低浓度难生化降解有机废水的复合厌氧水解系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种低浓度难生物降解有机废水的复合厌氧水解系统，属工业废水处理领域。该系统包括：进水布水系统、填料层、出水堰、回流液布水系统、排泥系统、反应器本体。该系统可对各种低浓度难生物降解的有机废水进行预处理，通过进水布水系统对废水进行均匀布水，使废水均匀通过填料层，通过附着在填料层的水解酸化菌对大分子难降解有机物的不断吸附分解，提高废水的可生化性，改变废水性质，为后续好氧反应创造条件；另外，通过进水布水系统和回流液布水系统布水对填料造成向上的冲击，结合填料特殊的比重，使得填料悬浮于反应器内，通过相互的撞击实现生物膜的新旧更替，老化的污泥排出系统，达到最佳的处理效果。
【专利说明】低浓度难生化降解有机废水的复合厌氧水解系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种低浓度难生化降解有机废水的HAAS复合厌氧水解系统。
【背景技术】
[0002]目前国内外针对低浓度难生物降解有机废水的预处理尚都在摸索之中，有以下几种方式:(I)吸附及化学絮凝工艺；(2)高级氧化工艺；(3)生物预处理工艺。
[0003]其中，上述工艺(I)中，吸附法是采用交换吸附、物理吸附及化学吸附的方式，将难降解的污染物从废水中吸附到吸附剂上，从废水中去除，从而提高废水的可生化性；化学絮凝工艺是通过往废水中投加一定比例的絮凝剂或混凝剂，可以使废水中的胶体污染物通过桥连和凝聚物网捕一共沉淀等作用得以去除，采用化学絮凝的方法可以去除废水中的多种高分子有机物，以达到提高BOD5/CODCr、降低污染物浓度及生物毒性的目的。这类方法操作简单，但在实施过程中会产生大量的污泥，造成二次污染。
[0004]上述工艺(2)中，高级氧化工艺法是运用氧化剂、电、光照、催化剂等在反应中产生活性极强的自由基(如.ΟΗ等)，自由基与有机化合物之间进行的加合、取代、电子转移、断键、开环等作用，可以使废水中难降解的大分子有机物氧化降解为低毒或者无毒的小分子，甚至可直接降解为C02和Η20，达到无害化目的。目前常用的高级氧化法主要包括Fenton法、光催化氧化法、超声化学氧化、电化学氧化、臭氧催化氧化等.其中Fenton法是由亚铁盐和过氧化氢组成，在酸性条件下过氧化氢能被二价铁离子催化分解并产生氧化能力很强的.0H自由基，.0H自由基可与大多数有机物作用并使其降解。在实际工程应用中，采用Fenton试剂法去除难生化降解有机废水会带来一系列的问题，主要是存在较大范围调节PH导致酸碱消耗量大，反应过程中反应药剂的使用效率低，反应结束后铁的沉淀物会造成二次污染等问题。臭氧是一种常见的氧化剂，可以氧化分解大分子难降解的有机物为小分子易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，由于在预处理中投加量大会造成运行费用、设备投资过大，因此常用在废水的深度处理中，作为出水稳定达标的保障。
[0005]上述工艺(3)中，水解酸化法是主要的生物预处理技术，主要是利用兼性厌氧的水解和产酸细菌将废水中的难溶性有机物水解为溶解性有机物，使难降解的大分子物质转化为易降解的小分子物质，水解酸化的生化反应过程必须控制在厌氧发酵的第二阶段完成之前，但是与厌氧发酵相比，其氧化还原电位不同、PH值不同、优势菌群不同。与好氧降解相比，水解酸化对难降解有机物的降解更具优势，废水中的含氧、氮、硫等的杂环化合物和卤代烃等在好氧条件下降解缓慢或不能降解，而在缺氧条件下却能被有效降解，不同条件下的废水经水解酸化反应后，出水中B0D5/C0DCr比值均有所提高，从20%?50%不等，因此水解酸化出水更易于被好氧菌降解，使后续好氧处理工艺的选择范围更为灵活，该法成本低、不造成二次污染。
[0006]上述三种方式在低浓度难降解废水的预处理中目前都有应用，但由于都存在一定的缺陷，限制了其推广及发挥最佳的效果。
【发明内容】
[0007]基于上述现有技术所存在的问题，本发明提供一种低浓度难降解废水的撤八3复合厌氧水解系统，能很好的解决目前水解酸化池污泥流失，生物量低的问题，可通过固定污泥增加生物量的方式提高低浓度难降解废水的可生化性，有利于后续好氧处理工艺的选择及运行。
[0008]为解决上述技术问题，本发明提供一种低浓度难生化降解有机废水的撤八3复合厌氧水解系统，包括:
