一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器及处理含硫有机废水的方法
【专利摘要】一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器及处理含硫有机废水的方法，它涉及处理含硫废水的折流板反应器及处理含硫有机废水的方法。它要解决现有折流板反应器的第一个格室负荷高及废水处理效果差的问题。反应器由器顶、器底、器壁、导流装置和曝气装置组成，圆柱形反应器被低导流板隔成四个格室，经过器底轴线上与低导流板相邻设置有高导流板，低导流板与器底之间还设置有下端导流板。处理方法：一、四个格室中填充活性污泥，控制反应器内温度；二、有机废水通过导流装置依次流入各格室，控制第三格室废水溶解氧浓度；三、一部分废水回流，其余废水排出。本发明通过回流降低第一个格室负荷冲击，利用微氧曝气装置提高出水水质质量。
【专利说明】一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器及处理含硫有机废水的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种处理含硫废水的折流板反应器及应用此反应器处理含硫有机废水的方法。
【背景技术】
[0002]随着化工、印染、制药等行业迅速发展，工厂排放出大量高浓度含硫有机废水，产生的硫化物会腐蚀金属管道，其刺鼻的气味严重威胁着生态环境和人民群众的身体健康，如何通过生物技术手段实现污染物的高效去除是环境领域目前亟待解决的热点问题。常规的处理方式存在工艺流程长、操作管理复杂、处理效率低等问题，同时出水的硫化物也会造成二次污染。
[0003]厌氧折流板反应器为第三代厌氧反应器，运用挡板构造在反应器内形成多个独立的反应器，实现了分相多阶段缺氧，其流态以推流为主，对冲击负荷及进水中的有毒物质具有很好的缓冲适应能力，还具有不短流，不堵塞，无需搅拌和易启动的特点，容积负荷高，占地面积小，节省投资，其缺点在于第一格室要承受相当高的处理负荷，对污泥的冲击较大，同时几个格室并排连接，长宽比较大，会不利于场地的布置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有折流板反应器的第一个格室负荷高以及废水处理效果较差的问题，而提供一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器及处理含硫有机废水的方法。
[0005]本发明处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器由反应器器顶、反应器器底、反应器器壁、导流装置和曝气装置组成，其中导流装置由高导流板、低导流板和下端导流板组成；处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器通过反应器器顶、反应器器底和反应器器壁围成圆柱形，经过反应器器底的轴线上均匀设置有4个低导流板，通过低导流板将厌氧兼微氧折流板反应器隔成四个格室，四个格室在俯视方向上按顺时针依次为第一格室、第二格室、第三格室和第四格室；
[0006]其中第一格室与第四格室间的低导流板延伸连接到反应器器顶上，其余3个低导流板的顶部与反应器器顶之间存在间隙，经过反应器器底轴线上与低导流板相邻设置有高导流板，高导流板与低导流板的夹角为14°~16°，再在低导流板下部的两侧与反应器器底之间设置有下端导流板，下端导流板与高导流板的下端面之间留有供废水通过的间隙；
[0007]在第一格室中延伸连接到反应器器顶上的低导流板与相邻高导流板相夹的器壁上开有进水孔，在第三格室的底部设置有曝气装置，在第四格室的器壁上部开有出水孔和回流孔，同时在每个格室的反应器器顶上还设置有集气孔。
[0008]应用本发明的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法按以下步骤实现:[0009]一、在处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的四个格室中填充负荷为0.35~0.45kgC0D/(kgVSS.d)的活性污泥，控制反应器内的温度为28~32°C ；
[0010]二、将含硫有机废水通过进水孔注入处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的第一格室中，有机废水依次通过导流装置流入第二格室、第三格室和第四格室，通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.23~0.28mg/L ；
[0011]三、调节整个反应器的水力停留时间为28~32h，一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，另一部分处理后的废水作为净化水流出，从而完成含硫有机废水的处理。
[0012]本发明所使用的处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器是将圆柱形反应器平均分成四个格室，相邻两格室通过导流板隔开。由于导流板的作用，每个格室内的有机废水流态为上升流，保证污泥处于膨胀状态。而反应器的多格室可使不同的微生物种群在各自适宜的条件下生存，实现各功能菌群的分相。不同格室便于有效管理调控，提高处理效果，进而在同一反应器内建立起不同功能菌群协同作用的微生物生态系统。
[0013]在厌氧兼微氧折流板反应器的第一格室和第二格室中活性污泥处于厌氧环境，有机废水主要进行水解酸化，产甲烷阶段，同时伴有硫酸盐还原，实现对有机物的去除。在第三格室中设有微氧曝气装置，创造微氧环境，在微氧条件下，促进硫化物被氧化为单质硫，同时会激发兼性菌的活性，进一步代谢废水中的有机物。又通过第四格室将部分处理后的废水经过回流泵回流入第一格室，稀释反应器进水浓度，降低第一格室的容积负荷，提高反应器的抗冲击负荷能力。
[0014]综上所述本发明处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器及处理含硫有机废水的方法的优点包括:
[0015](I)在同一反应系统中实现有机物的去除和硫化物氧化两个阶段，出水水质好，工艺流程简单；
[0016](2)外观形式上，处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器为圆柱形，四个格室布置紧密，占地面积小；
[0017](3)处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器具有多格室，不同的微生物功能菌群在相应的格室内生存，实现微生物分相，有利于废水的高效处理；
[0018](4)通过在第三格室设置的微氧曝气装置，创造微氧环境，有利于硫化物的氧化及提闻兼性菌活性，进一步去除废水中有机物，反应器出水水质进一步提闻，无臭味；
