专利名称：Ioc-sbbr组合反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种IOC-SBBR组合反应器，属环保废水处理技术领域。
技术背景 养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶 臭，对环境质量造成极大影响，急需治理。而由于养猪场污水处理不同与工业污水处理，养 猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大，这就需要投资少、处理效果好、最 好能回收一部分资源，有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处 理方法，而是需要根据地区的社会条件，自然条件不同，以及猪场的性质规模、生产工艺、污 水数量和质量、净化程度和利用方向，采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。 我国近年来采用的养猪场污水处理工艺及设备主要有(1)组合式稳定塘工艺采用新型厌氧_兼氧组合式稳定塘工艺，该工艺主体的组 合式稳定塘设计成倒置截头圆锥型，由下向上设置3个微生物反应区，即厌氧反应区、兼氧 反应区、好氧和藻类生长区，污水由下向底部均勻向上流动，污水在塘内的停留时间为12d。 整个厌氧_兼氧-组合稳定塘出水CODcr的质量浓度保持在3000mg/l，CODcr去除率一般 为70%左右。(2)UASB+SBR工艺采用设备为上流式厌氧污泥床UASB反应器发酵工艺， 沼液经过SBR池好氧处理后可进行农田灌溉。(3) ZWD新型沼气池+生物循环处理工艺采 用的ZWD型沼气池是顶盖直管进料，无活动盖，侧面中层大出料口的水压式沼气池型。(4) 酸化+高速滤池+生物氧化塘通过一个调节酸化池和两个串联的高速生物滤池进行厌氧 好氧生物处理，处理后的污水进入生物氧化塘进一步降解蓄存，进行农田灌溉。(5)强化预 处理+高效折流厌氧反应器+氧化塘。(6) AOF工艺该工艺通过生物处理采用高效厌氧污 泥池和高效好氧生物处理设备，最后经过精处理去除残留的污染物，使废水稳定达标排放。 (7)多级酸化-人工湿地处理工艺。目前国内外虽然对养殖场废水的处理虽有许多研究，也有上述的一些处理方法， 但是，从已有的报导资料综合分析，目前无论哪种方法处理效果都不理想，或是出水水质达 不到排放要求，或是成本太高而无法在我国推广应用。猪场废水是一种有机质和氨氮浓度 都很高的废水，单独的厌氧或好氧工艺对处理规模化猪场废水都是不适合的，单独厌氧工 艺的出水达不到排放要求，单独的好氧工艺不能承受如此高浓度、高负荷的废水，必然出现 污泥膨胀等一系列问题，而且运行费用较高。
发明内容本实用新型的目的是提出一种处理高浓度COD、高含氮猪场废水的组合装置，以解 决上述废水处理方法存在的问题.针对猪场废水水质水量变化大、营养元素比例失调、氨 氮含量高的特点，同时考虑深度脱氮、深度去除有机物的问题，提出了一种IOC-SBBR组合 反应器。实现本实用新型目的的技术方案是[0007]本实用新型IOC-SBBR组合反应器由I0C(内外循环厌氧反应器)和SBBR(序批式生物膜反应器)组合而成。IOC是一种长圆筒形结构放置的无动力内外循环厌氧反应器， SBBR是一种方池形的生物膜反应器，它们之间通过管道相联，有机污水进入IOC经过处理 后通过管道进入SBB进行进一步处理后排出。本实用新型IOC-SBBR组合反应器中的IOC (无动力内外循环厌氧反应器)是一种 新型的厌氧反应器，IOC无动力内外循环厌氧反应器如图2所示，由反应器罐体(15)、进水 管(17)、出水管(14)、三相分离器(12)、提升管(11)、内回流管(16)、外回流管(13)、气液 分离器(3)、进料泵(18)、沼气出管(31)等组成。由三相分离器(12)、提升管(11)、气液分 离器(3)、内回流管(16)组成气液的内循环路径；由三相分离器(12)、提升管(11)、气液分 离器(3)、外回流管(13)组成气液的外循环路径。本实用新型IOC-SBBR组合反应器中的SBBR(序批式生物膜反应器)如图3所示， 由反应器外壳、进水取样口(21)；填料(22)、进水管(24)、排泥管(25)、布气管(26)、液位 计(28)、压缩空气进口管(23)、取样口(27)等组成。有机废水从厌氧器罐体进入厌氧罐内，在厌氧器罐体内与带厌氧菌和悬浮污泥接 触，发酵产生沼气，沼气气泡形成过程中对液体作膨胀功而产生气体提升作用；产生的沼气 同挟带小颗粒的污泥进入气液分离器，进入气液分离器的液体分别从两条路径重返回反应 罐体内，一条是通过内回流管进入厌氧器罐体底部；一条是通过外回流管进入厌氧器罐体 底部。因在厌氧器保温层及反应液保护下保持较高的温度状态，器外的外回流管处于大气 环境，外回流管中混合液温度明显低于器内物料，所以上升管内气液混合物密度更小，回流 管内泥水混合物密度更大，使得提升管和外回流管物料形成了较大的密度差而加速了气泡 的提升。本实用新型采用的SBBR序批式生物膜反应器，反应器内设置填料，填料选用纤 维、活性炭等，填料为微生物提供了更为有利的生存和繁殖环境。在纵向上微生物构成一个 由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级组成的复杂生态系统，在横向上顺水 流到载体的方向构成了一个悬浮好氧型、附着好氧型、附着兼氧型和附着厌氧型的具有多 种不同活动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统，从而大大提高了反应器的处理能力和 稳定性。