申请日2013.05.24
公开(公告)日2013.10.30
IPC分类号C02F3/28
摘要
本实用新型涉及一种强化废水处理的厌氧生物反应器，包括反应器外壳、在所述反应器外壳中包括由下而上分别设置有生物强化层、升流污泥层、填料层和三相分离器，所述的生物强化层包括填充有零价铁的反应层;所述的生物强化层还包括在所述零价铁反应层上的污泥生物膜;所述的填料层为填充有聚酯海绵的填充层。本实用新型所述的反应器中的生物强化层包括零价铁和在其上形成污泥生物膜，零价铁具有较大的比表面积和较高的还原活性，加上形成的生物膜;由于水流和气泡的搅动，在生物强化层上部形成了升流污泥层;为防止污泥流失、缩短反应器启动时间，在了升流污泥层的上部设置有填料层，提高污泥停留时间。
权利要求书
1.一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，该反应器包括反应器外壳、在所 述反应器外壳中包括由下而上分别设置有生物强化层、升流污泥层、填料层和三相分离器， 在三相分离器上部设置有出气口，在所述反应器外壳的底部设置有进水口与所述生物强化层 相连通，在所述反应器外壳侧壁上设置取样口与所述升流污泥层相连通，在所述反应器外壳 侧壁上设置出水口和循环出水口分别与所述反应器外壳的上部相连通，所述出水口的水平位 置高于所述循环出水口的水平位置;在所述升流污泥层和填料层之间设置有隔板。
2.根据权利要求1所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，所述的生 物强化层包括填充有零价铁的反应层。
3.根据权利要求2所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，所述的 生物强化层还包括在所述零价铁反应层上的污泥生物膜。
4.根据权利要求1所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，所述的 填料层为填充有聚酯海绵的填充层。
5.根据权利要求1所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，所述反 应器外壳为直形管，所述直形管的高度范围：0.8-10m，所述直形管的内径范围：10-50cm。
6.根据权利要求2所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，所述填 充有零价铁的反应层的层高度范围：1-60cm。
7.根据权利要求4所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器，其特征在于，所述填 充有聚酯海绵的填充层的层高度范围：5-60cm。
说明书
强化废水处理的厌氧生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种强化废水处理的厌氧生物反应器，属于环境保护的技术领域。
背景技术
化肥、石油等工业的迅速发展产生了大量的高浓度废水，其中的高浓度氨氮往往成为处 理难点，这些废水成为了制约行业发展的重要因素。如处理不当，这些废水的排放往往导致 水体的物理、化学及生物性质发生变化，造成水中溶解氧下降，水生生物大量死亡，并产生 腐臭气味，不仅给环境造成极大危害，也给经济和社会造成巨大损失。以氨氮废水 为例，目 前处理方法主要有物化法和生物法。物化法能耗较高，并且存在二次污染问题;低BOD/TKN 值的高氨氮废水在应用传统硝化-反硝化生物工艺时，必须加入有机碳以实现完全反硝化。 由于好氧硝化的供氧以及反硝化的有机碳需求，加之产生的剩余污泥，传统生物脱氮运行成 本往往较高。相比而言，厌氧氨氧化技术以亚硝酸盐为电子受体，在缺氧条件下将氨氮氧化 成氮气，并伴随着固碳过程，该工艺不需要投加外部碳源，这样可以避免有机物的不完全转 化;不需曝气，可以节省60%能耗，导致运行成本的大大节省;生物量产量低，可以减少剩 余污泥处理负荷。
然而，厌氧细菌通常具有较低生长速率，需要严格的生长代谢条件，其应用普遍受限于 富集污泥的缺乏和启动时间的冗长。不同类型反应器被用来减少反应器内厌氧菌的洗出，这 其中包括连续搅拌反应器、厌氧生物过滤反应器、序批式反应器、升流式反应器和膜生物反 应器等，然而，现有的反应器在启动初期均面临污泥流失严重的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的技术不足，本实用新型提供一种微生物的培养、强化废水处理的厌 氧生物反应器。本实用新型通过改造反应器的层间结构和填料，有效地提高污泥的停留时间， 提高反应器去除污染物的能力和出水水质;同时促进微生物的活性，缩短细菌富集培养的周 期，实现快速启动反应器的目的。
术语说明：
零价铁：具有比表面积大、比表面能高、还原性强和物理吸附性能优越等特点，是一种 高效除氧剂，它可以通过改良微生物生境来提高微生物活性，并且微生物可以在零价铁空隙 生长，形成生物膜，有助于提高反应器污染物去除能力和出水水质。
聚酯海绵：耐腐蚀性、冲击强度和渗透性等性能很好，置于悬浮污泥层上部可以有效防 止污泥流失，进而保持污泥中微生物的浓度，对提高反应器的启动起到重要作用。
本实用新型的技术方案如下：
一种强化废水处理的厌氧生物反应器，包括反应器外壳、在所述反应器外壳中包括由下 而上分别设置有生物强化层、升流污泥层、填料层和三相分离器，在三相分离器上部设置有 出气口，在所述反应器外壳的底部设置有进水口与所述生物强化层相连通，在所述反应器外 壳侧壁上设置取样口与所述升流污泥层相连通，在所述反应器外壳侧壁上设置出水口和循环 出水口分别与所述反应器外壳的上部相连通，所述出水口的水平位置高于所述循环出水口的 水平位置;在所述升流污泥层和填料层之间设置有隔板。
根据本实用新型优选的，所述的生物强化层包括填充有零价铁的反应层。
根据本实用新型优选的，所述的生物强化层还包括在所述零价铁反应层上的污泥生物 膜。
根据本实用新型优选的，所述的填料层为填充有聚酯海绵的填充层。
根据本实用新型优选的，所述反应器外壳为直形管，所述直形管的高度范围：0.8-10m， 所述直形管的内径范围：10-50cm。
根据本实用新型优选的，所述填充有零价铁的反应层的层高范围：1-60cm。
根据本实用新型优选的，所述填充有聚酯海绵的填充层的层高范围：5-60cm。
本实用新型所述的一种强化废水处理的厌氧生物反应器中的生物强化层包括零价铁和 在其上形成污泥生物膜，零价铁具有较大的比表面积和较高的还原活性，加上形成的生物膜， 大大提高了厌氧反应效率。由于水流和气泡的搅动，在生物强化层上部形成了升流污泥层; 为防止污泥流失、缩短反应器启动时间，在了升流污泥层的上部设置有填料层，提高污泥停 留时间;在所述反应器的上部设置有三相分离器，起到固、液、气三相分离的效果。
本实用新型的技术特点及优良效果如下：
1、本实用新型所述的反应器内设置有生物强化层，用于去除反应器中的微量氧，使反 应器内形成严格厌氧环境。
2、本实用新型所述的反应器内设置的零价铁反应层，其中所述零价铁较大的比表面积 和较强物理吸附等特点，利于形成污泥生物膜，进而增加污染物与微生物接触时间，强化生 物处理效果。
3、本实用新型有效改变了反应器中微生物生境，提高了微生物活性，使得厌氧反应速 率大大提高。
4、本实用新型在反应器中设置有聚酯海绵的填充层，置于升流污泥层和三相分离器之 间，有效地防止污泥流失，强化泥水分离效果，从而保证污泥中微生物的密度，使得低生长 率厌氧微生物的反应可以持续高效的进行。
5、本实用新型有效提高处理负荷，具有较好的水处理效果，不仅可应用于厌氧氨氧化 工艺的运行，也适用于其他厌氧生物处理工艺。
