專利名稱：一種uasb反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水凈化領(lǐng)域，特別涉及一種UASB反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
UASB反應(yīng)器是升流式厭氧污泥床反應(yīng)器(Upflow AnaerobicSludge Blanket)的 簡(jiǎn)稱，這種反應(yīng)器處理工藝于上世紀(jì)80年代初開(kāi)始在高濃度有機(jī)工業(yè)廢水的處理中得到 日趨廣泛的應(yīng)用。如圖1所示，反應(yīng)器的主體為無(wú)填料的空容器。使用時(shí)反應(yīng)器內(nèi)裝入大 量的厭氧污泥，待處理廢水由該反應(yīng)器底部進(jìn)入，以一定流速自下向上經(jīng)由顆粒狀或絮狀 厭氧污泥組成的厭氧污泥床，該廢水與厭氧污泥床相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)并產(chǎn)生沼氣，所 產(chǎn)沼氣上升而引起污泥床擾動(dòng)并帶動(dòng)顆粒污泥上升，所產(chǎn)沼氣經(jīng)過(guò)三相分離器后，經(jīng)由三 相分離器上端的集氣室被收集再利用，含有懸浮污泥的廢水進(jìn)入三相分離器上端的沉淀分 離區(qū)。由于沼氣已排出，位于該三相分離器上端的沉淀分離區(qū)內(nèi)的廢水不再受沼氣攪拌作 用的影響，廢水在平穩(wěn)上升過(guò)程中，其中沉淀性能良好的顆粒污泥經(jīng)沉降面返回反應(yīng)器主 體部分，從而形成顆粒污泥的內(nèi)部循環(huán)，保證了反應(yīng)器內(nèi)部的污泥濃度。含有少量較輕的懸 浮污泥的廢水從反應(yīng)器上方的出水口排出。這種UASB反應(yīng)器及工藝存在以下缺點(diǎn)IJ^UASB反應(yīng)器內(nèi)PH值的調(diào)控能力差。UASB反應(yīng)器中有機(jī)物的分解主要可以分 為三個(gè)階段水解階段、產(chǎn)氫酸階段、產(chǎn)甲烷階段，分別由對(duì)應(yīng)的水解菌、產(chǎn)氫酸菌和產(chǎn)甲烷 菌完成，其中水解和產(chǎn)氫酸兩個(gè)階段的反應(yīng)過(guò)程是很快的，因此產(chǎn)甲烷階段的快慢決定了 整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的快慢，如何保證產(chǎn)甲烷菌的高效成為整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的重點(diǎn)問(wèn)題。由于存在 產(chǎn)酸、脫氫階段，容易出現(xiàn)PH值下降，而產(chǎn)甲烷菌不僅是嚴(yán)格的專一厭氧細(xì)菌，而且其適宜 的PH值范圍很窄，最佳pH值為6. 5^7. 7，因此pH值下降將導(dǎo)致產(chǎn)甲烷菌受抑制，從而水質(zhì) 惡化。所以實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要對(duì)進(jìn)水的PH進(jìn)行控制以及調(diào)節(jié)，運(yùn)行管理麻煩。2、UASB反應(yīng)器中的污泥一般有兩種存在形式，即絮狀污泥和顆粒污泥。由于絮狀 污泥容易上浮，易導(dǎo)致生物體的流失，因此獲得顆粒污泥是UASB高效化的重要途徑。但在 工程實(shí)踐中，傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器中的活性污泥顆粒培養(yǎng)周期長(zhǎng)，不能快速形成足夠的顆粒污 泥。3、為了獲得足夠的進(jìn)水量，若UASB反應(yīng)器的底部采用細(xì)而多的進(jìn)水孔則容易發(fā) 生堵塞現(xiàn)象；若采用粗而少的進(jìn)水孔則布水不均，泥水接觸不均勻，容易存在死角；因此， 傳統(tǒng)的UASB反應(yīng)器中泥水混合不足，運(yùn)行管理復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)上述存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種UASB反應(yīng)器，能簡(jiǎn)單、低成 本地控制反應(yīng)過(guò)程中的PH值、快速獲得顆粒污泥、以及進(jìn)水分布均勻，使泥水混合更充分， 從而提高了污水凈化處理的效率及有效地降低了成本。本實(shí)用新型一種UASB反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體、進(jìn)水口、三相分離器、沼氣集氣室、沼氣排氣管、沉淀分離區(qū)、溢流出水槽和出水管；其中，在反應(yīng)器主體的底部鋪設(shè)鵝卵石 層，在該鵝卵石層上設(shè)混合有海蠣殼粉填充料的厭氧污泥層。所述的厭氧污泥層約為反應(yīng)器主體有效高度的40%。所述的海蠣殼粉的粒徑為80 100目。所述的UASB反應(yīng)器帶有外循環(huán)回水系統(tǒng)。采用以上方案后，由于海蠣殼中存在大量的碳酸鈣，測(cè)試表明未外加pH值的條件 下，可以使反應(yīng)器中的PH值穩(wěn)定于7、之間，不再需要調(diào)節(jié)管控反應(yīng)器中的PH值，管理簡(jiǎn) 便；其次，以海蠣殼粉為核心有利于顆粒污泥的生成，生物以海蠣殼粉為核心，通過(guò)在顆粒 表面的附著生長(zhǎng)最終形成的形成顆粒污泥。