申请日2017.06.09
公开(公告)日2017.12.01
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种厌氧生物反应器以及应用该反应器的污水处理装置。本发明提供的厌氧生物反应器，包括依次交替串联连通的单元模块A和单元模块B;单元模块A内设置有多个导流板A，多个导流板A将单元模块A分隔成反应区、进水区和出水区;单元模块B内设置有多个导流板B，多个导流板B将单元模块B分隔成反应区、进水区和出水区。本发明的污水处理装置，包括所述的厌氧生物反应器。本发明占地面积小，节省投资，成本低，水力停留时间短，处理效率高，实现了装置的设备化、标准化和成套化。
权利要求书
1.一种厌氧生物反应器，其特征在于，包括依次交替串联连通的单元模块A和单元模块B;
所述单元模块A内设置有多个导流板A，多个所述导流板A将单元模块A分隔成反应区、进水区和出水区，所述进水区位于单元模块A的左右两侧，所述出水区位于单元模块A的中部，所述反应区位于所述进水区和出水区之间;
所述单元模块B内设置有多个导流板B，多个所述导流板B将单元模块B分隔成反应区、进水区和出水区，所述进水区位于单元模块B的中部，所述出水区位于单元模块B的左右两侧，所述反应区位于所述进水区和出水区之间。
2.根据权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述单元模块A和单元模块B上、下对齐排列安装;
或者，所述单元模块A和单元模块B左、右阶梯形排列安装。
3.根据权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述单元模块A的出水区内设置有排水装置A，所述单元模块B的出水区内设置有排水装置B。
4.根据权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述导流板A和所述导流板B上均设置有若干个均匀分布的通孔。
5.根据权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述单元模块A和单元模块B的外周均设置有加强肋板;
优选地，所述单元模块A和单元模块B的反应区内均设置有填料固定支架;
优选地，所述单元模块A和单元模块B的反应区内底部均设置有导流廊道。
6.根据权利要求1所述的厌氧生物反应器，其特征在于，所述单元模块A和单元模块B的反应区内均设置有生物岛填料载体;
优选地，所述单元模块A和单元模块B的反应区内均设置有高比表面积的填料，所述填料的比表面积≥3000m2/m3;
优选地，所述填料为阿科蔓生态填料，或者为聚氨酯填料，或者为铁-碳填料;
优选地，所述填料由铁-碳填料与火山岩滤料、陶粒滤料或沸石交替排列布置构成组合填料。
7.根据权利要求1～6任一项所述的厌氧生物反应器，其特征在于，每个所述单元模块A均设置有排气管道A，每个所述单元模块B均设置有排气管道B，各个所述排气管道A和排气管道B通过连接管道汇集形成气体收集系统，所述气体收集系统与集气箱连接或直接排放。
8.一种污水处理装置，其特征在于，包括权利要求1～7任一项所述的厌氧生物反应器。
9.根据权利要求8所述的污水处理装置，其特征在于，还包括脉冲进水系统和沉淀池，所述脉冲进水系统位于所述厌氧生物反应器的上方，并与所述单元模块A或单元模块B的进水区连通;
所述沉淀池位于所述厌氧生物反应器的下方，所述沉淀池的上端设置有出水管，所述沉淀池的下端设置有排污泥管。
10.根据权利要求9所述的污水处理装置，其特征在于，所述脉冲进水系统采用间断脉冲水泵进水，或者采用变截面双虹吸脉冲进水;
优选地，所述脉冲进水系统包括低扬程、大流量的水泵，通过该水泵能够产生脉冲大流量周期性的进水;
优选地，所述脉冲进水系统包括脉冲虹吸进水装置，所述脉冲虹吸进水装置包括脉冲虹吸进水槽和变截面双虹吸管。
说明书
厌氧生物反应器以及应用该反应器的污水处理装置
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种厌氧生物反应器以及应用该反应器的污水处理装置。
背景技术
随着我国经济的快速发展，工业生产和居民生活所产生的废水量也快速增长起来，水废污染问题日益突出，工业废水和城市生活污水的治理成为重要任务。污水厌氧生物处理技术是利用厌氧微生物的代谢作用和特性，在无需提供外源能量的条件下，以被还原的有机物的同时产生有利用价值的能源-沼气，因而它是目前经济、有效地解决有机污水处理的重要途径之一。
在我国厌氧处理技术和厌氧反应器的开发研究已经有了较大的进展。20世纪80年代，人们研制并开发了利用厌氧折流板反应器(ABR)进行污水处理的工艺，它是一种新型厌氧处理工艺，具有结构简单、运行管理方便，对微生物具有优良的截留能力，运行稳定可靠等特点。随着反应器理论和反应动力学原理的不断发展和完善，折流板反应器的形式已从原来简单的推流型或完全混合型水力流态，发展为复杂混合型流态的生物反应器，它通过在反应器中安装若干垂直格板(或导流板)，将反应器分隔成串联的若干个隔室，使水流折流前进;并在不同的隔室内形成低速升流式和快速下降式的不同流态，使污水在反应器内流径总长度增加，有效提高了反应器的有效容积，对微生物具有优良的截留能力。厌氧折流板反应器通过构造上的改进，使其中的水流大多以推流与完全混合流相结合的复合流态，因而具有良好的水力流态及较高的反应器容积利用率，同时其还具有良好的生物固体截留能力以及能够延长水流在反应器内的流程。据研究资料表明，折流板反应器的死区容积分数比其它类型反应器低得多，一般为小于10%，而其它类型反应器则约为50%～90%;此外，通过示踪剂氧化锂试验表明，在不同污泥浓度和不同水力停留时间(HRT)且稳态运行的条件下，折流板反应器的死区容积分数与HRT无明显的相关性，污泥浓度对示踪剂在反应器内的停留时间分布情况没有多大影响。