[0009]反应器主体，其底部内设有进水布水系统；
[0010]所述进水布水系统上方的所述反应器主体内设有填料层；
[0011]所述反应器主体内上端设有出水堰，所述出水堰上方的所述反应器主体设有回流管，所述回流管与所述反应器主体外设置的回流液布水系统连接，所述回流液布水系统回连至所述反应器主体内的底部；
[0012]所述反应器主体底部设有排泥口，所述排泥口与所述反应器主体外部设置的排泥系统连接。
[0013]本发明的有益效果为:该系统可对各种低浓度难生物降解的有机废水进行预处理，通过进水布水系统对废水进行均匀布水，使废水均匀通过填料层，通过附着在填料层的水解酸化菌对大分子难降解有机物的不断吸附分解，提高废水的可生化性，改变废水性质，为后续好氧反应创造条件；另外，通过进水布水系统和回流液布水系统布水对填料造成向上的冲击，结合填料特殊的比重，使得填料悬浮于反应器内，通过相互的撞击实现生物膜的新旧更替，老化的污泥排出系统，达到最佳的处理效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0015]图1为本发明实施例提供的处理系统的示意图；
[0016]图1中各标号对应的部件名称分别为:1-进水布水系统；2-填料层；3-出水堰；4-回流液布水系统；5-排泥系统；6-反应器本体。
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0018]图1所示为本发明实施例提供的一种低浓度难生化降解有机废水的撤八3复合厌氧水解系统，该系统包括:
[0019]反应器主体，其底部内设有进水布水系统；
[0020]进水布水系统上方的反应器主体内设有填料层；
[0021]反应器主体内上端设有出水堰，出水堰上方的反应器主体设有回流管，回流管与反应器主体外设置的回流液布水系统连接，回流液布水系统回连至反应器主体内的底部；
[0022]反应器主体底部设有排泥口，排泥口与反应器主体外部设置的排泥系统连接。
[0023]上述系统中，反应器主体采用钢筋混凝土结构的方形柱体容器或圆形柱体容器，或者钢结构的方形柱体容器或圆形柱体容器。
[0024]上述系统中，反应器主体高度为5?7m，反应器主体水力停留时间为12?24h，上升流速为0.3?3m/h，反应器主体通过回流液布水系统的回流比为100%?600%。
[0025]上述系统中，进水布水系统采用大阻力配水系统、中阻力配水系统或脉冲布水系统；该进水布水系统采用大阻力布水系统或者脉冲布水系统，一方面实现系统的均匀进水，没有死角，另一方面通过一定的上升流速可实现对填料层的扰动，结合填料的特殊设计，使得填料在挂膜后可悬浮于布水层之上，形成类似颗粒污泥，挂膜后的填料通过下沉和上浮的不断交替发生碰撞，使得填料表面的生物膜不断的脱落生长，完成新旧更替，活性微生物数量不断增加；进水布水系统可使污水均匀通过填料层，在不断上升的过程中，通过污水在流速快的地方通过，而污泥在流速慢的地方聚集，可使的污泥及固形物不断的附着在填料上或者填料内部，实现泥水分离，无需三相分离器。
[0026]上述系统中，回流液布水系统由管路、回流泵和回流布水器连接而成，回流液布水系统采用大阻力配水系统或中阻力配水系统。该回流液布水系统一方面可将出水和进水均匀的混合，通过对进水的稀释达到均衡整个反应器基质以及减少来水毒性的作用，提高反应器的抗冲击负荷能力，另一方面可提高反应器本体的上升流速，使填料层更好的实现流化。通过上述各部分的联合作用，来水均匀的通过填料层，经过填料上附着的大量的活性微生物的不断作用，分解水中大分子难降解的有机物为小分子易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，整个反应器基质均匀，生物量丰富，抗冲击负荷能力强，特别针对低浓度难生化降解的有机废水提高其B/C，增加后续生化系统的处理效果，有明显的作用。
[0027]上述系统中，所述填料层位于所述反应器主体内的中下部，填充比为25%?30%，填料采用PP材质，填料粒径为I?3cm，比表面积为大于600m2/m3，填料比重为0.85?1.05g/cm3。由于填料层填料特殊的结构可使污泥不断被截留被吸附，增加反应器内的生物量，填料层处于悬浮状态，挂膜后下沉脱膜后上浮，填料无需固定，安装简单；
[0028]上述系统中，通过设置出水堰作为出水系统，保证出水水质良好。
[0029]下面结合具体实施例对本发明系统作进一步说明。
