[发明专利]废水厌氧净化的方法及反应器

说明书

本发明属于废水生物净化领域，并且尤其涉及污泥床系统在废水厌氧净化 中的用途。

废水生物处理方法应用活性生物质(细菌)将污染物(有机物质)转化为无害成 分。

主要有两类细菌可以进行这一处理。对所谓的厌氧处理(没有氧气)来说，厌 氧菌群将污染物完全转化为沼气。

在需氧处理中，污染物在需氧(有氧气)条件下很大程度上被还原(reduced)成 新的细菌/生物质(剩余污泥)，其需要然后与处理的废水分离并单独进行处理。

厌氧污泥床反应器系统利用厌氧菌将废水中的污染物转化为沼气。这些厌 氧菌主要以聚集状态生长，经常被称为颗粒生物质。该系统常常表征为低的净 生物质产量(转化的COD通常为2-4％)，这是由于所包含的厌氧菌的低净收率。

这在一方面是重大的优势，因为废水处理系统中形成的过量的生物质必须 以有效成本地(at significant cost)作为固体废弃物被处理，但在另一方面，这又产 生了一个敏感的问题——在处理系统(反应器)中保持/维持充足的活性生物污 泥。

保持厌氧处理反应器中的生物质的方法可以采用不同的方式进行。在固定 或活动载体上固定生物质是一种使液体停留时间与生物质停留时间分离的方 法。

然而更好的和优选的方法是利用如在UASB、EGSB和IC反应器中应用的主 要颗粒生物质。

迄今为止，超过85％的任何用于高速厌氧处理的新的工业应用都是基于厌 氧污泥床技术(Frankin R.J.(2001).工业废水厌氧处理的全面经验(Full scale experiences with anaerobic treatment of industrial wastewater).Wat Sci.Tech.，44(8)， 1-6)。

净化方法一般包括应用一种系统，其中未处理的(raw)废水在上流式反应器 的底部被引入，在(部分净化的)废水中包含有分散的生物质。在厌氧净化过程中， 产生沼气并且液体(水)、固体(生物质)和气体的混合物在反应器中向上流动。在 可能排出净化的废水之前，气体-液体固体的分离必须发生。

该方法的典型系统基于将未处理的废水进料到其中的调节池。来自反应器 的循环的厌氧流出物也被进料(通常依靠重力)到该调节池。通过特殊设计的流入 物分配系统，混合物从调节池中被引入到上流式反应器的底部。接下来水向上 流动通过密实的厌氧污泥床。可溶性的COD很容易转化为富含甲烷的沼气，并 且运载水和气体的污泥的向上循环被建立。在反应器顶部的特殊构造的三相分 离器部分首先允许有效的脱气的发生。接下来现在没有附着气泡的固体颗粒物 沉降(sink)回到三相分离器的底部并返回到反应器中。

在污泥床反应器中，生物质依靠这些生物质良好的沉淀性能和利用三相分 离器或者反应器中的三相分离器而被保持下来，所述三相分离器能够有效地分 离(从已处理的废水和产生的沼气中)并保持反应器中的这种生物质。

本发明的目的在于提供一种基于污泥床技术的改进的废水厌氧处理方法。

这是通过使用具有改进系统的下述特征之一或多种的、用于厌氧废水处理 的方法和反应器实现的，所述特征包括：

●通过使用

○改进的厌氧流出物循环方法，

○改进的一或多个具有以下的三相分离器：

■安装在三相分离器体中的用于增加有效沉淀表面的斜板、管或其 他内部构件，

■用于一或多个三相分离器及内部构件的在线清洁装置(In process cleaning facilities)，

■位于一或多个三相分离器下的、用于使气体分离更加有效的多板 气体分离挡板，

○改进的流入物分配系统，

而改进的污泥保持性和性能。

本发明的第一个方面在于固体与液体的改进的分离。在这一实施方案中， 三相分离器被采用，其具有安装在三相分离器体中的斜板、管或其他的倾斜的 内部构件，其目的是在不改变容积的情况下增加有效沉淀表面。