利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置

摘要

利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置，涉及处理工业废水的装置的领域。本发明是要解决现有的工业废水处理装置，存在颗粒污泥较难形成，启动周期长，在低温条件下处理含有毒物质的难降解工业废水时效率低的问题。利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置，是由进水口、EGSB反应器、三相分离器、污水回流装置、出水装置、气体收集装置和消化池反应器组成；消化池反应器由泥水循环进水装置、泥水循环出水装置和消化池组成；出水装置环绕并包住EGSB反应器的顶部形成槽形空间；三相分离器设置于EGSB反应器的顶端的内部，三相分离器的出气端穿过出水装置与气体收集装置的进气端连通。本发明适用于污水处理领域。

说明书

技术领域

本发明涉及处理工业废水的装置的领域。

背景技术

我国作为一个发展中国家，经济技术相对落后，特别是“低碳技术、低碳经济”的提出， 使得废水厌氧处理技术成为废水治理优先采纳的技术之一。厌氧处理技术可降低能源消 耗、产生能源（CH₄），减少CO₂排放，充分体现了现代水处理工艺向集成化、资源化发 展的趋势。但在实际工程应用的厌氧反应器温度多被限制在18℃以上，因为在低温条件 下，厌氧微生物的降解速率会降低，从而造成处理效果较差。而许多实际废水的温度是低 于此温度的，特别是在冬季。为了保证厌氧反应器的处理效果，常需要对其进行加热，这 是不经济的。同时，由于产甲烷菌对外界环境条件要求较为苛刻，要达到理想的生物量， 形成良好的厌氧颗粒污泥需要的周期较长，特别是在处理含有毒或难降解物质工业废水 时，采用传统的厌氧反应器难以获得良好的处理效果。因此，对低温难降解工业废水的经 济、有效处理成为当前废水处理领域亟待解决的问题之一。

作为第三代厌氧反应器的代表，厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）反应器由于采用较大 的出水循环比，对原水中毒性物质有一定的稀释作用，在处理含有毒物质或难降解物质的 工业废水时具有其它厌氧反应器不可比拟的优势，被认为是最有前途的厌氧反应器之一。 但在实际应用中，传统的EGSB反应器存在着颗粒污泥较难形成，启动周期长，且在处 理含悬浮性有机物较高的工业废水时，反应器难以实现高效稳定运行；同时在低温条件下， 反应器的处理效率有所降低，特别是处理含有毒物质的难降解工业废水。

发明内容

本发明是要解决现有的工业废水处理装置，存在颗粒污泥较难形成，启动周期长，在 低温条件下处理含有毒物质的难降解工业废水时效率低的问题，而提供了利用EGSB-消 化池处理低温难降解工业废水的装置。

利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置，该装置是由进水口、EGSB反应 器、三相分离器、污水回流装置、出水装置、气体收集装置和消化池反应器组成；所述的 消化池反应器由泥水循环进水装置、泥水循环出水装置和消化池组成；所述的进水口开在 EGSB反应器的底部；所述的出水装置环绕并包住EGSB反应器的顶部形成槽形空间；所 述的三相分离器设置在EGSB反应器的顶端的内部，三相分离器的出气端穿过出水装置 与气体收集装置的进气端连通；所述的污水回流装置的进水端与EGSB反应器的上端部 分的侧壁连通，污水回流装置的出水端与进水口连通；所述的泥水循环进水装置的进水端 与EGSB反应器的中间偏上部分的侧壁连通，泥水循环进水装置的出水端与消化池的进 水端连通，所述的泥水循环出水装置的进水端与消化池的出水端连通，泥水循环出水装置 的进水端与EGSB反应器的中间偏下部分的侧壁连通，所述的消化池的出气端与气体收 集装置进气端连通。

