专利名称：一种uasb反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水净化领域，特别涉及一种UASB反应器。
背景技术：
UASB反应器是升流式厌氧污泥床反应器(Upflow AnaerobicSludge Blanket)的 简称，这种反应器处理工艺于上世纪80年代初开始在高浓度有机工业废水的处理中得到 日趋广泛的应用。如图1所示，反应器的主体为无填料的空容器。使用时反应器内装入大 量的厌氧污泥，待处理废水由该反应器底部进入，以一定流速自下向上经由颗粒状或絮状 厌氧污泥组成的厌氧污泥床，该废水与厌氧污泥床相接触而发生厌氧反应并产生沼气，所 产沼气上升而引起污泥床扰动并带动颗粒污泥上升，所产沼气经过三相分离器后，经由三 相分离器上端的集气室被收集再利用，含有悬浮污泥的废水进入三相分离器上端的沉淀分 离区。由于沼气已排出，位于该三相分离器上端的沉淀分离区内的废水不再受沼气搅拌作 用的影响，废水在平稳上升过程中，其中沉淀性能良好的颗粒污泥经沉降面返回反应器主 体部分，从而形成颗粒污泥的内部循环，保证了反应器内部的污泥浓度。含有少量较轻的悬 浮污泥的废水从反应器上方的出水口排出。这种UASB反应器及工艺存在以下缺点IJ^UASB反应器内PH值的调控能力差。UASB反应器中有机物的分解主要可以分 为三个阶段水解阶段、产氢酸阶段、产甲烷阶段，分别由对应的水解菌、产氢酸菌和产甲烷 菌完成，其中水解和产氢酸两个阶段的反应过程是很快的，因此产甲烷阶段的快慢决定了 整个反应过程的快慢，如何保证产甲烷菌的高效成为整个反应过程的重点问题。由于存在 产酸、脱氢阶段，容易出现PH值下降，而产甲烷菌不仅是严格的专一厌氧细菌，而且其适宜 的PH值范围很窄，最佳pH值为6. 5^7. 7，因此pH值下降将导致产甲烷菌受抑制，从而水质 恶化。所以实际应用过程中需要对进水的PH进行控制以及调节，运行管理麻烦。2、UASB反应器中的污泥一般有两种存在形式，即絮状污泥和颗粒污泥。由于絮状 污泥容易上浮，易导致生物体的流失，因此获得颗粒污泥是UASB高效化的重要途径。但在 工程实践中，传统UASB反应器中的活性污泥颗粒培养周期长，不能快速形成足够的颗粒污 泥。3、为了获得足够的进水量，若UASB反应器的底部采用细而多的进水孔则容易发 生堵塞现象；若采用粗而少的进水孔则布水不均，泥水接触不均勻，容易存在死角；因此， 传统的UASB反应器中泥水混合不足，运行管理复杂。
实用新型内容针对上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种UASB反应器，能简单、低成 本地控制反应过程中的PH值、快速获得颗粒污泥、以及进水分布均勻，使泥水混合更充分， 从而提高了污水净化处理的效率及有效地降低了成本。本实用新型一种UASB反应器，包括反应器主体、进水口、三相分离器、沼气集气室、沼气排气管、沉淀分离区、溢流出水槽和出水管；其中，在反应器主体的底部铺设鹅卵石 层，在该鹅卵石层上设混合有海蛎壳粉填充料的厌氧污泥层。所述的厌氧污泥层约为反应器主体有效高度的40%。所述的海蛎壳粉的粒径为80 100目。所述的UASB反应器带有外循环回水系统。采用以上方案后，由于海蛎壳中存在大量的碳酸钙，测试表明未外加pH值的条件 下，可以使反应器中的PH值稳定于7、之间，不再需要调节管控反应器中的PH值，管理简 便；其次，以海蛎壳粉为核心有利于颗粒污泥的生成，生物以海蛎壳粉为核心，通过在颗粒 表面的附着生长最终形成的形成颗粒污泥。相比于无载体的传统UASB反应器，颗粒污泥更 易于形成；且该鹅卵石支撑层不仅起到支撑作用，对进水(含循环水)具有一定的分布作 用，使得进水分布均勻，不容易存在死角。本实用新型废水处理稳定性更好、有机质去除率 更高、启动时间更快。加上沿海地区盛产海砺，大量的海蛎壳被当成垃圾扔掉，又鉴于其独 特的物理与化学特性，将其制成固定化载体，能够变废为宝。
图1为传统UASB反应器的构造简图；图2为本实用新型中UASB反应器的构造简图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。
具体实施方式
如图2所示，本实用新型的一种UASB反应器是在传统的UASB反应器的基础上做 的进一步改良，包括反应器主体1，该反应器主体1的底部设有一进水口 11，反应器主体1 内的上部设有一个三相分离器12，该三相分离器12向上依次设有喇叭口沉淀区18和沉淀 分离区14，该喇叭口沉淀区18上设有沼气集气室13及沼气排气管15 ；该沉淀分离区14连 接溢流出水槽17，该溢流出水槽17上连接出水管16 ；本实用新型是在反应器主体1的底部 铺设一层鹅卵石支撑层2，将反应器主体1的锥形底部填平为宜；在鹅卵石支撑层2上投加 混合有粒径为80 100目，粒径大小为0. 15 0. 2mm的海蛎壳粉填充料的厌氧污泥层3， 此厌氧污泥层3为反应器主体1有效高度的40%。