专利名称：处理高浓度化工污水厌氧反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工污水处理装置，尤其涉及一种处理高浓度化工污水厌氧反应器。
背景技术：
随着工农业的飞速发展和人口的不断增加，人们对工业产品，特别是化工产品的需求不断加大。而化工行业的快速发展，也引起了大量含有高浓度有机污染物的工业污水的产生。由于化工污水具有污染物浓度高，有毒有害物质含量高，营养物质单一，可生化性差的特点。现有污水处理技术对于化工行业污水多采用物化预处理+厌氧(缺氧)+好氧+深度处理的工艺，其中生化部分主要依靠厌氧来处理污水中绝大部分的有机污染物。
目前的技术现状是采用UASB或酸化水解等工艺对于可生化性较好的食品加工等行业的污水处理效果较好，由于化工行业污水的特性决定了采用传统的UASB或酸化水解等工艺难于正常启动运行，即使能够启动，也达不到理想的有机物负荷，而只能在较低水平下勉强运行。 由图1可见在常规厌氧反应器中，高深度有机污水经进水管1进入布水装置2，布水装置2—般采用枝状布水。由于压力不均衡，通常会造成布水不均的问题。污水经布水装置布水后形成上升流，在布水装置2与三相分离器3间形成以厌氧微生物为主的颗粒悬浮污泥层，通过悬浮污泥层的微生物作用将污水中的高浓度有机污染物进行降解，降解处理后的污泥、水和厌氧作用形成的甲烷气体进入三相分离器3，在此进行泥、水、气的三相分离，分离后的污水通过出水收集装置4排至池外，甲烷气体经排气装置5排入大气，分离后厌氧污泥回落至悬浮污泥层。此类厌氧装置对于食品加工等行业的可生化性较好的污水具有较高的去除效果。但对于化工等行业的难降解污水，去除效果较差，主要存在以下几个问题 由于采用枝状布水，布水装置内存在较严重的压力不均衡，各个出水点的水流速度不均，造成水力剪切力不同，难于使厌氧污泥形成均匀的颗粒污泥； 由于不能进行污泥回流，在进水污染物浓度变化较大，冲击负荷较高的情况下，厌氧污泥难以正常生长，往往会造成厌氧污泥流失； 在化工行业污水存在一定量的有毒有害物质的情况下，抑制了厌氧微生物的生长，再加上缺乏足够的载体，难以形成均匀的厌氧颗粒污泥。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种处理高浓度化工污水厌氧反应器，旨在解决上述的问题。 为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的 本发明包括本体；在所述的本体顶端安置排气装置，在本体内部、排气装置下部安置三相分离器；还包括在本体的底部安置进水布水装置；在进水布水装置二端的进口分别安置一个压力平衡管；在进水布水装置的上方、本体内部还包括一个厌氧填料层；在厌氧填料层的上方是厌氧污泥收集装置以及厌氧上部分排泥管；一个厌氧污泥回流管的一端连接厌氧污泥收集装置、另一端连接厌氧填料层下方的排放口。 与现有技术相比，本发明的有益效果是具有适应能力强、搞冲击负荷高、启动迅速、处理能力稳定的特点；特别适合于化工等行业的水质变化大，有一定冲击负荷的难降解污水。
图1现有技术中常规厌氧反应器结构示意图； 图2本发明改进型厌氧反应器结构示意图； 图3是图2中的压力平衡管和进水布水装置的安装示意图。 由图2、图3可见本发明包括本体；在所述的本体顶端安置排气装置5，在本体内部、排气装置5下部安置三相分离器3 ;还包括在本体的底部安置进水布水装置20 ;在
进水布水装置20 二端的进口分别安置一个压力平衡管30 ;在进水布水装置20的上方、本体内部还包括一个厌氧填料层40 ;在厌氧填料层40的上方是厌氧污泥收集装置50以及厌氧上部分排泥管60 ;—个厌氧污泥回流管70的一端连接厌氧污泥收集装置50、另一端连接
厌氧填料层40下方的排放口 ； 所述的厌氧填料层40的高度控制在3 5m之间，体积占本体的有效容积的40. 0%以上； 所述的进水布水装置20还连接一个混合罐90的一端，混合罐90另一端与厌氧污泥回流管70的排放口相连。 为了防止因进水污染物浓度变化而起的厌氧污泥流失，本发明在厌氧池进水口设
置了一套污泥回流混合装置，高浓度有机污水进水与厌氧池回流污泥首先进入一混合罐，
利用回流、提升水泵的压力将两股污水充分混合。可以有效防止厌氧污泥的流失。在图2中，经充分混合后的污水首先进入两个压力平衡管(> 250. OOmm)，压
力平衡管的存在保证了在整个布水装置内水压的完全相同，从根本上避免了传统枝状
布水存在的压力不均衡的问题。进水布水装置为设置在厌氧池池底平行分布的大口径
(> 150.00mm)穿孔布水管，大口径穿孔布水管的使用也避免了由于布水管各点压力不均
引起的配水不均现象，进一步保证了整个布水系统内各点压力的平衡，从而保证了在整个
