专利名称：一体化两相厌氧反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种一体化两相厌氧反应器，在一个反应器内实现两相分离，节省占 地及基建费用，提高了处理效率，属于水处理技术领域。
背景技术：
传统的两相厌氧工艺把水解酸化过程与产甲烷过程分别控制在两个独立的反应 器内进行，创造各自最佳的微生物生长条件，以利于两类细菌各自发挥作用产酸相主要功 能为提高基质的可生化性，为产甲烷相提供适宜的基质；产甲烷相主要将产酸相提供的基 质转化为甲烷；二者共同构成两相厌氧工艺系统。其优点有(1)传统的两相厌氧消化工艺 将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个反应器内并为它们提供了最佳的生长和代谢条件，使它 们能够发挥各自最大的活性，较单相厌氧消化工艺的处理能力和效率大大提高；(2)两相 分离后，各反应器的分工更明确，产酸反应器对污水进行预处理，不仅为产甲烷反应器提供 了更适宜的基质，还能够解除或降低水中的有毒物质，如硫酸根、重金属离子，改变难降解 有机物的结构，减少对产甲烷菌的毒害作用和影响，增强了系统运行的稳定性。传统的两相 厌氧工艺虽然存在以上优点，但该工艺运行需在两个单独反应器内进行，增加了基建费用 和占地面积，由于增加了反应器数量给运行维护带来更多困难，使得反应过程中热损失增 大，运行成本升高。
发明内容
本发明的目的是提供一种一体化两相厌氧反应器，由反应器、进水管、布水管、反 应区、固着填料、进碱管、布碱管、三相分离器、沉淀区、集气室、出气管和出水管组成。它可 以解决传统两相厌氧工艺由于采用两个独立反应器而造成的建设与运行费用高、占地面积 大等问题。本发明所采用的技术方案是根据水解酸化菌与产甲烷菌最佳生存环境的不同， 在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器或膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)等上升流厌氧反应 器的反应区污泥床内部安装固定填料，使得填料上附着大量的污泥，提高反应区中上部及 整个系统的生物量。改变传统升流式厌氧反应器反应区沿水流方向污泥分布不均的问题。 在填料下方设置加碱管，通过加碱调节反应器内PH值，碱液进入反应器内沿水流方向向上 流动，调节填料层及其以上反应区内泥水pH值在6. 8-7. 2之间，为产甲烷菌提供最佳生存 环境，此部分污泥以产甲烷菌为优势菌种；填料层以下反应区污泥则以产酸菌为优势菌种。 如此可使反应器下部与上部分别满足产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生长条 件，在一个反应器内实现产酸相与产甲烷相的有效分离，从而在无需增加反应器容积的前 提下，显著提高废水处理能力和反应器的运行稳定性。本发明在升流式厌氧反应器反应区中部设置固着填料，增加了反应器内生物量， 解决传统厌氧生物反应器内沿水流方向污泥浓度分布不均衡，不能有效利用反应器容积的 问题，并通过在填料层底部布置投碱管，人工控制反应器内的pH值，在实现一体化两相厌氧反应器的同时，解决了传统厌氧反应器耗碱量大，运行成本高的问题。本发明所述的固着填料可由弹性立体填料、半软性填料、组合填料、整装填料、箱 式散装填料中的一种或几种组成；填料层可固定于反应区中部，随水质、水量的不同，填料 层高度与反应区总高度比在20% -50%之间。
图1 一体化两相厌氧反应器结构2 —体化两相厌氧反应器填料段1-1截面3 —体化两相厌氧反应器布碱管2-2截面标说明1、反应器2、进水管3、布水管4、反应区5、固着填料6、进碱管7、布碱管 8、三相分离器9、沉淀区10、集气室11、生物气出气管12、出水管
具体实施例方式一体化两相厌氧反应器工作过程污水由进水管(2)通过布水管(3)，均勻分布于 反应器底部，沿反应器向上流动，经布碱管(7)后使填料层(5)及以上反应区(4)泥水混合 液PH值均升至6. 8-7. 2，达到产甲烷菌最佳生存环境，在一个反应器内实现两相分离，最后 厌氧反应产生的生物气经三相分离器(8)出气口(11)排出，污泥在沉淀区(9)沉淀后返回 反应区(4)，处理后污水经出水管(12)排出。实施例1对现有升流式厌氧反应器改建处理玉米淀粉制糖生产废水，废水基本参数如表 1所示 原工艺采用调节池-UASB-SBR调节池设计水力停留时间为3. 5h，UASB设计水力停留时间28h，SBR设计水力停留 时间14h。2008年4月该厂对制糖车间进行扩建，设计生产能较原来提高30%，相应的产生 的废水量也有原来的400m3/d升高到520m3/d，对水量的增加，现有的UASB反应器平均出水 COD由980mg/L增加到1525mg/L，使得后续SBR工艺出水无法达到原设计要求。2008年6 月，对UASB反应器进行改建，在其反应区内增加弹性立体填料，填料层高度占反应区40%， 并在填料层下方设置布碱管，实现反应器内水解酸化相与产甲烷相的分离，经驯化3个月 后，改建后的一体化两相厌氧反应器平均出水COD浓度降至850mg/L，经后续SBR处理后出 水达到原设计出水要求。改建前后水质对比情况如表2所示
权利要求
一体化两相厌氧反应器，包含反应器(1)、进水管(2)、布水管(3)、反应区(4)、固着填料(5)、进碱管(6)、布碱管(7)、三相分离器(8)、沉淀区(9)、集气室(10)、出气管(11)和出水管(12)；其特征在于在传统升流式厌氧反应器(1)的反应区(4)内设置固着填料(5)与布碱管(7)，通过投碱，调节填料层及其以上反应区内泥水pH值在6.8-7.2之间，使反应器下部与上部分别满足产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生长条件，从而大幅度提高废水处理能力和反应器的运行稳定性。
2.根据权利要求1所述的固着填料，其特征在于固着填料(5)设置在反应区(4)中 部，随水质、水量的不同，填料层高度与反应区总高度比在20% -50%之间。
3.根据权利要求1所述的固着填料，其特征在于固着填料可由弹性立体填料、半软性 填料、组合填料、整装填料、箱式散装填料中的一种或几种组成。
全文摘要
本发明提供一种一体化两相厌氧反应器。在传统升流式厌氧反应器的反应区内设置固着填料与布碱管，通过投碱，调节填料层及其以上反应区内泥水pH值在6.8-7.2之间，使反应器下部与上部分别形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生长条件，从而大幅度提高废水厌氧反应器处理能力和运行稳定性。本发明在一个反应器内实现水解酸化相与产甲烷相的分离，节省基建及运行费用，提高反应器的容积负荷。
文档编号C02F3/28GK101880083SQ20101010485
公开日2010年11月10日 申请日期2010年2月3日 优先权日2010年2月3日
发明者李广, 王鹤立, 皮金武, 韩冰 申请人:王鹤立