用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，它涉及一種升流式的厭氧反應(yīng)器，現(xiàn)有升流式的厭氧反應(yīng)器的上升流速對顆粒污泥的剪切作用提升有限，過大的上升流速很容易導(dǎo)致顆粒污泥上浮或是進入外循環(huán)被泵打碎的問題。升流式厭氧反應(yīng)器1的上部為三相分離器1-1，三相分離器1-1的側(cè)壁上設(shè)有出水口1-1-1和回流口1-1-2，升流式厭氧反應(yīng)器1的底部設(shè)有進水口1-2，進水管2通過循環(huán)泵6與進水口1-2連通，循環(huán)管3的一端與回流口1-1-2連通，循環(huán)管3的另一端與進水口1-2連通，數(shù)個針頭4水平設(shè)置在升流式厭氧反應(yīng)器1的側(cè)壁上，且針尖水平朝向升流式厭氧反應(yīng)器1的內(nèi)腔，每個針頭4對應(yīng)一個接管5，且接管5的一端與其對應(yīng)的針頭4連接，接管5的另一端與循環(huán)管3連通。本發(fā)明用于水污泥處理。
【專利說明】用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種升流式的厭氧反應(yīng)器，具體涉及一種用于增大顆粒污泥粒徑的上 升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在水污泥控制【技術(shù)領(lǐng)域】，目前公認最為經(jīng)濟而高效的生物脫氮技術(shù)是厭氧氨氧化 技術(shù)。與傳統(tǒng)的硝化反硝化生物脫氮工藝相比，厭氧氨氧化技術(shù)具有運行成本低，脫氮效率 高，節(jié)約能源，污泥量少等優(yōu)點。
[0003] 在兩級的短程硝化-厭氧氨氧化工藝中，當高純度的厭氧氨氧化細菌以顆粒污泥 形式存在時會大大增加整個工藝的脫氮效率和抗沖擊負荷；在一段式的自養(yǎng)脫氧工藝中， 好氧氨氧化細菌和厭氧氨氧化細菌以顆粒污泥的形式存在時才會形成好氧厭氧微環(huán)境。同 時，厭氧氨氧化的污泥在顆粒化后具有良好的沉降性能，這對生長極其緩慢的厭氧氨氧化 細菌的持留和富集是非常重要的。
[0004] 現(xiàn)在，升流式的厭氧反應(yīng)器已經(jīng)成為培養(yǎng)厭氧顆粒污泥的重要的厭氧反應(yīng)器。這 類厭氧反應(yīng)器的絕大部分的脫氮效率發(fā)生在反應(yīng)器底部的污泥床層。為了快速的獲得較大 粒徑的厭氧顆粒污泥，常常加大反應(yīng)器內(nèi)的上升流速，提高反應(yīng)器的高徑比，同時采用經(jīng)過 三相分離器的出水經(jīng)外循環(huán)水回流等方式。這些方式其實主要是增大反應(yīng)器內(nèi)水質(zhì)流體對 污泥的剪切力。但是，通過單純的提高上升流速，對顆粒污泥的剪切作用提升有限，同時過 大的上升流速很容易導(dǎo)致顆粒污泥上浮或是進入外循環(huán)被泵打碎。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有升流式的厭氧反應(yīng)器的上升流速對顆粒污泥的剪切作用提升 有限，過大的上升流速很容易導(dǎo)致顆粒污泥上浮或是進入外循環(huán)被泵打碎的問題，而提供 一種通過提供高剪切力來增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器。
[0006] 本發(fā)明包括升流式厭氧反應(yīng)器、進水管、循環(huán)管、循環(huán)泵、數(shù)個針頭和數(shù)個接管，升 流式厭氧反應(yīng)器的上部為三相分離器，三相分離器的側(cè)壁上設(shè)有出水口和回流口，升流式 厭氧反應(yīng)器的底部設(shè)有進水口，進水管通過循環(huán)泵與進水口連通，循環(huán)管的一端與回流口 連通，循環(huán)管的另一端與進水口連通，數(shù)個針頭水平設(shè)置在升流式厭氧反應(yīng)器的側(cè)壁上，且 針尖水平朝向升流式厭氧反應(yīng)器的內(nèi)腔，每個針頭對應(yīng)一個接管，且接管的一端與其對應(yīng) 的針頭連接，接管的另一端與循環(huán)管連通。
[0007] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0008] -、本發(fā)明在升流式厭氧反應(yīng)器1上設(shè)計了循環(huán)管3和針頭4,通過側(cè)向射流的方 式，來增加反應(yīng)區(qū)的剪切力，通過提高了外循環(huán)回流水對顆粒的剪切作用，為顆粒污泥的長 大提供高剪切力的培養(yǎng)環(huán)境，實現(xiàn)了較短時間內(nèi)得到粒徑較大的顆粒污泥。同時，回流水射 流可以有效增加生物與進水的的接觸面積，提高污水中待降解物質(zhì)從液相到顆粒污泥固相 的傳質(zhì)速率。
[0009] 二、本發(fā)明可以實現(xiàn)對大多數(shù)具有取樣口的厭氧反應(yīng)器的方便的改裝，