[0019](5)反应器设置回流，稀释了含硫有机废水的进水浓度，提高反应器的抗负荷冲击能力；
[0020](6)反应器具有多个格室，可选择性的实施多种调控方案，可操作性强。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的外部结构示意图，A—第一格室，B—第二格室，C一第三格室，D—第四格室，3—反应器器壁，5—进水孔，6—出水孔，7—回流孔；
[0022]图2为本发明处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的内部结构示意图，E一上向流区，F—下向流区，I一反应器器顶，2—反应器器底,4-1 一闻导流板，4_2—低导流板，4-3 一下端导流板，8 一集气孔,9 一曝气装置 。
【具体实施方式】
[0023]【具体实施方式】一:本实施方式处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器由反应器器顶1、反应器器底2、反应器器壁3、导流装置和曝气装置9组成，其中导流装置由高导流板4-1、低导流板4-2和下端导流板4-3组成；处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器通过反应器器顶1、反应器器底2和反应器器壁3围成圆柱形，经过反应器器底2的轴线上均匀设置有4个低导流板4-2，通过低导流板4-2将厌氧兼微氧折流板反应器隔成四个格室，四个格室在俯视方向上按顺时针依次为第一格室A、第二格室B、第三格室C和第四格室D ;
[0024]其中第一格室A与第四格室D间的低导流板4-2延伸连接到反应器器顶I上，其余3个低导流板4-2的顶部与反应器器顶I之间存在间隙，经过反应器器底2轴线上与低导流板4-2相邻设置有高导流板4-1，高导流板4-1与低导流板4-2的夹角为14°~16°，再在低导流板4-2下部的两侧与反应器器底2之间设置有下端导流板4-3，下端导流板4-3与高导流板4-1的下端面之间留有供废水通过的间隙；
[0025]在第一格室A中延伸连接到反应器器顶I上的低导流板4-2与相邻高导流板4-1相夹的器壁上开有进水孔5，在第三格室C的底部设置有曝气装置9，在第四格室D的器壁上部开有出水孔6和回流孔7，同时在每个格室的反应器器顶I上还设置有集气孔8。
[0026]本实施方式中高导流板4-1和低导流板4-2均为竖直排列。
[0027]本实施方式处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器由四个格室组成，每个格室被导流板又分为上向流区E和下向流区F，在上向流区有活性污泥，废水在其进行生物处理，然后通过下向流区进入下个格室，在第三格室的上向流区有微氧曝气装置，使活性污泥在微氧环境下将硫化物氧化为单质硫，同时兼性菌活性被激发，实现废水有机物的进一步代谢。第四格室上向流区上部设有回流管，回流水与反应器进水混合，进入反应器，降低第一格室的容积负荷。
[0028]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是下端导流板4-3与反应器器底2的夹角为45°。其它装置与【具体实施方式】一相同。
[0029]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二不同的是处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的高径比为3.5:1。其它装置与【具体实施方式】一或二相同。
[0030]【具体实施方式】四:本实施方式应用厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法按以下步骤实施:
[0031]一、在处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的四个格室中填充负荷为
0.35~0.45kgC0D/(kgVSS.d)的活性污泥，控制反应器内的温度为28~32°C ；
[0032]二、将含硫有机废水通过进水孔注入厌氧兼微氧折流板反应器的第一格室中，有机废水依次通过导流装置流入第二格室、第三格室和第四格室，通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.23~0.28mg/L ；
[0033]三、调节整个反应器的水力停留时间为28~32h，一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，另一部分处理后的废水作为净化水流出，从而完成含硫有机废水的处理。[0034]本实施方式处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器中每个格室均充填有活性污泥，含硫有机废水进入反应器第一格室，与活性污泥混合，主要进行水解酸化作用，通过导流板进入第二格室，完成废水处理的产甲烷化，此外，由于硫酸盐还原的存在，废水中硫化物含量增高；废水在第三格室中由于微氧曝气装置的作用，硫化物被氧化为单质硫；废水最后在第四格室由于兼性菌作用继续去除水中有机物，实现废水的进一步处理，同时第四格室部分出水回流至第一格室。
[0035]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】四不同的是步骤二通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.25mg/L。其它步骤与【具体实施方式】四相同。
[0036]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】四或五不同的是步骤三调节整个反应器的水力停留时间为30h。其它步骤与【具体实施方式】四或五相同。
[0037]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】四至六之一不同的是一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，其回流比为500%。其它步骤与【具体实施方式】四至六相同。
[0038]实施例一:应用本发明的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法按以下步骤实施:
[0039]一、在处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的四个格室中填充负荷为
0.4kgC0D/(kgVSS.d)的活性污泥，控制反应器内的温度为30°C ；
[0040]二、将含硫有机废水通过进水孔注入厌氧兼微氧折流板反应器的第一格室中，有机废水依次通过导流装置流入第二格室、第三格室和第四格室，关闭第三格室底部设置的曝气装置；
[0041]三、调节整个反应器的水力停留时间为30h，按回流比为500%将一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，另一部分处理后的废水作为净化水流出，从而完成含硫有机废水的处理。
