混凝土或鋼板或不銹鋼或玻璃鋼材料制作。全文摘要軟硬雙床雙填料厭氧濾器，屬于厭氧處理裝置，涉及厭氧濾器。本發明用多孔板將厭氧濾器分隔成軟填料區和硬填料區，分別將軟填料和硬填料填充在反應器相應的填充區內，進水方式為下進上出。該厭氧濾器進一步為用多孔板分隔成軟填料區和硬填料區的直立式反應器，下層為軟填料區，上層為硬填料區，形成雙床；并設置沼氣室、布水器等。實驗表明，本發明對微生物和污水分子附著、布水布氣性能及耐沖擊性有積極效果，能提高廢水COD降解率、降低反應器堵塞、延長反應器壽命，具有指導意義和應用價值。文檔編號C02F3/28GK101786722SQ20101013314公開日2010年7月28日申請日期2010年3月26日優先權日2010年3月26日發明者劉士清,尹芳,張無敵,徐銳,李建昌,楊如艷,毛羽,陳玉保申請人:云南師范大學