但是，目前传统的厌氧折流板反应器也存在着以下不足，一是反应器结构复杂且占地面积大，施工周期长、难度大，基建投资与运行管理费用较高;二是采用单侧连续流稳态进水，布水不均，容易造成局部负荷过高，影响反应器运行的稳定性和可靠性。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种厌氧生物反应器，通过立体空间布局的方式，减小占地面积，提高反应器的适用条件和处理效率，缩短反应器的有效水力停留时间，减少设备投资。
本发明的第二目的在于提供一种污水处理装置，该装置包括上述厌氧生物反应器，能够减小占地面积，节省投资，在获得更小的水力停留时间、更高的处理效率的同时，实现了装置的设备化、标准化和成套化。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
根据本发明的一个方面，本发明提供一种厌氧生物反应器，包括依次交替串联连通的单元模块A和单元模块B;
所述单元模块A内设置有多个导流板A，多个所述导流板A将单元模块A分隔成反应区、进水区和出水区，所述进水区位于单元模块A的左右两侧，所述出水区位于单元模块A的中部，所述反应区位于所述进水区和出水区之间;
所述单元模块B内设置有多个导流板B，多个所述导流板B将单元模块B分隔成反应区、进水区和出水区，所述进水区位于单元模块B的中部，所述出水区位于单元模块B的左右两侧，所述反应区位于所述进水区和出水区之间。
作为进一步优选技术方案，所述单元模块A和单元模块B上、下对齐排列安装;
或者，所述单元模块A和单元模块B左、右阶梯形排列安装。
作为进一步优选技术方案，所述单元模块A的出水区内设置有排水装置A，所述单元模块B的出水区内设置有排水装置B。
作为进一步优选技术方案，所述导流板A和所述导流板B上均设置有若干个均匀分布的通孔。
作为进一步优选技术方案，所述单元模块A和单元模块B的外周均设置有加强肋板;
优选地，所述单元模块A和单元模块B的反应区内均设置有填料固定支架;
优选地，所述单元模块A和单元模块B的反应区内底部均设置有导流廊道。
作为进一步优选技术方案，所述单元模块A和单元模块B的反应区内均设置有生物岛填料载体;
优选地，所述单元模块A和单元模块B的反应区内均设置有高比表面积的填料，所述填料的比表面积≥3000m2/m3;
优选地，所述填料为阿科蔓生态填料，或者为聚氨酯填料，或者为铁-碳填料;
优选地，所述填料由铁-碳填料与火山岩滤料、陶粒滤料或沸石交替排列布置构成组合填料。
作为进一步优选技术方案，每个所述单元模块A均设置有排气管道A，每个所述单元模块B均设置有排气管道B，各个所述排气管道A和排气管道B通过连接管道汇集形成气体收集系统，所述气体收集系统与集气箱连接或直接排放。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种污水处理装置，包括以上所述的厌氧生物反应器。
作为进一步优选技术方案，该污水处理装置还包括脉冲进水系统和沉淀池，所述脉冲进水系统位于所述厌氧生物反应器的上方，并与所述单元模块A或单元模块B的进水区连通;
所述沉淀池位于所述厌氧生物反应器的下方，所述沉淀池的上端设置有出水管，所述沉淀池的下端设置有排污泥管。
作为进一步优选技术方案，所述脉冲进水系统采用间断脉冲水泵进水，或者采用变截面双虹吸脉冲进水;
优选地，所述脉冲进水系统包括低扬程、大流量的水泵，通过该水泵能够产生脉冲大流量周期性的进水;
优选地，所述脉冲进水系统包括脉冲虹吸进水装置，所述脉冲虹吸进水装置包括脉冲虹吸进水槽和变截面双虹吸管。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的厌氧生物反应器，包括若干个单元模块A和单元模块B，且单元模块A和单元模块B依次交替串联连通，即单元模块A、单元模块B、单元模块A、单元模块B等等依次串联连通。单元模块A和单元模块B通过独特的结构设计，更加符合局部完全混合，整体趋于推流的理想反应器流态;即采用了空间布局的立体反应器形式和最佳的反应流态，大大提高了容积利用率，减小占地面积，缩短施工周期，节省投资，最大限度的提高了厌氧反应器的适用条件和处理效率，显著缩短了反应器的有效水力停留时间。
2、本发明的污水处理装置，依据标准化单元厌氧反应器的结构特点，采用了立体空间布局的结构方式，满足了生物分级分相理论的设计要求，以及局部完全混合，整体趋于推流的高效生物反应器的结构要求。不但克服了折流串联小反应器容积过小时设计制作困难的限制，而且，使得折流反应器的级数设置，可以达到任何最佳的理论设计值。从而极大地减小装置的占地面积，减少投资，降低运行管理费用，在获得更小的水力停留时间、更高的处理效率的同时，实现了装置的设备化、标准化和成套化。