[0042]本实施例步骤一四个格室中填充的活性污泥为哈尔滨市文昌污水处理厂的二沉池活性污泥，污泥负荷为0.4kgC0D/(kgVSS.d)，采用逐步提高反应器负荷的方式驯化污泥，驯化周期为20天。
[0043]本实施例中含硫有机废水为合成废水，其组成包括Na2SO4.9H20、KNO3、乳酸钠、NaHCO3^NH4Cl等，稳定运行的条件为:C0D的容积负荷为0.8kg/m3*d, S042__S的容积负荷为
0.8kg/m3.d, NO3 N 的容积负荷为 0.52kg/m3.d, pH=7.5。
[0044]实施例二:本实施例应用本发明的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法按以下步骤实现:
[0045]一、在处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的四个格室中填充负荷为
0.4kgC0D/(kgVSS.d)的活性污泥，控制反应器内的温度为30°C ；
[0046]二、将含硫有机废水通过进水管注入折流板反应器的第一格室中，有机废水依次通过导流装置流入第二格室、第三格室和第四格室，通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.10mg/L ；
[0047]三、调节整个反应器的水力停留时间为30h，按回流比为500%将一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，另一部分处理后的废水作为净化水流出，从而完成含硫有机废水的处理。
[0048]实施例三:本实施例与实施例二不同的是步骤二通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.25mg/L。
[0049]实施例四:本实施例与实施例二不同的是步骤二通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.40mg/L。
[0050]实施例一至实施例四的实验结果见下表1 ;
[0051]表1
[0052]
【权利要求】
1.一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器，其特征在于处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器由反应器器顶(I)、反应器器底(2 )、反应器器壁(3 )、导流装置和曝气装置(9)组成，其中导流装置由高导流板(4-1)、低导流板(4-2)和下端导流板(4-3)组成；处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器通过反应器器顶(I)、反应器器底(2)和反应器器壁(3)围成圆柱形，经过反应器器底(2)的轴线上均匀设置有4个低导流板(4-2)，通过低导流板(4-2)将厌氧兼微氧折流板反应器隔成四个格室，四个格室在俯视方向上按顺时针依次为第一格室(A)、第二格室(B)、第三格室(C)和第四格室(D)； 其中第一格室(A)与第四格室(D)间的低导流板(4-2)延伸连接到反应器器顶(I)上，其余3个低导流板(4-2)的顶部与反应器器顶(I)之间存在间隙，经过反应器器底(2)轴线上与低导流板(4-2)相邻设置有高导流板(4-1)，高导流板(4-1)与低导流板(4-2)的夹角为14°~16°，再在低导流板(4-2)下部的两侧与反应器器底(2)之间设置有下端导流板(4-3)，下端导流板(4-3)与高导流板(4-1)的下端面之间留有供废水通过的间隙； 在第一格室(A)中延伸连接到反应器器顶(I)上的低导流板(4-2)与相邻高导流板(4-1)相夹的器壁上开有进水孔(5)，在第三格室(C)的底部设置有曝气装置(9)，在第四格室(D)的器壁上部开有出水孔(6)和回流孔(7)，同时在每个格室的反应器器顶(I)上还设置有集气孔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器，其特征在于下端导流板(4-3)与反应器器底(2)的夹角为45°。
3.根据权利要求1所述的一种处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器，其特征在于处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的高径比为3.5:1。
4.应用如权利要求1所述的处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法，其特征在于应用处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法按以下步骤实`施: 一、在处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的四个格室中填充负荷为0.35~0.45kgC0D/(kgVSS.d)的活性污泥，控制反应器内的温度为28~32°C ； 二、将含硫有机废水通过进水孔注入处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器的第一格室中，有机废水依次通过导流装置流入第二格室、第三格室和第四格室，通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.23~0.28mg/L ； 三、调节整个反应器的水力停留时间为28~32h，一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，另一部分处理后的废水作为净化水流出，从而完成含硫有机废水的处理。
5.根据权利要求4所述的应用处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法，其特征在于步骤二通过第三格室底部设置的曝气装置控制第三格室内废水溶解氧浓度为0.25mg/L。
6.根据权利要求4所述的应用处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法，其特征在于步骤三调节整个反应器的水力停留时间为30h。
7.根据权利要求4所述的应用处理含硫有机废水的厌氧兼微氧折流板反应器处理含硫有机废水的方法，其特征在于一部分处理后的废水作为回流废水经第四格室器壁上的回流孔流回第一格室，其回流比为500%。
【文档编号】C02F101/30GK103523914SQ201310484595
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月16日 优先权日:2013年10月16日
【发明者】王爱杰, 赵友康, 陈川, 远野, 王文影, 郜爽 申请人:哈尔滨工业大学