SBR的序批式运行模式使其兼有活性污泥法和生物膜法的优点，有利于提高系统的 抗冲击负荷能力。同时生物膜在加大反应器内生物量和生物种类方面有更优的条件，并能 保证世代较长的微生物(如硝化菌)生存，利于硝化反应；另一方面生物膜载体从表面到内 部存在溶解氧浓度的梯度现象，相应有好氧、缺氧和兼氧区状态，这又为直接脱氮提供了良 好的环境。废水进入无动力内外循环厌氧反应器，经过内外循环厌氧反应器高效厌氧消解， 在去除大部分COD后溢流进入SBBR调节池；由于SBBR反应器为间断式进水，SBBR调节池 能起到调节水质水量的作用。SBBR反应器的进水从SBBR调节池泵入，鼓风机向SBBR底部鼓风机空气进口管 (23)供气，在曝气阶段进行好氧硝化，在静置阶段进行厌氧/兼氧反硝化反应后，进一步的 去除废水水的COD、氨氮和磷等污染物。本实用新型与现有技术比较的有益效果是，IOC-SBBR组合反应器既具备IOC无动 力内外循环厌氧反应器对污水进行高效厌氧处理，又具备有SBBR反应器兼有活性污泥法和生物膜法对污水的处理，并能起到脱氮作用。用于处理猪场废水效果好，耗能少，可实现 猪场废水的达标排放。废水处理中所需的动力，可用产生的沼气发电来解决，对于远离动力 电源的猪场更有实用价值。本实用新型可用于猪场废水的处理装置。
图1为IOC-SBBR组合反应器图2为IOC无动力内外循环厌氧反应器的结构示意图图3为SBBR序批式生物膜反应器图中图号为(1) IOC无动力内外循环厌氧反应器；(11)提升管；(12)三相分离 器；(13)外回流管；(14)出水管；(15)反应器罐体；(16)内回流管；(17)进水管；(18)进料 泵；(2) SBBR序批式生物膜反应器；(21)进水取样口 ；(22)填料；(23)鼓风机空气进口管； (24)进水管；(25)排泥管；(26)布气管；(27)取样口 ； (28)液位计；(29)排水口 ； (3)气液 分离器；(31)沼气出口；⑷SBBR调节池。
具体实施方式
本实用新型在万头猪的养殖场实施，本实施例根据猪场污水处理的需求，分别 建造了包括IOC无动力内外循环厌氧反应器和SBBR序批式生物膜反应器处理池在内的 IOC-SBBR组合反应器装置。本实用新型实施例IOC无动力内外循环厌氧反应器有效容积为25m3、高14. 5m圆 筒式厌氧反应塔，内有提升管(11)、内外回流管(16、13)、进水管(17)、出水管(14)和三 相分离器(12)等，废水在无动力内外循环厌氧反应器进行高效厌氧消解，提升管通过内、 外回流管实现被处理废水的内、外循环，在去除大部分COD后，厌氧处理后的废水溢流进入 SBBR调节池，产生的沼气送到贮气柜供猪场用气。SBBR序批式生物膜反应器处理池二个，每个容积1203m3、共240m3 ；SBBR序批式生 物膜反应器内部充填组合式填料，供给SBBR序批式生物膜反应器的空气流量为300m3/h。废水从SBBR调节池泵入SBBR序批式生物膜反应器，由于序批式生物膜SBBR反应 器为间断式进水，SBBR调节池能起到调节水质水量的作用。鼓风机向SBBR底部鼓风机空 气进口管(23)供气，在曝气阶段进行好氧硝化，在静置阶段进行厌氧/兼氧反硝化反应后， 进一步去除了废水中的COD、氨氮和磷等污染物。
权利要求一种IOC-SBBR组合反应器，其特征是，所述组合反应器由IOC(内外循环厌氧反应器)和SBBR(序批式生物膜反应器)组合而成；IOC是一种长圆筒形结构放置的厌氧反应器，SBBR是一种方池形的生物膜反应器，它们之间通过管道相联。
2.根据权利要求1所述的IOC-SBBR组合反应器，其特征是，所述IOC内外循环厌氧反 应器由反应器罐体(15)、进水管(17)、出水管(14)、三相分离器(12)、提升管(11)、内回流 管(16)、外回流管(13)、气液分离器(3)、进料泵(18)、沼气出管(31)等组成；由三相分离 器(12)、提升管(11)、气液分离器(3)、内回流管(16)组成气液的内循环路径；由三相分离 器(12)、提升管(11)、气液分离器(3)、外回流管(13)组成气液的外循环路径。
3.根据权利要求1所述的IOC-SBBR组合反应器，其特征是，所述SBBR序批式生物膜 反应器组由反应器外壳、进水取样口(21)；填料(22)、进水管(24)、排泥管(25)、布气管 (26)、液位计(28)、压缩空气进口管(23)、取样口(27)等组成。
专利摘要一种IOC-SBBR组合反应器，该组合反应器由IOC内外循环厌氧反应器(1)和SBBR序批式生物膜反应器(2)组合而成；IOC是一种长圆筒形结构放置的无动内外循环厌氧反应器；SBBR是一种方池形的生物膜反应器，它们之间通过管道相联。本实用新型IOC-SBBR组合反应器工作时，废水进入IOC无动力内外循环厌氧反应器，经过内外循环厌氧反应器高效厌氧消解，在去除大部分COD后通过SBBR调节池进入SBBR序批式生物膜反应器，鼓风机向SBBR底部鼓风机空气进口管(23)供气，在曝气阶段进行好氧硝化，在静置阶段进行厌氧/兼氧反硝化反应后，进一步的去除废水水的COD、氨氮和磷等污染物。本实用新型适用于氨氮含量高的高浓度有机废水的处理。
文档编号C02F3/34GK201598220SQ200920241890
公开日2010年10月6日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年12月25日
发明者万金保, 吴永明, 朱衷榜, 熊继海, 王顺发, 顾平 申请人:江西省科学院能源研究所;南昌大学鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室