專利名稱：厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及廢水的生物處理技術。
人類的生產活動和日常生活產生大量有機廢水，如造紙黑液、食品發酵工業廢水、垃圾填埋場滲漏水等。這些廢水一般都含有大量的BOD(COD)，或氮、磷化合物等成分，這些物質都能引起水體的富營養化，污染水質，造成嚴重的環境污染。為了保護環境，必須將它們予以去除。目前對有機廢水的處理一般采用生物處理技術，主要包括好氧法和厭氧法，好氧法是指在反應器里用微生物處理廢水時，通入大量氧氣，進行好氧生化反應去除COD，或進行氨氮硝化反應生成硝基氮，或進行好氧聚磷反應等。厭氧法是指在反應器里不需要氧氣，在厭氧微生物的作用下去除COD或進行反硝化反應去除硝基氮，或厭氧放磷去除磷。
現有的很多廢水生物處理技術，均需要好氧處理反應器與厭氧處理反應器的組合才能得到較好的效果。傳統的處理設備是用兩個甚至兩個以上的反應器組合起來通過多步驟實現，由于需要的反應器數量多，因此存在工藝復雜、反應周期長、投資大、控制難度大等缺點。
現有的廢水生物技術也有采用厭氧好氧反應在同一個反應器中同時進行的情況，根據英國PERGAMON出版社出版的雜志《Chemical Engineeringscience》1992,V.47,N.13提供的資料，日本學者Hano T等人研究出氣升內環流式生物反應裝置，
圖1是該生物反應裝置結構示意圖，如圖所示，該裝置主要由鼓泡器1、提升管2、外筒3構成；鼓泡器1在提升管2的下部，提升管2在外筒中央；提升管2內為好氧反應區，提升管2與外筒3之間的區域為厭氧反應區；由于外筒3為直圓筒，處理后的出水中夾帶有活性污泥，所以需附加一個沉淀池4對活性污泥進行沉淀，并用泵5將沉淀污泥泵回反應器中。
該反應器對廢水的處理過程是將活性污泥投放于反應器中，由進料泵6將廢水從進水調節池7中抽出，于反應器上部進入反應器的厭氧反應區，由于空氣經空氣壓縮機9后經空氣流量計8調節并于反應器底部進入反應器提升管2，造成體系處于循環流動，進料經過厭氧反應區后也進入提升管2，參加好氧硝化反應，之后在反應器頂部流出，進入沉淀池4，沉淀后的清水經出水口10排放，沉淀污泥由泵5從沉淀池4底部抽回反應器中繼續參與反應。
Hano等人用11.5L的反應器對含20mg/l NH3-N的配水進行了實驗研究，結果表明在該反應器中存在同時好氧硝化反應與厭氧反硝化反應，但該實驗表明反應器存在如下缺點1、反應不穩定，實驗沒有達到平衡狀態，缺乏工業應用基礎；2、由于反應器出水中含有較多活性污泥，需加設沉淀裝置8和污泥回流泵9使活性污泥回流，從而使工藝復雜，投資加大；3、進水在反應器上部，使進水在反應器里先進行反硝化，且進水口分布不對稱，難以使反應體系達到混合均勻，致使硝化與反硝化兩種反應過程難以達到動力學平衡；4、用該裝置對所配廢水進行了間歇試驗，試程為12小時，NH3-N去除率在43-90％之間變化，處理結果不穩定。
本實用新型的目的在于提供一種厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器，既能同時進行硝化和反硝化反應脫氨氮，又能進行好氧聚磷和厭氧放磷反應去除磷污染，還能去除有機污染物(COD)，高效、連續、穩定地實現同時厭氧好生物處理廢水。
本實用新型的厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器由外筒、導流筒、三相分離器、頂蓋、清液回流管、氣體分布器構成外筒由大圓筒、大錐筒、小圓筒、小錐筒依次連接構成，氣體分布器在導流筒的正下方，導流筒在小圓筒中央，三相分離器在大圓筒內，與頂蓋接合，清液回流管的入口在大圓筒處、出口在導流筒下端，出料口在大圓筒一側，入料口在導流筒下端。
導流筒和三相分離器的內部構成好氧反應區，外筒與導流筒之間的環隙為厭氧反應區。好氧區與厭氧區的體積比為1～3∶1，外筒高度與小圓筒直徑的比例為6～12∶1。
