依靠水流方向改变污泥床负荷的厌氧隔板反应器

摘要

一种依靠水流方向改变污泥床负荷的厌氧隔板反应器，它包括壳体(1)，壳体(1)通过其中安装的隔板(2)分隔成若干个反应池(3)，每个反应池(3)中均种植有污泥床(4)，其特征是在第一个的反应池(3)的上部设有反向流出水口(5)，下部设有正向进水口(6)，在最后一个反应池(3)的上部设有正向出水口(7)，下部设有反向流进水口(8)，所述的正向进水口(6)和正向出水口(7)在电动阀的控制下同时接通或截止，所述的反向流进水口(8)和反向流出水口(5)也在对应的电动阀的控制下同时截止或接通，且所述的正向进水口(6)和正向出水口(7)组成的正向反应水路与所述的反向流进水口(8)和反向流出水口(5)组成的反向反应水路交替接通。本发明具有节能，故障率低，寿命长的优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种污水处理装置，尤其是一种有机污水处理装置，具体地说是一种不借助于任何外力即可实现污泥负荷平衡的仅依靠水流方向改变污泥床负荷的厌氧隔板反应器。

背景技术

众所周知，早在19世纪人们就利用厌氧工艺处理废水废物，直到19世纪60年代，厌氧消化工艺基本上只用于污水处理厂，产生的剩余污泥的稳定化处理，随着厌氧生物处理工艺的发展，各种各样新型高效厌氧反应器得以开发，在这些反应器中厌氧流化床、厌氧膨胀床工艺以水力停留时间短、出水水质好而被认为最为高效的反应器，处理效果稍低点，但是厌氧膨胀床和厌氧流化床能耗大，建造困难，操作复杂等原因而没有得到广泛的应用。上流式厌氧颗粒污泥床，(UASB)和厌氧隔板反应器(ABR)以其构造简单、基建投资低，操作费用低等优点，被认为是最有前途的厌氧反应器，目前在热带、亚热带地区、寒冷地区等已成功的应用于工业污水和城市污水处理。但这种厌氧隔板反应器需要利用污泥泵将最后一个反应池(B段)中的负荷不足的污泥运送到第一个超负荷运行的反应池(A段)中，因此不仅耗能大，而且由于工作环境恶劣，污泥泵容易损坏，致使运行维护成本很高，且污泥的利用率和存活率不均匀，致]使其效能发挥严重不均。

发明内容

本发明的目的是针对现有的隔板厌氧反应器均借助于外力才能正常运行，从而造成耗能高，易出故障，运行成本高的问题，设计一种无需外力即可使各个反应池的污泥负荷均衡运行，从而延长存活率的依靠水流方向改变污泥床负荷的厌氧隔板反应器。

本发明的技术方案是：

一种依靠水流方向改变污泥床负荷的厌氧隔板反应器，它包括壳体1，壳体1通过其中安装的隔板2分隔成若干个反应池3，每个反应池3中均种植有污泥床4，其特征是在第一个的反应池3的上部设有反向流出水口5，在第一个反应池3的下部设有正向进水口6，在最后一个反应池3的上部设有正向出水口7，在最后一个反应池3的下部设有反向流进水口8，所述的正向进水口6和正向出水口7在电动阀的控制下同时接通或截止，所述的反向流进水口8和反向流出水口5也在对应的电动阀的控制下同时截止或接通，且所述的正向进水口6和正向出水口7组成的正向反应水路与所述的反向流进水口8和反向流出水口5组成的反向反应水路交替接通。

每个反应池3中安装有污泥搅拌轴9。

在与反向流出水口5和正向出水口7相对处的壳体1的内壁上设有防止水流直冲对应的出水口的折流凸台10。

所述的隔板2上罩装有折流板11，所述的隔板2的上端插入所述的折流板11中形成折流堰，隔板2的上端与折流板11安装底板12之间形成有折流通道。

本发明的有益效果：

1、本发明结构简单，制造方便、无特殊的固液分离和气体分离装置，仅依靠水流的方向来改变各个反应池中污泥的负荷，使各反应池中的污泥负荷均衡，不会发生污泥泵堵塞导致污泥中的厌氧菌存活不均的现象，同时由于省去了污泥泵，不仅减少的故障率，而且实现了节能的目的；

