一种升流式厌氧反应器及其处理有机废水的方法与流程

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种升流式厌氧反应器及其处理有机废水的方法。

背景技术：

我国属缺水严重的国家，其人均水资源仅为世界平均水平的1/4，是全球水资源最贫乏的国家，然而我国又是世界上用水量最多的国家。尤其在当前水资源日益匮乏，而机动车迅猛增长的状况下，用于洗车的水又造成了极大的浪费。洗车场无论采用自来水或井水，都消耗了大量的优质水。且清洗机动车后的废水中含有大量的污泥，因此有必要提出一种对含有污泥的有机废水进行净化处理的装置，将废水处理达到洗车用水标准。

现有的有机废水污泥床反应器一般适用于温度在20～30℃下的废水处理，对于我国北方冬季室外环境温度因长时间处于摄氏0℃以下的废水处理效果不佳。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明为了解决现有的有机废水污泥床反应器在低温环境下处理效果不佳的问题，提供一种升流式厌氧反应器及其处理有机废水的方法。

为达到上述目的，本发明提供一种升流式厌氧反应器，包括污泥床反应器以及设置在污泥床反应器内顶部的三相分离器，污泥床反应器内设有若干个隔板，将污泥床反应器分为若干个隔室，污泥床反应器两侧的隔室上设有进水口和出水口，出水口位于进水口的上方，污泥床反应器的上方开设有若干个排气口，隔室的外侧设有加热装置，隔室上还设有循环进水口和循环出水口，加热装置与循环进水口和循环出水口连通，加热装置上安装有循环泵。

进一步，每个隔室的中部安装有搅拌机。

进一步，隔板的两侧安装有导流板。

进一步，污泥床反应器的出水口处安装有挡板，挡板与水平方向的夹角为60～75°。

进一步，加热装置为热电偶加热管、加热丝或者加热片中的一种。

一种升流式厌氧反应器处理有机废水的方法，包括以下步骤：

A、将污泥床反应器的底部放置大量厌氧污泥，将待处理的污水从污泥床反应器左侧进水口流入污泥床反应器中，污泥中的微生物分解污水中的有机物，将有机物转化为沼气，从污泥床反应器上的排气口，收集至沼气池，污水中的污泥在上升的过程中发生絮凝，颗粒逐渐增大，增大的絮凝颗粒状污泥在重力作用下沉降至污泥床反应器的底部；

B、开启污泥床反应器上的加热装置，通过外部加热装置以及加热装置上的循环泵不断给污泥床反应器中的污水进行加热，使得污水温度保持基本恒定；

C、开启隔室中的搅拌机，对隔室中的污泥每隔15min搅拌10s，将左侧进水口流入污泥床反应器的污水在污泥床反应器中处理后，从右侧出水口排出后收集至澄清池；

D、每隔5～6个小时，更换进水口和出水口的位置，从右侧进水口流入污泥反应器，从左侧出水口收集处理后的污水。

进一步，还包括PLC控制系统，污泥床反应器的运行由PLC控制系统控制。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的升流式厌氧反应器，污泥床反应器由污泥反应区、气液固三相分离器和气室三部分组成。将污泥床反应器的底部放置大量厌氧污泥，具有良好沉淀性能和凝聚性能的污泥在污泥床反应器底部形成污泥层。待处理的污水从厌氧污泥床左侧底部的进水口流入后与污泥层中的污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，将有机物转化为沼气。沼气以微小气泡的形式不断放出，微小气泡在上升的过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在搅拌机的搅拌作用下形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起进入三相分离器，沼气碰到三相分离器下部的反射板，折向发射板的四周，沼气穿过水层从污泥床反应器上方的排气口收集至沼气池。污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，在重力作用下沉降，沉降至斜壁上的污泥沿着斜壁回到污泥床反应器底部。与此同时，污水从左到右沿着隔室流动，从污泥床反应器右侧的出水口排出至澄清池，从最右侧隔室排出的污水微生物产沼气的量最少，最右侧的隔室可以当做内部澄清池，起到泥水分离的作用。