工作原理：污水通过进水口和污水回流装置进入EGSB反应器，形成上流式膨胀污 泥床，污水停留9~16小时，厌氧微生物与污水中的污染物充分接触，从而降解污染物， 处理后的污水，经过三相分离器后，气态甲烷由三相分离器的出气端排出并由气体收集装 置收集，处理的污水则从出水装置排出；同时，EGSB反应器中一部分污水和泥的混合液 通过泥水循环进水装置进入消化池中，消化池采用中温消化，温度为33℃~37℃，污水和 泥的混合液在消化池的停留时间为8~12天，污染物质可以在消化池反应器中进一步得以 去除，消化产生的气体由消化池的出气端排出并由气体收集装置进行收集，处理后，消化 池中的污水和泥的混合液经由泥水循环出水装置排入到EGSB反应器中，对EGSB反应 器进行有益的补充。

本发明的优点：一、本发明提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装 置中，将EGSB与污泥处理构筑物消化池进行结合，EGSB反应器采用出水回流技术， 提高反应器的水力负荷，并稀释进入反应器内有毒物质浓度，降低其对微生物的抑制和毒 害，保证处理效果；二、本发明提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装 置的EGSB反应器中部分泥水流到消化池中，污染物质特别是悬浮性有机物继续在消化 池中得以去除，并且厌氧污泥的性能在消化池中得以改善，增加了处理效率；三、本发明 提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置的消化池中的部分高温消化污 泥流到EGSB反应器中，对EGSB中的污泥进行有益的补充，且避免了对EGSB进行高 温加热，解决了在低温条件下处理含有毒物质的难降解工业废水时处理效率低的问题；四、 本发明提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置中，在消化池中设有轻 搅拌装置，对污泥进行搅拌，提高污泥的性能，不需要刻意培养厌氧颗粒污泥，可以缩短 厌氧反应器的启动周期，实现反应器的经济高效运行。

附图说明

图1为试验一的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置的示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式是利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置， 该装置是由进水口1、EGSB反应器2、三相分离器3、污水回流装置4、出水装置5、气 体收集装置6和消化池反应器组成；所述的消化池反应器由泥水循环进水装置7-1、泥水 循环出水装置7-2和消化池8组成；所述的进水口1开在EGSB反应器2的底部；所述的 出水装置5环绕并包住EGSB反应器2的顶部形成槽形空间；所述的三相分离器3设置 在EGSB反应器2的顶端的内部，三相分离器3的出气端穿过出水装置5与气体收集装 置6的进气端连通；所述的污水回流装置4的进水端与EGSB反应器2的上端部分的侧 壁连通，污水回流装置4的出水端与进水口1连通；所述的泥水循环进水装置7-1的进水 端与EGSB反应器2的中间偏上部分的侧壁连通，泥水循环进水装置7-1的出水端与消化 池8的进水端连通，所述的泥水循环出水装置7-2的进水端与消化池8的出水端连通，泥 水循环出水装置7-2的进水端与EGSB反应器2的中间偏下部分的侧壁连通，所述的消化 池8的出气端与气体收集装置6进气端连通。

本实施方式的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置的工作原理：污水 通过进水口1和污水回流装置4进入EGSB反应器2，形成上流式膨胀污泥床，污水停留 9~16小时，厌氧微生物与污水中的污染物充分接触，从而降解污染物，处理后的污水， 经过三相分离器3后，气态甲烷由三相分离器3的出气端排出并由气体收集装置6收集， 处理的污水则从出水装置5排出；同时，EGSB反应器2中一部分污水和泥的混合液通过 泥水循环进水装置7-1进入消化池8中，消化池8采用中温消化，温度为33℃~37℃，污 水和泥的混合液在消化池8的停留时间为8~12天，污染物质可以在消化池反应器8中进 一步得以去除，消化产生的气体由消化池8的出气端排出并由气体收集装置6进行收集， 处理后，消化池8中的污水和泥的混合液经由泥水循环出水装置7-2排入到EGSB反应器 2中，对EGSB反应器2进行有益的补充。

