[发明专利]一种强化厌氧处理废水耐冲击负荷的装置与方法

说明书

技术领域

本发明属于水污染控制技术领域，具体涉及的是一种强化厌氧处理废水耐冲击负荷的装置与方法。

背景技术

厌氧生物处理技术以其投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、产泥少、耐冲击负荷等诸多优点，一直是水处理技术研究的热点。

现阶段UASB反应器由于其污泥浓度高、内设三相分离器、无混合搅拌设备、污泥床内不填载体等优点被广泛应用于高浓度废水处理领域；但是若设计不善，污泥会大量流失，对水质和负荷突然变化较为敏感；EGSB和IC反应器是在UASB反应器的基础上开发的新型高效厌氧反应器，该工艺解决了UASB反应器所存在的在处理中的浓度的废水时，为利于污泥颗粒化而控制较高的上升流速以及在处理高浓度废水时因较高的负荷及大量产气所造成的污泥流失的问题。但是，目前国内IC反应器在运行过程中存在底部进水布水不均匀，泥水接触不充分现象，同样由于上下反应器气室相同，导致泥水气接触、分离时间较短，水、气、泥三项分离时一些污泥会向上流动，尤其对于进水水质变化幅度较大的情况，对于上层反应室来说，经常会导致颗粒污泥易随排水携带流出，造成厌氧污泥与后道工序的好氧污泥混合，使后道工序好氧处理效果降低；同时由于其不耐高悬浮物，运行条件和控制要求较高等缺陷，研究人员一直致力于对厌氧反应器进行结构改造。

厌氧反应器的结构改良是提高污泥浓度、增强泥水接触、优化生态环境的重要途径。大部分研究者分别通过厌氧反应器布水单元、反应单元和分离单元3个方面改造。其中，涉及最多的是反应单元，主要借助横向内构件、纵向内构件和生物膜填料等内构件实现，但它们存在各自的缺陷：横向内构件一般只能改善局部区域的流动和传质，难以限制污泥纵向运动，不利于功能菌群在反应器内的区域分布和生态优化；纵向内构件需将每个室的气体分别收集导出，装置结构和操作复杂；生物膜填料的主要缺点是占用较大的有效体积，并容易引起堵塞。

然而，在研究反应器改进的同时，少量有研究者进行厌氧反应器提高处理能力方法的研究，缺少广泛适用性的强化厌氧处理废水的方法，使反应器改良和处理方法改进同步应用于厌氧处理废水中。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种强化厌氧处理废水耐冲击负荷的装置与方法，有效地克服由于厌氧反应器进水水质变化幅度过大、进水水质处理困难等造成出水水质不稳定的问题，使得厌氧反应器长期有效运行。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种强化厌氧处理废水耐冲击负荷的装置与方法，包括第一圆柱体和第二圆柱体，所述第一圆柱体和所述第二圆柱体通过锥形台式的布水装置连接，所述第一圆柱体顶端设置进水孔和第二排气孔，所述进水孔通过加药计量泵连接硫酸盐溶液箱；所述第二圆柱体的顶端设置第一排气孔，所述第二圆柱体的柱体两侧各设置活性炭投加孔。

进一步的，所述第一圆柱体和所述第二圆柱体为同轴空心圆形柱体套管，所述第一圆柱体的半径为所述第二圆柱体半径的1/2-1/4。

进一步的，所述第一圆柱体内下端设置半软性填料区，所述半软性填料区的上端设置颗粒活性炭与污泥混合区。  

进一步的，所述第二圆柱体内下端设置粉末活性炭和污泥混合区，所述粉末活性炭和污泥混合区与所述布水装置连接，所述第二圆柱体的上端设置填料区，所述填料区的上端设置溢流堰及出水槽。

本发明的原理：

本方法是通过以下流程实现的：厌氧反应来水通过第一圆柱体上端进水管进水（根据来水水质选择是否开启加药泵），进水沿第一圆柱体下向流，进水经过第一圆柱体中颗粒活性炭与污泥混合区→填料区→布水装置后进入第二圆柱体反应区，分别经过粉末活性炭和污泥混合区→填料区→泥、水、气分离，完成废水厌氧处理。

所述第一圆柱体内粉末活性炭和污泥混合区，污泥中加入颗粒活性炭有助于反应器启动阶段颗粒污泥的快速形成，同时颗粒活性碳表面官能团可有效提高厌氧反应速率；另对于难处理有毒废水，可选择反应之前将内源营养物质与硫酸盐还原菌、活性炭包埋固定化用于处理废水，实验表明生物固定化后对有毒物质的承受能力和降解能力都有明显的提高。第一圆柱体内填料区主要是防止第一圆柱体内污泥流失；调节进水阀门使第一圆柱体内废水停留时间控制在厌氧水解产酸阶段，产生气体则通过上部排气孔排出。