2、本发明的升流式厌氧反应器，通过多个隔板将污泥床反应器分隔为若干个隔室，对隔室中的污泥每隔15min搅拌10s，这样左侧隔室中的微生物处于对数增长期，底部微生物利用率最高，产生的沼气量最高；右侧隔室污水中的有机物量逐渐降低，微生物处于内源呼吸期，底部微生物的利用率低，因此，最后隔室可以作为内部澄清池，可以防止微生物随出水流失，提高污水的处理效果。污泥床反应器的特殊结构也使得在各个隔室中形成性能稳定，种群配合良好且适于流经不同隔室水流水质情况的生物链，同时为了防止最后隔室微生物体的过量积累，每隔5～6个小时要改变污水的流动方向，将右侧的最后隔室变为第一隔室，左侧的隔室变为内部澄清池，由于水流方向的定期改变促使絮状污泥在反应器内不断迁移，这样在增强隔室中微生物与污泥之间充分混合的情况下，将沉淀性差的絮状污泥冲刷出去，将具有高活性、沉淀性能好的颗粒状污泥截留在反应器中，不断增长。该升流式厌氧反应器处理有机废水的方法在降解速率以及处理效果方面高于单个污泥床反应器。

3、本发明的升流式厌氧反应器，将污泥床反应器中的污水不断循环导入至加热装置中进行加热，使得微生物菌种处于正常的反应过程，有效地解决了我国北方冬季室外环境温度因长时间处于摄氏0℃以下而造成厌氧反应不能正常进行，影响沼气生产的问题。并且该升流式厌氧反应器最大化地利用热能，降低了能源损失和处理成本，实现了城市垃圾的无害化和资源化的城市垃圾综合厌氧处理。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明升流式厌氧反应器的结构示意图；

图2为本发明升流式厌氧反应器的侧视图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。

说明书附图中的附图标记包括：

污泥床反应器11、三相分离器12、挡板13、进水口14、出水口15、搅拌机16、排气口17、导流板18、循环进水口19、加热装置20、循环出水口21。

如图1、图2所示的一种升流式厌氧反应器，包括污泥床反应器11以及设置在污泥床反应器11内顶部的三相分离器12，污泥床反应器11内设有两块纵向的隔板，将污泥床反应器11分为三个隔室，隔板的两侧安装两块导流板18，搅拌机16通过螺栓固定安装在每个隔室的中部。其中导流板18能够使得污水在反应器内沿着导流板18作上下折流，有利于在水力停留时间较短时减少污泥的短路循环。污泥床反应器11左侧和右侧的隔室上设有进水口14和出水口15，出水口15位于进水口14的上方，污泥床反应器11的出水口15处通过螺栓固定安装挡板13，挡板13与水平方向的夹角为75°。挡板13能够防止颗粒状污泥从出水口15排出。污泥床反应器11的上方开设有两个排气口17，通过这两个排气口17收集沼气。

隔室的外侧设有热电偶加热管的加热装置20，隔室上还设有循环进水口19和循环出水口21，热电偶加热管的加热装置20与循环进水口19和循环出水口21连通，加热装置20上安装有循环泵，将污泥床反应器11中的污水不断循环导入至加热装置20中进行加热，使得微生物菌种处于正常的反应过程，而且最大化地利用热能，降低了能源损失和处理成本。此外还包括PLC控制系统，污泥床反应器11的运行由PLC控制系统控制。

一种升流式厌氧反应器处理有机废水的方法，包括以下步骤：

A、将污泥床反应器11的底部放置大量厌氧污泥，将待处理的污水从污泥床反应器11左侧进水口14流入污泥床反应器11中，污泥中的微生物分解污水中的有机物，将有机物转化为沼气，从污泥床反应器11上的排气口17，收集至沼气池，污水中的污泥在上升的过程中发生絮凝，颗粒逐渐增大，增大的絮凝颗粒状污泥在重力作用下沉降至污泥床反应器11的底部；

B、开启污泥床反应器11上的加热装置20，通过外部加热装置20以及加热装置20上的循环泵不断给污泥床反应器11中的污水进行加热，使得污水温度保持基本恒定；

C、开启隔室中的搅拌机16，对隔室中的污泥每隔15min搅拌10s，将左侧进水口14流入污泥床反应器11的污水在污泥床反应器11中处理后，从右侧出水口15排出后收集至澄清池；

D、每隔5～6个小时，更换进水口14和出水口15的位置，从右侧进水口14流入污泥反应器，从左侧出水口15收集处理后的污水。

升流式厌氧反应器11处理有机废水的方法，使得北方低温天气下，厌氧反应能够正常进行，且大大提高了沼气的生产效率，沼气的生产效率提高了20％。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。