申请日2017.07.06
公开(公告)日2017.09.08
IPC分类号C02F3/28; C02F103/20
摘要
本发明公开了一种上流式厌氧污泥床反应器及废水处理方法，反应器包括反应器筒体和连通于反应器筒体上端的三相分离器，反应器筒体的侧壁上设有环形保温腔，反应器筒体的内腔从下至上包括布水区和污泥床反应区;污泥床反应区内设有填料，填料为纤维棉球或负载维纶丝的聚乙烯骨架;反应器筒体的下端连接有用于将反应器竖立于地面的支撑座。该UASB反应器具有促进厌氧氨氧化菌富集的作用，缩短启动时间;提高脱氮性能等优点。废水处理方法包括以下步骤：在上流式厌氧污泥床反应器外部裹上避光材料，环形保温腔内通入循环水，并在污泥床反应区内接种污泥，废水由布水区进入，经污泥床反应区上流至三相分离器进行气、水和泥的分离。
权利要求书
1.一种上流式厌氧污泥床反应器，包括反应器筒体(1)和连通于反应器筒体(1)上端的三相分离器(2)，其特征在于，所述反应器筒体的(1)侧壁上设有环形保温腔(3)，所述反应器筒体(1)的内腔从下至上包括布水区(11)和污泥床反应区(12);所述污泥床反应区(12)内设有填料(4)，所述填料(4)为纤维棉球或负载维纶丝的聚乙烯骨架;所述反应器筒体(1)的下端连接有用于将所述上流式厌氧污泥床反应器竖立于地面的支撑座(5)。
2.根据权利要求1所述的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于，所述支撑座(5)包括套环(51)和与套环(51)固定连接的支撑体(52)，所述反应器筒体(1)的底部设有限位板(6)，所述套环(51)套设于反应器筒体(1)上并与限位板(6)粘接。
3.根据权利要求1或2所述的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于，所述反应器筒体(1)上还设有入水口(7)、循环水入口(8)和循环水出口(9)，所述入水口(7)与反应器筒体(1)的内腔相连，所述入水口(7)设于反应器筒体(1)的下端;所述循环水入口(8)和循环水出口(9)与环形保温腔(3)相连;所述三相分离器(2)设有出水口(10)。
4.根据权利要求3所述的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于，所述反应器筒体(1)的底部设有排空口(13)，所述排空口(13)从所述限位板(6)中穿出。
5.根据权利要求4所述的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于，所述反应器筒体(1)的污泥床反应区(12)还设有多个采样口(14)。
6.根据权利要求5所述的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于，多个采样口(14)等间隔布置。
7.根据权利要求4～6任一项所述的上流式厌氧污泥床反应器，其特征在于，所述布水区(11)的长度为50mm，所述污泥床反应区(12)的长度为800mm。
8.一种废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：在权利要求1～7任一项所述的上流式厌氧污泥床反应器外部裹上避光材料，环形保温腔(3)内通入循环水，并在污泥床反应区(12)内接种污泥，废水由布水区(11)进入，经污泥床反应区(12)上流至三相分离器(2)进行气、水和泥的分离。
9.根据权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，所述循环水的温度为32±1℃，所述废水的pH为7.7～8.2，所述废水在上流式厌氧污泥床反应器内的停留时间为48h。
10.根据权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，所述污泥为废水处理厂二沉池污泥与猪场沉淀池兼性活性污泥组成的混合物，所述废水处理厂二沉池污泥与猪场沉淀池兼性活性污泥的质量比为1∶1。
说明书
一种上流式厌氧污泥床反应器及废水处理方法
技术领域
本发明属于污水处理装置技术领域，特别涉及一种上流式厌氧污泥床反应器及废水处理方法。
背景技术
近年来，我国规模化、集约化畜禽养殖业迅速发展，但同时所排放出的大量粪尿和冲洗废水大部分未经妥善处理而直接排放，使得畜禽养殖业已经成为水体生态污染的主要污染源。氨氮是水体环境中最丰富的含氮化合物，同时也是水体受到污染的重要指标，水体中氨氮含量超标会消耗水中的溶解氧引起富营养化现象，水体中藻类大量繁殖，致使水生生态系统紊乱，水生生物品种多样性受到破坏，从而对人类及整个生态环境造成严重危害。因此，控制水体氮素污染已成为目前急需解决的重大问题。