[0010] 可以針對不同的污泥床層自由的調(diào)節(jié)射流區(qū)的位置。使用本發(fā)明實施，在自養(yǎng)脫 氮顆粒污泥的啟動培養(yǎng)中，經(jīng)過140天的運行，顆粒污泥平均直徑可達到860 μ m以上，平均 增長超過90 μ m。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)主剖視圖（圖中標記7為外循環(huán)水回流層，標記8為外 循環(huán)水回管）。

【具體實施方式】
[0012]

【具體實施方式】一：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式包括升流式厭氧反應(yīng)器 1、進水管2、循環(huán)管3、循環(huán)泵6、數(shù)個針頭4和數(shù)個接管5,升流式厭氧反應(yīng)器1的上部為三 相分離器1-1，三相分離器1-1的側(cè)壁上設(shè)有出水口 1-1-1和回流口 1-1-2,升流式厭氧反 應(yīng)器1的底部設(shè)有進水口 1-2,進水管2通過循環(huán)泵6與進水口 1-2連通，循環(huán)管3的一端 與回流口 1-1-2連通，循環(huán)管3的另一端與進水口 1-2連通，數(shù)個針頭4水平設(shè)置在升流式 厭氧反應(yīng)器1的側(cè)壁上，且針尖水平朝向升流式厭氧反應(yīng)器1的內(nèi)腔，每個針頭4對應(yīng)一個 接管5,且接管5的一端與其對應(yīng)的針頭4連接，接管5的另一端與循環(huán)管3連通。
[0013] 工作原理：三相分離器1-1上的錐形擋氣板1-3將主反應(yīng)區(qū)內(nèi)的固體擋住，主反應(yīng) 區(qū)內(nèi)的氣體由錐形擋氣板1-3外邊緣上升并由氣孔1-4排出，主反應(yīng)區(qū)內(nèi)的液體一部分由 出水口 1-1-1排出、另一部分經(jīng)回流口 1-1-2和循環(huán)管3進入針頭4,通過針頭4向主反應(yīng) 區(qū)內(nèi)噴射，針頭4的射流方向與升流式厭氧反應(yīng)器1內(nèi)的上升流向相垂直。射流部位主要 集中在顆粒污泥床層，可以方便的拆卸和安裝。同時，本實施方式包括將射流針頭設(shè)置在取 樣口的方式，可利用射流針頭方便地改裝為射流方式來提高相應(yīng)反應(yīng)區(qū)的剪切力。
[0014] 本實施方式上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器還包括外循環(huán)水回流層7和外循環(huán)水回 管8，用于控制反應(yīng)器內(nèi)的溫度。

【具體實施方式】 [0015] 二：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的升流式厭氧反應(yīng)器1的 側(cè)壁上設(shè)有數(shù)層針頭4。針頭4的層數(shù)可根據(jù)反應(yīng)器污泥床的高度來設(shè)置。其它組成及連 接與一相同。

【具體實施方式】 [0016] 三：結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式的每層的數(shù)個針頭4沿同 一圓周均不設(shè)置。每層針頭4至少兩個。這樣設(shè)置可以調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)剪切力的強度。其它組 成及連接與一或二相同。
[0017] 實施例1
[0018] 結(jié)合圖1說明本實施例上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，本實施例上升式厭氧顆粒污 泥反應(yīng)器包括升流式厭氧反應(yīng)器1、進水管2、循環(huán)管3、循環(huán)泵6、針頭4和接管5,升流式厭 氧反應(yīng)器1的上部為三相分離器1-1，三相分離器1-1的側(cè)壁上設(shè)有出水口 1-1-1和回流口 1-1-2,升流式厭氧反應(yīng)器1的底部設(shè)有進水口 1-2,進水管2通過循環(huán)泵6與進水口 1-2連 通，循環(huán)管3的一端與回流口 1-1-2連通，循環(huán)管3的另一端與進水口 1-2連通，針頭4水 平設(shè)置在升流式厭氧反應(yīng)器1的側(cè)壁上，且針尖水平朝向升流式厭氧反應(yīng)器1的內(nèi)腔，每個 針頭4對應(yīng)一個接管5,且接管5的一端與其對應(yīng)的針頭4連接，接管5的另一端與循環(huán)管 3連通；上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器還包括外循環(huán)水回流層7和外循環(huán)水回管8。
[0019] 用本實施例上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器進行單級自養(yǎng)全程自氧脫氮CANON工藝 啟動過程中，反應(yīng)溫度為32°C，顆粒污泥初始的平均粒徑為769 μ m，每層設(shè)置針頭4為一 個，對稱設(shè)計，共設(shè)置2層針頭，單側(cè)設(shè)置針頭，進水流速為6. 7mL/min，回流比為650%，針 頭出水流速為50mL/min。運行142天，顆粒污泥的粒徑為863 μ m。
