专利名称：一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器的制作方法
技术领域：
本发明是一种适用于禽畜养殖场废水、污水处理厂剩余污泥等含有高有机物 浓度、高固体含量废水厌氧消化处理的厌氧反应器。属于环境工程技术领域。
背景技术：
目前，随着人口的增多及环保要求的提高，城镇污水处理厂的数量不断增加， 从而造成污水处理厂剩余污泥量的增加；禽畜养殖业的不断发展，使禽畜养殖废 水量亦日益增加。剩余污泥及禽畜养殖场废水有机物浓度及固体含量高，采用厌 氧工艺对其进行处理不仅可以使其减量化，而且可以回收生物质能源，有效削减 污染物。因此，采用厌氧生物处理技术对高有机物浓度、高固体含量的剩余污泥 及禽畜养殖场废水进行处理己经在世界范围内日益成为研究及应用热点。但是采 用目前所开发的高效厌氧反应器，如上流式厌氧污泥床(UASB)、内循环反应 器(IC)、膨胀颗粒床(EGSB)等均能适用于高有机物浓度、低固体含量的废水 处理，不适于高固体含量的剩余污泥及禽畜养殖场废水的厌氧处理。本发明提供 了一种适用于高有机物浓度及高固体含量废水处理的、可实现厌氧过程相分离的 高效厌氧反应器。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌 氧反应器，从根本上克服了高效厌氧反应器不能处理高固体含量废水的缺点，适 于处理高有机物浓度、高固体含量废水。
技术方案本发明是一种适用于禽畜养殖场废水、污水处理厂剩余污泥等含 有高有机物浓度、高固体含量废水厌氧消化的处理技术。反应器主体为两个同心 圆柱体，中间圆柱体为高固体反应区，外环为折流反应区，高固体反应区与折流
反应区共用部分池壁即高固体反应区池壁。高固体反应区为圆柱体，下部设有进 水管及配水系统，水流以上升流的形式流动；高固体反应区底部设有圆锥体形状 的污泥沉淀区及间歇排泥管；高固体反应区上部四周边缘设有挡渣板及集水槽， 上部中央为集气室，顶部设密封盖并设有集气管。
折流反应区位于反应器主体的外环，分为五个或六个隔室，第一隔室、第二 隔室的容积较大，二者容积之和不小于折流反应区总容积的1/2;第三隔室、第 四隔室、第五隔室的容积按水流方向依次递减，三者容积之和不大于折流反应区 总容积的1/2;通过在每一隔室内设置上、下折流板使五个隔室彼此串联，每个 隔室顶部设置集气管，底部设有间歇排泥管，第五隔室上部设置出水管。
废水首先通过进水管及配水系统进入高固体反应区，以上升流的形式通过富 含厌氧微生物的反应区，使固体在此区域液化，并水解酸化形成短链的挥发性脂
肪酸(VFAs)，降解部分高浓度有机物，产生沼气。高固体反应区不需要搅拌和
设置三相分离器，比重较大的固体将会沉于底部，增加了固体停留时间。底部通 过高固体反应区排泥管间歇排泥。沼气通过顶部的集气室，从沼气管排出，处理 后的废水通过上部的集水槽排出进入折流反应区。折流反应区分为五个或六个隔 室(图中所示为五隔室)，第一隔室、第二隔室的容积较大，第三隔室、第四隔 室、第五隔室的容积依次递减，在水流方向上形成彼此串联的隔室。在每一隔室 内设置上、下折流板，使厌氧微生物种群沿折流反应区长度方向的不同隔室实现 产酸相和产甲烷相的分离，在较前面的隔室进一步产酸发酵，在较后面的隔室进 行产甲烷发酵，降解有机物。每个隔室顶部设置集气管，底部设有间歇排泥管处 理后的废水通过设置于最后一个隔室的出水管排出。
有益效果本发明具有下述特点
(1) 该厌氧反应器集升流式厌氧反应器、厌氧折流板反应器于一体，从根本 上克服了高效厌氧反应器(如UASB、 EGSB等)不能处理高固体含量废水的缺 点，适于处理高有机物浓度、高固体含量废水。
(2) 该厌氧反应器通过高固体反应区、折流反应区以及折流反应区内部各隔 室的合理容积比例设置，具有良好的相分离特性，使对应于不同相过程的厌氧微 生物种群发生了生态位的分离，实现了厌氧生物处理过程中的产酸、产气的相分 离。
(3) 该厌氧反应器通过分区及分隔室处理实现了多个厌氧反应器的串联，可
提高厌氧反应器的有机物降解效率和产气效率。
(4) 该厌氧反应器使固体停留时间大大高于水力停留时间，使废水中固体得 到了充分消化。
(5) 该厌氧反应器中高固体反应区、折流反应区均不设三相分离器，降低了 工程造价，运行管理方便，是一项高效、低维护的资源化利用技术，具有良好的 环境效益和经济效益，值得推广。
图1是厌氧反应器的结构示意图。
图2是厌氧反应器的俯视图。
图3是厌氧反应器折流反应区的示意图。