目前国内养殖废水的主要处理方式包括物化法、还田法、自然处理法和工业化处理法，其中物化处理法主要是进行养殖废水的预处理，例如固液分离、吸附、混凝沉淀等;还田法是将废水中的污染物作为养分进入自然界的物质循环中，该方法经济有效，但是十分容易造成环境问题，若还田过量时容易造成重金属的沉积，使污染物渗入到地下水层，还有滋生蚊虫等问题;自然处理法是利用自然水体及土壤中的微生物来净化的方法，包括氧化塘、人工湿地等，缺点是容易受到外界因素的影响，并且占地的面积大，容易对地下水造成污染;工业化处理模式主要包括好氧处理、厌氧处理、好氧-厌氧组合工艺，近年来工业化处理技术发展的主要方向是微生物反应器，优点是处理能力强，占地小，成本费用低，经济效益高。
厌氧氨氧化即在厌氧条件下由厌氧氨氧化菌(Anammox菌)以NH4+为电子供体，以NO2-为电子受体，将二者同时转化成氮气，从而实现生物脱氮。生物脱氮过程的反应式如下：NH4++1.32NO2-+0.066HCO3-+0.13H+→1.02N2+0.26NO3-+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O。厌氧氨氧化是新型的生物脱氮技术，和传统的生物脱氮技术相比具有无需曝气、无需外加碳源、降低剩余的污泥量、容积效能高等优点，对解决高氨氮浓度废水生物降解性差的问题具有重要的意义。随着厌氧氨氧化工艺的日渐成熟，以厌氧氨氧化为主体的工艺已经应用在欧洲和亚洲的10多个国家，部分已经实现了产业化应用，并取得了良好的效果，在我国也逐渐开展了与厌氧氨氧化处理工艺相关的工程。利用上流式厌氧污泥床反应器(UASB)富集Anammox菌是近几十年来许多学者研究的热点，但是由于Anammox菌生长迟缓，倍增时间长(10-12d)，从而导致反应器启动时间长，一般都超过120d，是限制厌氧氨氧化处理工艺大规模应用的最主要因素。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能缩短反应启动时间，提高处理污水效能的上流式厌氧污泥床反应器及废水处理方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种上流式厌氧污泥床反应器，包括反应器筒体和连通于反应器筒体上端的三相分离器，所述反应器筒体的侧壁上设有环形保温腔，所述反应器筒体的内腔从下至上包括布水区和污泥床反应区;所述污泥床反应区内设有填料，所述填料为纤维棉球或负载维纶丝的聚乙烯骨架;所述反应器筒体的下端连接有用于将所述上流式厌氧污泥床反应器竖立于地面的支撑座。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述支撑座包括套环和与套环固定连接的支撑体，所述反应器筒体的底部设有限位板，所述套环套设于反应器筒体上并与限位板粘接。
所述反应器筒体上还设有入水口、循环水入口和循环水出口，所述入水口与反应器筒体的内腔相连，所述入水口设于反应器筒体的下端;所述循环水入口和循环水出口与环形保温腔相连;所述三相分离器设有出水口。
所述反应器筒体的底部设有排空口，所述排空口从所述限位板中穿出。
所述反应器筒体的污泥床反应区还设有多个采样口。
多个采样口等间隔布置。
所述布水区的长度为50mm，所述污泥床反应区的长度为800mm。
作为一个总的发明构思，本发明还提供一种废水处理方法，在上述的上流式厌氧污泥床反应器外部裹上避光材料，环形保温腔内通入循环水，并在污泥床反应区内接种污泥，废水由布水区进入，经污泥床反应区上流至三相分离器进行气、水和泥的分离。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述循环水的温度为32±1℃，所述废水的pH为7.7～8.2，所述废水在上流式厌氧污泥床反应器内的停留时间为48h。
所述污泥为废水处理厂二沉池污泥与猪场沉淀池兼性活性污泥组成的混合物，所述废水处理厂二沉池污泥与猪场沉淀池兼性活性污泥的质量比为1∶1。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的UASB反应器，污泥床反应区内设置两种填料：毛线球串空心球或聚乙烯骨架负载维纶丝，具有促进厌氧氨氧化菌富集的作用，从而可以缩短反应器启动时间;并且还具有提高UASB反应器脱氮性能的优点，为厌氧氨氧化技术应用于养殖废水处理奠定了基础。