在反应器主体1或溢流出水槽17上还可以外接一台循环泵4，将部分出水回流至 底部，与进水同步进入反应器主体1，该循环泵4产生的循环量以生物床膨胀20 % 40 %为 宜；适当的出水回流可降低进水对于进水区微生物的冲击，有利于避免沟流及死区等现象， 提高了 UASB反应器的容积利用率。带有外循环回水系统的UASB反应器已是习有技术，不 是本实用新型的实用新型重点，该外循环的水可以取自溢流出水槽17，也可以直接取自反 应器主体1。当废水由该反应器主体1底部进水口 11进入时，渗过反应器主体1底端的鹅卵石 支撑层2，与厌氧污泥层3混合，由于该厌氧污泥层3中混合有海蛎壳粉填充料，该厌氧污 泥中的厌氧生物以海蛎壳粉为核心，通过附着在海蛎壳粉的表面生长最终形成颗粒污泥， 该废水以一定流速自下向上流动会同废水与厌氧污泥相接触而发生厌氧反应并产生的沼 气，引起厌氧污泥层3扰动并带动该颗粒污泥上升，形成搅拌作用，使得废水与厌氧污泥充分混合，有机质被吸附分解。所产沼气经由反应器主体1中三相分离器12上部的沼气集气室13收集后通过沼气排气管15排出，含有悬浮污泥的水进入三相分离器12的沉淀分离区 14，由于沼气已从该中水中分离，沉淀分离区14不再受沼气搅拌作用的影响，处理后的水 在平稳上升过程中，其中沉淀性能良好的颗粒污泥经沉降面返回反应器主体1，从而保证了 反应器主体1内部的污泥浓度；含有少量絮状污泥的处理后的水溢出至溢流出水槽17经出 水管16排除。该循环泵4将部分处理后的水循环排入进水口 11。以上所述的海蛎壳粉填充料采用普通的海蛎壳经粉碎后，过筛获得；若载体粒径 为80 100目时，实验结果表明，该粒径载体流化效果良好，固定化效果较好，为较佳实施 方式，但不局限本实用新型的保护范围，只要海蛎壳粉碎至粉状时，皆属于本实用新型的保 护范围。采用以上方案后，由于海蛎壳由矿物质和蛋白多糖等有机物组成，矿物质以钙元 素为主，钙含量为39. 78% 士0. 23%，另有钠、钡、铜、铁、镁、锰、镍、锶等多种无机元素；存 在大量的碳酸钙，测试表明未外加PH值的条件下，可以使UASB反应器中的pH值稳定于7、 之间，不再需要调节管控UASB反应器中的PH值，管理简便；其次，由于海蛎壳的物理构造为 角质层、棱柱层、珍珠层组成，主要部分为棱柱层，叶片状结构，含大量632 IOmm微孔，具 有较强的吸附能力；以海蛎壳粉为核心有利于颗粒污泥的生成，生物以海蛎壳粉为核心，通 过在颗粒表面的附着生长最终形成的形成颗粒污泥。相比于的传统UASB反应器，颗粒污泥 更易于形成；且适当的出水回流有利于避免沟流及死区等现象，提高了 UASB反应器的容积 利用率。本实用新型废水处理稳定性更好、有机质去除率更高、启动时间更快。加上沿海地 区盛产海砺，大量的海蛎壳被当成垃圾扔掉，又鉴于其独特的物理与化学特性，将其制成固 定化载体，能够变废为宝。本实用新型的精神在于在不改变原UASB反应器结构的基础上，通过在UASB反应 器主体1的底部铺设鹅卵石支撑层2，并在该鹅卵石支撑层2上投加混合有海蛎壳粉填充料 的厌氧污泥的方式，利用海蛎壳中含有大量碳酸钙及海蛎壳粉的颗粒含大量632 IOmm微 孔，具有较强的吸附能力，不需要人工管控就能将反应器内的PH值稳定于7、之间，且能快 速生成颗粒污泥；加之鹅卵石层具分布进水的作用，使泥水混合更为充分，能有效减少死角 的存在。以上所述，仅是本实用新型较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任 何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化 与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求一种UASB反应器，包括反应器主体、进水口、三相分离器、沼气集气室、沼气排气管、沉淀分离区、溢流出水槽和出水管；其特征在于在反应器主体的底部铺设鹅卵石层，在该鹅卵石层上设混合有海蛎壳粉填充料的厌氧污泥层。
2.根据权利要求1所述的一种UASB反应器，其特征在于所述的厌氧污泥层为反应器 主体有效高度的40%。
3.根据权利要求1所述的一种UASB反应器，其特征在于所述的海蛎壳粉的粒径为 80 100目。
4.根据权利要求1所述的一种UASB反应器，其特征在于所述的UASB反应器带有外 循环回水系统。
专利摘要本实用新型一种UASB反应器，在传统UASB反应器主体的底部铺上一层鹅卵石支撑层，在鹅卵石支撑层的上方投加混合有海蛎壳粉填充料的厌氧污泥，由于海蛎壳中存在大量的碳酸钙，不需要人工管控就可以将该反应器中的pH值稳定于7~8之间，其次，以海蛎壳粉为核心有利于颗粒污泥的生成，且鹅卵石层可使进水分布均匀，泥水混合更为充分；本实用新型废水处理稳定性更好、有机质去除率更高、启动时间更快；加上沿海地区盛产海砺，大量的海蛎壳被当成垃圾扔掉，鉴于其独特的物理与化学特性，将其制成厌氧污泥填充料，能够变废为宝。
文档编号C02F3/28GK201574101SQ200920182460
公开日2010年9月8日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者方宏达, 林建清 申请人:集美大学