[0030]实施例1
[0031]本实施例提供一种低浓度难生化降解有机废水的HAAS复合厌氧水解系统，可参见图1，该系统包括:进水布水系统、填料层、出水堰、回流液布水系统和排泥系统；
[0032]其中，布水系统位于整个反应器的下部，采用大阻力布水系统或者脉冲式布水系统，布水均匀，污水均匀的通过填料层，充分的和活性污泥接触；填料层位于布水器的上方，无需固定，其密度接近于水，在挂膜后比重略重于水，缓缓下降，下降的过程中与其他填料发生碰撞，且受到上升的水流的冲刷，生物膜发生脱落，比重下降，随着水流上升，如此反复，填料层处于流化状态，可与废水接触充分，通过填料上附着的活性生物对废水中大分子难生化降解的有机物的不断分解，使大分子开环断链，实现提高废水可生化的目的；出水堰位于整个反应器的上部，经过处理后的废水从出水堰均匀的排出反应器，进入下一个阶段；回流液布水系统位于反应器外部，将出水进行一定比例的回流，回流液与进水进行混合，一方面降低来水中有毒有害难生化降解有机物的浓度，使整个反应器的基质均匀，减少来水变化对反应器的冲击，反应器运行稳定；排泥系统位于反应器的底部，脱落的生物膜及时的排到系统外。
[0033]综上所述，本发明实施例的系统能够实现对工业园区经过各企业处理后尾水以及企业低浓度可生化性差(8/(:不高于0.2)的废水进行生化预处理，使经过该系统预处理后的废水毒性降低，可生化提高，提高至0.3以上，提高后续生化反应的处理效果，它还具有下述优点:
[0034]⑴该系统中采用的填料比重接近于水，可悬浮于水中，利用进水向上流动以及挂膜前后填料比重的变化实现填料在反应器内的流化状态，填料挂膜容易，生物量丰富。
[0035](2)填料层无需特殊固定，安装简单，对于不能扩容的提标改造工程非常容易实现，工程量小。
[0036](3)由于填料层对污泥的强大截留能力。可摈弃传统厌氧反应器的三相分离器，减少投资，简化运行管理。
[0037](4)根据进水的水质及性质适当调整回流比例，减少来水对反应器的冲击，反应器基质均匀，运行稳定。
[0038](5)由于填料层的载体填料为微生物提供了生长栖息的环境，因此比传统的活性污泥法抗冲击负荷能力强，可适应来水水质的变化，且对环境温度的敏感性减少，可适应温度范围广，克服了传统厌氧反应器冬季运行困难的缺点。
[0039]以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种低浓度难生化降解有机废水的复合厌氧水解系统，其特征在于，包括: 反应器主体，其底部内设有进水布水系统； 所述进水布水系统上方的所述反应器主体内设有填料层； 所述反应器主体内上端设有出水堰，所述出水堰上方的所述反应器主体设有回流管，所述回流管与所述反应器主体外设置的回流液布水系统连接，所述回流液布水系统回连至所述反应器主体内的底部； 所述反应器主体底部设有排泥口，所述排泥口与所述反应器主体外部设置的排泥系统连接。
2.根据权利要求1所述的低浓度难生化降解有机废水的复合厌氧水解系统，其特征在于，所述反应器主体采用钢筋混凝土结构的方形柱体容器或圆形柱体容器，或者钢结构的方形柱体容器或圆形柱体容器。
3.根据权利要求1或2所述的一种低浓度难降解有机废水的复合厌氧水解系统，其特征在于，所述反应器主体高度为5?7m，反应器主体水力停留时间为12?24h，上升流速为0.3?3m/h，所述反应器主体通过回流液布水系统的回流比为100%?600%。
4.根据权利要求1所述的低浓度难生化降解有机废水的复合厌氧水解系统，其特征在于，所述进水布水系统采用大阻力配水系统、中阻力配水系统或脉冲布水系统； 所述回流液布水系统由管路、回流泵和回流布水器连接而成，所述回流液布水系统采用大阻力配水系统或中阻力配水系统。
5.根据权利要求1至3任一项所述的低浓度难生化降解有机废水的复合厌氧水解系统，其特征在于，所述填料层位于所述反应器主体内的中下部，填充比为25%?30%，填料采用PP材质，填料粒径为1?3cm，比表面积为大于600m2/m3，填料比重为0.85?1.05g/3cm ο
【文档编号】C02F3/28GK104496020SQ201410817508
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】阴俊霞, 姜安平, 文一波, 罗立洋, 赵波 申请人:北京桑德环境工程有限公司, 北京伊普国际水务有限公司