本實用新型厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器處理廢水的過程是先將廢水加入反應器，再加入活性污泥，開通氣閥從氣體分布器通氣進行間歇處理，一定時間后，開動進料泵從進料口開始進料，進行連續處理，廢水先進入好氧區參與好氧反應，然后進入厭氧區進行厭氧反應，不斷循環，在反應器內好氧與厭氧反應同時進行，廢水處理后從出料口排出。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點1、外筒的上部設計成一個錐底大圓筒形，并在其頂部設置一個三相分離器，確保了出水基本上不含有氣泡和活性污泥，避免了菌體流失；2、將回流管的出口設置在大圓筒一側出料口的下方，待排出的清液經過回流管外部循環引入反應器底部，使待排清液得到二次好氧處理，反應進行更徹底；3、進料口設置在氣體分布器的上方及導流筒正下方，使進水能夠均勻進入導流管，并進行好氧反應；4、反應器中的兩種反應能達到動力學平衡，可連續穩定地處理廢水；5、既能同時進行硝化反硝化反應除氮，又能同時進行好氧厭氧反應除磷，還能進行厭氧反應脫磷并去除大量的有機污染物COD；6、COD去除率可達80％以上，硝化率可達85％，反硝化率可達100％。
圖2是本實用新型厭氧好氧法同步處理生物廢水反應器的結構示意圖；下面通過實施例和附圖對本實用新型作更進一步的敘述。
實施例1如圖2所示，本實用新型的厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器由外筒10、導流筒11、三相分離器12、頂蓋13、清液回流管14、氣體分布器15構成；外筒10由大圓筒10(1)、大錐筒10(2)、小圓筒10(3)、小錐筒10(4)依次連接構成，氣體分布器15在導流筒11的正下方，導流筒11在小圓筒10(3)中央，三相分離器12在大圓筒10(1)內，與頂蓋13接合，清液回流管14的入口在大圓筒10(1)處、出口在導流筒11下端，出料口16在大圓筒10(1)一側，入料口17在導流筒11下端。
導流筒11和三相分離器12的內部構成好氧反應區，外筒10與導流筒11之間的環隙為厭氧反應區。好氧區與厭氧區的體積比為1～3∶1，外筒10高度與小圓筒10(4)直徑的比例為6～12∶1。
本實用新型厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器處理廢水的過程是先將廢水加入反應器，再加入活性污泥，開通氣閥從氣體分布器15通氣進行間歇處理，一定時間后，開動進料泵從進料口17開始進料，進行連續處理，廢水先進入好氧區參與好氧反應，然后進入厭氧區進行厭氧反應，不斷循環，在反應器內好氧與厭氧反應同時進行，廢水處理后從出料口16排出。
采用圖2的反應器，容積為5.3升，實際反應體積為4.3升。
待處理廢水為稀釋后的垃圾滲漏水pH為8.93-6.34,NH3-N為280-395mg/L,COD為600-780mg/L，試程為95天。在處理過程中，控制溶氧，使HRT=11小時，結果表明在反應過程中，經過45天的馴化期，反應器生態系統達到同時硝化、反硝化的動力學平衡狀態，并一直延續了50天，在馴化期內，有明顯的硝化和反硝化反應現象，pH在7.0-8.0之間，達到同時硝化反硝化動力學平衡狀態后，pH保持6.72左右，堿度保持在60mg/L左右。硝化率保持在80％左右，反硝化率達85％,COD去除率也達到70％。
實施例2采用圖2結構的反應器，容積為5.3升，實際反應體積為4.3升。
待處理廢水采用原垃圾滲漏水pH為7.45-8.36；COD為9000-90000mg/L；NH3-N為3400-4400mg/L；HRT為17天，試程85天。結果表明反應生態系統中有明顯的同時硝化反硝化反應，硝化率達65-85％，反硝化率達90-100％，大多數情況下反硝化率為100％,COD去除率達85％,pH保持在8.8左右。
權利要求1.一種厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器，其特征在于主要由外筒、導流筒、氣體分布器、三相分離器、頂蓋、清液回流管構成，外筒由大圓筒、大錐筒、小圓筒、小錐筒依次連接構成，氣體分布器在導流筒的正下方，導流筒在小圓筒中央，三相分離器在大圓筒內，與頂蓋接合，清液回流管的入口在大圓筒處、出口在導流筒下端，出料口在大圓筒一側，入料口在導流筒下端，導流筒和三相分離器的內部構成好氧反應區，外筒與導流筒之間的環隙為厭氧反應區。好氧區與厭氧區的體積比為1～3∶1，外筒高度與小圓筒)直徑的比例為6～12∶1。
專利摘要一種厭氧好氧法同時處理有機廢水反應器,由外筒、導流筒、氣體分布器、三相分離器、頂蓋、清液回流管構成,外筒由大圓筒、大錐筒、小圓筒、小錐筒依次連接構成,氣體分布器在導流筒的正下方,導流筒在小圓筒中央,三相分離器在大圓筒內與頂蓋接合,清液回流管的入口在大圓筒處,出口在導流筒下端,該反應器能高效、連續、穩定地進行同時厭氧好氧生物處理廢水。
文檔編號C02F3/30GK2344397SQ98215629
公開日1999年10月20日 申請日期1998年6月9日 優先權日1998年6月9日
發明者周少奇 申請人:華南理工大學