本实施方式的优点：一、本实施方式提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业 废水的装置中，将EGSB与污泥处理构筑物消化池进行结合，EGSB反应器采用出水回 流技术，提高反应器的水力负荷，并稀释进入反应器内有毒物质浓度，降低其对微生物的 抑制和毒害，保证处理效果；二、本实施方式提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解 工业废水的装置的EGSB反应器中部分泥水流到消化池中，污染物质特别是悬浮性有机 物继续在消化池中得以去除，并且厌氧污泥的性能在消化池中得以改善，增加了处理效率； 三、本实施方式提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置的消化池中的 部分高温消化污泥流到EGSB反应器中，对EGSB中的污泥进行有益的补充，且避免了 对EGSB进行高温加热，解决了在低温条件下处理含有毒物质的难降解工业废水时处理 效率低的问题；四、本实施方式提供的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装 置中，在消化池中设有轻搅拌装置，对污泥进行搅拌，提高污泥的性能，不需要刻意培养 厌氧颗粒污泥，可以缩短厌氧反应器的启动周期，实现反应器的经济高效运行。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于：所述的污水回流装置 4为电机泵。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于：所述的消化池8 为可加热的中温消化池。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点在于：所述的消化 池8为可加热的中温消化池时，加热的温度为33℃~37℃。其它与具体实施方式一至三相 同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点在于：所述的消化 池8的内部设置有搅拌装置9。其它与具体实施方式一至四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点在于：所述的消化 池8的内部的搅拌装置9的搅拌速率为50r/min~80r/min。其它与具体实施方式一至五相 同。

采用以下试验验证本发明的效果：

试验一：结合图1，本试验采用的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置： 是由进水口1、EGSB反应器2、三相分离器3、污水回流装置4、出水装置5、气体收集 装置6和消化池反应器组成；所述的消化池反应器由泥水循环进水装置7-1、泥水循环出 水装置7-2和消化池8组成；所述的进水口1开在EGSB反应器2的底部；所述的出水装 置5环绕并包住EGSB反应器2的顶部形成槽形空间；所述的三相分离器3设置在EGSB 反应器2的顶端的内部，三相分离器3的出气端穿过出水装置5与气体收集装置6的进气 端连通；所述的污水回流装置4的进水端与EGSB反应器2的上端部分的侧壁连通，污 水回流装置4的出水端与进水口1连通；所述的泥水循环进水装置7-1的进水端与EGSB 反应器2的中间偏上部分的侧壁连通，泥水循环进水装置7-1的出水端与消化池8的进水 端连通，所述的泥水循环出水装置7-2的进水端与消化池8的出水端连通，泥水循环出水 装置7-2的进水端与EGSB反应器2的中间偏下部分的侧壁连通，所述的消化池8的出气 端与气体收集装置6进气端连通；所述的消化池8的内部设置有搅拌装置9，其中，搅拌 装置9的搅拌速率为50r/min。

图1为试验一的利用EGSB-消化池处理低温难降解工业废水的装置的示意图。

利用上述装置处理黑龙江省某制药厂废水，进水有机物浓度为2000mg/L；方法如下： 废水通过进水口1和污水回流装置4进入EGSB反应器2，形成上流式膨胀污泥床，污水 停留12小时，厌氧微生物与污水中的污染物充分接触，从而降解污染物，处理后的污水， 经过三相分离器3后，气态甲烷由三相分离器3的出气端排出并由气体收集装置6收集， 处理的污水则从出水装置5排出；同时，EGSB反应器2中一部分污水和泥的混合液通过 泥水循环进水装置7-1进入消化池8中，消化池8采用中温消化，温度为35℃，污水和 泥的混合液在消化池8的停留时间为10天，污染物质可以在消化池反应器8中进一步得 以去除，消化产生的气体由消化池8的出气端排出并由气体收集装置6进行收集，处理后， 消化池8中的污水和泥的混合液经由泥水循环出水装置7-2排入到EGSB反应器2中。

采用传统的EGSB反应器处理与试验一相同的黑龙江省某制药厂废水。

对采用试验一的装置处理药厂废水和采用传统的EGSB反应器处理药厂废水的COD 值进行测试，试验一的装置对废水的COD的平均去除率可达90%以上，与传统的EGSB 反应器的去除率的80%左右相比，提高了10%。