图中有圆柱形反应器主体l，进水管2，配水系统3，高固体反应区池壁4， 高固体反应区5，污泥沉淀区6，高固体反应区排泥管7，挡渣板8，集水槽9， 集气室IO，高固体反应区密封盖ll,沼气孔12，高固体反应区出水孔13，折流 反应区集气管14，折板反应区密封盖15,上折流板16，下折流板17,第一隔室 18，第二隔室19,第三隔室20，第四隔室21，第五隔室22，折流反应区排泥管 23，折流反应区出水管24,折流反应区25。
具体实施例方式
如附图所示，反应器主体1为圆柱形，分为高固体反应区5及折流反应区 25，池体中间为高固体反应区5，外环为折流反应区25。高固体反应区5下部设 有进水管2及配水系统3，底部设有污泥沉淀区6及间歇排泥管7，上部四周边 缘设有挡渣板8及集水槽9，上部中央为集气室10，顶部设密封盖U并设有集 气管12。折流反应区25分为五个或六个隔室(图中所示为五个隔室)，第一隔 室18、第二隔室19的容积较大，第三隔室20、第四隔室21、第五隔室22的容 积依次递减，在水流方向上形成彼此串联的隔室。在每一隔室内设置上、上折流 板16、下折流板17。每个隔室顶部设置集气孔14，底部设有间歇排泥管23，处 理后的废水通过设置于最后一个隔室的出水管24排出。
首先，高有机物浓度、高固体含量废水通过进水管2及配水系统3进入高固 体反应区5，以上升流的形式通过富含厌氧微生物的反应区，使固体在此区域液
化，并水解酸化形成短链的挥发性脂肪酸(VFAs)，降解部分高浓度有机物，产 生沼气。高固体反应区不需要搅拌和设置三相分离器。比重较大的固体将会沉于 底部，增加了固体停留时间(SRT)，实现了固体停留时间(SRT)与水力停留时 间(HRT)的分离。经充分消化的固体经底部排泥管7间歇排泥。气体通过顶部 的设置水封的集气管12排出，处理后的废水通过上部的集水槽9排出进入折流 反应区。
折流反应区25第一、二隔室的容积较大，第三、四、五隔室的容积依次递 减，在水流方向上形成彼此串联的隔室。在每一隔室内设置上、下折流板16、 17,沿折流反应区长度方向的不同隔室实现产酸相和产甲烷相的分离，在较前面 的隔室进一步产酸发酵，在较后面的隔室进行产甲烷发酵，降解有机物。每个隔 室顶部设置集气管14，处理后的废水通过设置于最后一个隔室的出水管24排出。 污泥通过设置于每个隔室的排泥管23排出。
权利要求
1、一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器，其特征是反应器主体(1)为两个同心圆柱体，中间圆柱体为高固体反应区(5)，外环为折流反应区(25)，高固体反应区(5)与折流反应区(25)共用部分池壁即高固体反应区池壁(4)，高固体反应区(5)为圆柱体，下部设有进水管(2)及配水系统(3)，水流以上升流的形式流动；高固体反应区(5)底部设有圆锥体形状的污泥沉淀区(6)及间歇排泥管(7)；高固体反应区(5)上部四周边缘设有挡渣板(8)及集水槽(9)，上部中央为集气室(10)，顶部设密封盖(11)并设有集气管(12)。
2、 根据权利要求1所述的处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器， 其特征是折流反应区(25)位于反应器主体的外环，分为五个或六个隔室，第 一隔室(18)、第二隔室(19)的容积之和大于或等于折流反应区(25)总容积 的1/2;第三隔室(20)、第四隔室(21)、第五隔室(22)的容积按水流方向依 次递减，三者容积之和小于或等于折流反应区(25)总容积的1/2;通过在每一 隔室内设置上、上折流板(16)、下折流板(17)使五个隔室彼此串联，每个隔 室顶部设置集气管(14)，底部设有间歇排泥管(23)，第五隔室上部设置出水管(24)。
全文摘要
一种处理高有机物浓度高固体含量废水的厌氧反应器是一种适用于禽畜养殖场废水、污水处理厂剩余污泥等含有高有机物浓度、高固体含量废水厌氧消化处理的厌氧反应器，该反应器主体(1)为两个同心圆柱体，中间圆柱体为高固体反应区(5)，外环为折流反应区(25)，高固体反应区(5)与折流反应区(25)共用部分池壁即高固体反应区池壁(4)，高固体反应区(5)为圆柱体，下部设有进水管(2)及配水系统(3)，水流以上升流的形式流动；高固体反应区(5)底部设有圆锥体形状的污泥沉淀区(6)及间歇排泥管(7)；高固体反应区(5)上部四周边缘设有挡渣板(8)及集水槽(9)，上部中央为集气室(10)，顶部设密封盖(11)并设有集气管(12)。
文档编号C02F3/28GK101386449SQ20081002196
公开日2009年3月18日 申请日期2008年8月20日 优先权日2008年8月20日
发明者吕锡武, 磊 吴, 朱光灿, 李先宁, 王国芳, 彬 蒋, 琳 邵 申请人:东南大学