2、有可能SRT长，而水里停留时间短；

3、对微生物体的特性无特殊要求；

4、可处理含各种组分的特性污废水，适应性强；

5、分级运转，有力地改善厌氧反应过程动力学；

6、抗冲击负荷性能强，运行稳定可靠；

7、ABR装置布局紧凑、构造集中，占地面积小，可地面也可埋于地下；

8、启动快、处理效果好，造价低，管理方便，可广泛应用于工业污废水处理和城市污水、污泥处理。

9、本发明克服了长期以来人们的传统习惯和技术上的偏见，首次利用水流方向的改变来实现传统的需要污泥泵才能实现的功能，具有节能，高效的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是左侧进水时本发明的反应器各反应池中污泥量示意图。

图3是右侧进水时本发明的反应器各反应池中污泥量示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示。

一种依靠水流方向改变污泥床负荷的厌氧隔板反应器，它包括壳体1，壳体1通过其中安装的隔板2分隔成若干个反应池3，每个隔板2上罩装折流板11，所述的隔板2的上端插入所述的折流板11中形成折流堰，隔板2的上端与折流板11安装底板12之间形成有折流通道。每个反应池3中均种植有污泥床4并可安装相应的污泥搅拌轴9，在第一个的反应池3的上部设有反向流出水口5，在第一个反应池3的下部设有正向进水口6，在最后一个反应池3的上部设有正向出水口7，在最后一个反应池3的下部设有反向流进水口8，所述的正向进水口6和正向出水口7在电动阀的控制下同时接通或截止，所述的反向流进水口8和反向流出水口5也在对应的电动阀的控制下同时截止或接通，且所述的正向进水口6和正向出水口7组成的正向反应水路与所述的反向流进水口8和反向流出水口5组成的反向反应水路在控制系统(可采用现有的电控技术加以实现，可通过定时控制电路进行切换，也可通过相应的传感器信号进行切换)的控制下交替接通。具体实施时为防止水流直冲对应的出水口的，在与反向流出水口5和正向出水口7相对处的壳体1的内壁上可设置相应的折流凸台10。

当左侧进水时，各反应池中污泥量呈现左少右多的现象，如图2所示，长期下去将造成左侧(A段)污泥的负荷大于右侧(B段)，而右侧中的厌氧菌的存活率下降，为此应定期将其切换至图3所示的右侧进水的状态，如此反复可使各段(反应池)的污泥负荷均衡，其中的厌氧菌的存活率大大提高。

本发明的厌氧移动床反应器(AMBR)工艺与现有的厌氧隔板反应器工艺相似，该工艺通过每级中加设的机械搅拌和其特有的运转方式，保留系统中的污泥，而不用填料或沉淀池辅助截面固体。在AMBR工艺中，进水的进水点是周期性改向出水一侧，同时出水的排水点也作相应的改变，以这种运转方式使厌氧反应器中的污泥层保持更加均匀。当最后一级反应器中的固体大量堆积时，即转换水流的方向。

试验研究表明，本发明在15℃和20℃条件下处理脱脂奶粉废水是完全可行的，该试验的有机负荷率变化为1.0～3.0kgCOD/m³.d，而水力停留时间范围为4-12h，当COD负荷较高时，15℃时的COD去除效率为59％，当COD负荷为1-2.0kg/m³.d时，20℃时的COD去除范围为80-95％，是很有发展前景的一种厌氧反应器。

本发明的厌氧移动床隔板反应器(ABR)，可广泛应用于高浓度或中高浓度的有机工业污废水和城市污水、污泥处理，也可应用于村镇、新农村生活污水处理系统，可替代化粪池以及类似于化粪池等的无动力、微动力生活污水处理装置，可由环保厂加工成各种型号的产品，材质可用钢、玻璃钢及其他复合材料制作，可安装于地面，也可为了节约土地和保温埋设于地下，应用广泛，市场前景良好，非常适宜开展、制作、推广、应用。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。