[0020] 實施例2
[0021] 結(jié)合圖1說明本實施例上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，本實施例上升式厭氧顆粒污 泥反應(yīng)器包括升流式厭氧反應(yīng)器1、進水管2、循環(huán)管3、循環(huán)泵6、針頭4和接管5,升流式厭 氧反應(yīng)器1的上部為三相分離器1-1，三相分離器1-1的側(cè)壁上設(shè)有出水口 1-1-1和回流口 1-1-2,升流式厭氧反應(yīng)器1的底部設(shè)有進水口 1-2,進水管2通過循環(huán)泵6與進水口 1-2連 通，循環(huán)管3的一端與回流口 1-1-2連通，循環(huán)管3的另一端與進水口 1-2連通，針頭4水 平設(shè)置在升流式厭氧反應(yīng)器1的側(cè)壁上，且針尖水平朝向升流式厭氧反應(yīng)器1的內(nèi)腔，每個 針頭4對應(yīng)一個接管5,且接管5的一端與其對應(yīng)的針頭4連接，接管5的另一端與循環(huán)管 3連通；上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器還包括外循環(huán)水回流層7和外循環(huán)水回管8。每層設(shè)置 針頭4為一個，反應(yīng)器單側(cè)共設(shè)置2層針頭，針頭出水流速約為50mL/min。
[0022] 對比反應(yīng)器：與本實施例上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器的不同點在于其不設(shè)置針頭 4,不進行射流。
[0023] 在其余條件均相同（如：初始顆粒污泥粒徑、反應(yīng)溫度、進水流速，回流比等都保 持一致）的情況下同時用兩個反應(yīng)器處理高氨氮低碳氮比配水。三個月后本實施例上升式 厭氧顆粒污泥反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥的平均粒徑為871 μ m，比對比反應(yīng)器內(nèi)的顆粒污泥的顆 粒平均粒徑大98 μ m。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，所述用于增大顆粒污泥 粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器包括升流式厭氧反應(yīng)器（1)、進水管（2)和循環(huán)泵（6)， 升流式厭氧反應(yīng)器（1)的上部為三相分離器（1-1)，三相分離器（1-1)的側(cè)壁上設(shè)有出水 口（1-1-1)和回流口（1-1-2)，升流式厭氧反應(yīng)器（1)的底部設(shè)有進水口（1-2)，進水管（2) 通過循環(huán)泵（6)與進水口（1-2)連通，其特征在于：所述用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭 氧顆粒污泥反應(yīng)器還包括循環(huán)管（3)、數(shù)個針頭（4)和數(shù)個接管（5)，循環(huán)管（3)的一端與 回流口（1-1-2)連通，循環(huán)管（3)的另一端與進水口（1-2)連通，數(shù)個針頭（4)水平設(shè)置在 升流式厭氧反應(yīng)器（1)的側(cè)壁上，且針尖水平朝向升流式厭氧反應(yīng)器（1)的內(nèi)腔，每個針頭 (4)對應(yīng)一個接管（5)，且接管（5)的一端與其對應(yīng)的針頭（4)連接，接管（5)的另一端與 循環(huán)管（3)連通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，其特征 在于：所述升流式厭氧反應(yīng)器（1)的側(cè)壁上設(shè)有數(shù)層針頭（4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，其 特征在于：每層的數(shù)個針頭（4)沿同一圓周均不設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述用于增大顆粒污泥粒徑的上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器，其 特征在于：上升式厭氧顆粒污泥反應(yīng)器還包括外循環(huán)水回流層（7)和外循環(huán)水回管（8)。
【文檔編號】C02F3/28GK104193000SQ201410425118
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】高大文, 王小龍, 陶彧 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)