厌氧装置平面上的布水均匀性。 布水、回流装置配水后的污水均匀上升进入厌氧填料层，这是整个厌氧装置的处理核心。厌氧填料层高度控制在3 5m，体积占整个厌氧装置的有效容积的40. 0%以上，构成完整的厌氧处理层。厌氧装置内的厌氧活性污泥分两部分，一部分以厌氧生物膜的形式附着在厌氧填料表面，另外一部分以悬浮污泥形式漂浮在厌氧填料区，由于污水均匀的上升剪切力，此部分悬浮污泥不会沉淀至池底；同时由于剪切力的作用，部分悬浮污泥也会形成类似UASB装置中的大块颗粒污泥。两种厌氧污泥的共同存在，保证了整个厌氧反应区内较高污泥浓度的存在，从而提高了厌氧反应器的有机污染物处理能力(可稳定达到8. 0 15. 0kgC0Dtt/(m3 (!))。同时，由于污泥性状的稳定存在，也保证的整个厌氧装置具有较高的抗冲击负荷能力，实际应用中基本可以保证系统具有90. 0%以上的CODtt去除率。基本
4上解决了传统厌氧反应器在处理化工污水时无法形成稳定污泥层、厌氧污泥无附着载体、处理能力低下、耐冲击负荷能力小的缺点。 经过厌氧填料层后的混合污水进入上部分悬浮污泥层，在此，污水中的大块悬浮污泥得到简单分离，并进一步的增加了悬浮污泥层的污泥浓度，在悬浮污泥层内设置一套厌氧污泥收集装置和厌氧上部分排泥管，正常情况下厌氧污泥通过厌氧污泥回流管，利用回流泵将混合污泥回流至进水混合罐，以形成一套完整的外循环系统。在系统内污泥浓度过高时，通过厌氧上部分排泥管将系统内多余污泥排出。 经过悬浮污泥层后的混合污水进入三相分离器，污水厌氧消化过程中生产的甲烷气体、悬浮厌氧污泥和处理后污水在此进行分离。分离后甲烷气体通过顶部气封装置排出，厌氧污泥下沉至悬浮污泥层，处理后污水通过出水堰由管道进入下一道处理工艺。
本发明主要对传统厌氧工艺进行了如下的改进，以提高其对高浓度化工污水的适应性 增加了厌氧污泥回流混合装置，可有效防止厌氧污泥的流失； 通过设置压力平衡管和平行布水装置有效解决了传统枝状布水装置由于压力不
均衡引起的布水不匀的问题，更加有利于厌氧污泥对有机染污物的降解作用； 通过增加厌氧填料，可以使厌氧污泥的稳定存在，基本上解决了传统厌氧反应器
在处理化工污水时无法形成稳定污泥层、厌氧污泥无附着载体、处理能力低下、耐冲击负荷
能力小的缺点。 下面是一个实例去除精细化工中糖精行业高浓度生产污水。
—种糖精生产混合污水，污水经物化预处理后铜离子浓度0. 2mg/L、硫酸根离子浓度小于500. 00mf/L、氯根浓度小于1000. 00mg/L、氨氮浓度小于100. 00mg/L、C0Dtt平均浓度13000.00 16000. 00mg/L。 高浓度有机污水经混合罐与回流厌氧污泥混合后首先进入压力平衡管，然后经过布水装置均匀布水进入厌氧填料层，经稳定厌氧污泥处理后的污水经三相分离器进行泥、水气三相分离后，厌氧污泥回落至悬浮污泥层，通过厌氧污泥回流管回流至混合罐。分离的甲烷气体经顶部气封装置排出，污水经出水堰排出。 经过本发明处理后出水COD&平均浓度在1200. OOmg/L以下。同时，经检测由于厌氧菌的不完全降解作用，装置出水B/C比可由原来的0. 1以下升至0. 30左右，有利于后续好氧工艺的正常运行。系统可以完全稳定运行在8. 0 15. 0kgC0Dtt/(m3. d)的有机负荷水平。厂内多次设备检修所排放的具有冲击负荷的污水对装置没有构成威胁。
权利要求
一种处理高浓度化工污水厌氧反应器，包括本体；在所述的本体顶端安置排气装置(5)，在本体内部、排气装置(5)下部安置三相分离器(3)；其特征在于还包括在本体的底部安置进水布水装置(20)；在进水布水装置(20)二端的进口分别安置一个压力平衡管(30)；在进水布水装置(20)的上方、本体内部还包括一个厌氧填料层(40)；在厌氧填料层(40)的上方是厌氧污泥收集装置(50)以及厌氧上部分排泥管(60)；一个厌氧污泥回流管(70)的一端连接厌氧污泥收集装置(50)、另一端连接厌氧填料层(40)下方的排放口。
2. 根据权利要求1所述的处理高浓度化工污水厌氧反应器，其特征在于所述的厌氧填料层(40)的高度控制在3 5m之间，体积占本体的有效容积的40.0X以上。
3. 根据权利要求1或2所述的处理高浓度化工污水厌氧反应器，其特征在于所述的进水布水装置(20)还连接一个混合罐(90)的一端，混合罐(90)另一端与厌氧污泥回流管(70)的排放口相连。
全文摘要
本发明涉及一种处理高浓度化工污水厌氧反应器，包括本体；在所述的本体顶端安置排气装置，在本体内部、排气装置下部安置三相分离器；还包括在本体的底部安置进水布水装置；在进水布水装置二端的进口分别安置一个压力平衡管；在进水布水装置的上方、本体内部还包括一个厌氧填料层；在厌氧填料层的上方是厌氧污泥收集装置以及厌氧上部分排泥管；一个厌氧污泥回流管的一端连接厌氧污泥收集装置、另一端连接厌氧填料层下方的排放口；本发明的有益效果是具有适应能力强、搞冲击负荷高、启动迅速、处理能力稳定的特点；特别适合于化工等行业的水质变化大，有一定冲击负荷的难降解污水。
文档编号C02F3/28GK101774688SQ200910045108
公开日2010年7月14日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者武广, 王云伟, 董杰 申请人:上海博丹环境工程技术有限公司