相比于無(wú)載體的傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器，顆粒污泥更 易于形成；且該鵝卵石支撐層不僅起到支撐作用，對(duì)進(jìn)水(含循環(huán)水)具有一定的分布作 用，使得進(jìn)水分布均勻，不容易存在死角。本實(shí)用新型廢水處理穩(wěn)定性更好、有機(jī)質(zhì)去除率 更高、啟動(dòng)時(shí)間更快。加上沿海地區(qū)盛產(chǎn)海礪，大量的海蠣殼被當(dāng)成垃圾扔掉，又鑒于其獨(dú) 特的物理與化學(xué)特性，將其制成固定化載體，能夠變廢為寶。

圖1為傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器的構(gòu)造簡(jiǎn)圖；圖2為本實(shí)用新型中UASB反應(yīng)器的構(gòu)造簡(jiǎn)圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)用新型的一種UASB反應(yīng)器是在傳統(tǒng)的UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上做 的進(jìn)一步改良，包括反應(yīng)器主體1，該反應(yīng)器主體1的底部設(shè)有一進(jìn)水口 11，反應(yīng)器主體1 內(nèi)的上部設(shè)有一個(gè)三相分離器12，該三相分離器12向上依次設(shè)有喇叭口沉淀區(qū)18和沉淀 分離區(qū)14，該喇叭口沉淀區(qū)18上設(shè)有沼氣集氣室13及沼氣排氣管15 ；該沉淀分離區(qū)14連 接溢流出水槽17，該溢流出水槽17上連接出水管16 ；本實(shí)用新型是在反應(yīng)器主體1的底部 鋪設(shè)一層鵝卵石支撐層2，將反應(yīng)器主體1的錐形底部填平為宜；在鵝卵石支撐層2上投加 混合有粒徑為80 100目，粒徑大小為0. 15 0. 2mm的海蠣殼粉填充料的厭氧污泥層3， 此厭氧污泥層3為反應(yīng)器主體1有效高度的40%。在反應(yīng)器主體1或溢流出水槽17上還可以外接一臺(tái)循環(huán)泵4，將部分出水回流至 底部，與進(jìn)水同步進(jìn)入反應(yīng)器主體1，該循環(huán)泵4產(chǎn)生的循環(huán)量以生物床膨脹20 % 40 %為 宜；適當(dāng)?shù)某鏊亓骺山档瓦M(jìn)水對(duì)于進(jìn)水區(qū)微生物的沖擊，有利于避免溝流及死區(qū)等現(xiàn)象， 提高了 UASB反應(yīng)器的容積利用率。帶有外循環(huán)回水系統(tǒng)的UASB反應(yīng)器已是習(xí)有技術(shù)，不 是本實(shí)用新型的實(shí)用新型重點(diǎn)，該外循環(huán)的水可以取自溢流出水槽17，也可以直接取自反 應(yīng)器主體1。當(dāng)廢水由該反應(yīng)器主體1底部進(jìn)水口 11進(jìn)入時(shí)，滲過(guò)反應(yīng)器主體1底端的鵝卵石 支撐層2，與厭氧污泥層3混合，由于該厭氧污泥層3中混合有海蠣殼粉填充料，該厭氧污 泥中的厭氧生物以海蠣殼粉為核心，通過(guò)附著在海蠣殼粉的表面生長(zhǎng)最終形成顆粒污泥， 該廢水以一定流速自下向上流動(dòng)會(huì)同廢水與厭氧污泥相接觸而發(fā)生厭氧反應(yīng)并產(chǎn)生的沼 氣，引起厭氧污泥層3擾動(dòng)并帶動(dòng)該顆粒污泥上升，形成攪拌作用，使得廢水與厭氧污泥充分混合，有機(jī)質(zhì)被吸附分解。所產(chǎn)沼氣經(jīng)由反應(yīng)器主體1中三相分離器12上部的沼氣集氣室13收集后通過(guò)沼氣排氣管15排出，含有懸浮污泥的水進(jìn)入三相分離器12的沉淀分離區(qū) 14，由于沼氣已從該中水中分離，沉淀分離區(qū)14不再受沼氣攪拌作用的影響，處理后的水 在平穩(wěn)上升過(guò)程中，其中沉淀性能良好的顆粒污泥經(jīng)沉降面返回反應(yīng)器主體1，從而保證了 反應(yīng)器主體1內(nèi)部的污泥濃度；含有少量絮狀污泥的處理后的水溢出至溢流出水槽17經(jīng)出 水管16排除。該循環(huán)泵4將部分處理后的水循環(huán)排入進(jìn)水口 11。以上所述的海蠣殼粉填充料采用普通的海蠣殼經(jīng)粉碎后，過(guò)篩獲得；若載體粒徑 為80 100目時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該粒徑載體流化效果良好，固定化效果較好，為較佳實(shí)施 方式，但不局限本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，只要海蠣殼粉碎至粉狀時(shí)，皆屬于本實(shí)用新型的保 護(hù)范圍。采用以上方案后，由于海蠣殼由礦物質(zhì)和蛋白多糖等有機(jī)物組成，礦物質(zhì)以鈣元 素為主，鈣含量為39. 78% 士0. 23%，另有鈉、鋇、銅、鐵、鎂、錳、鎳、鍶等多種無(wú)機(jī)元素；存 在大量的碳酸鈣，測(cè)試表明未外加PH值的條件下，可以使UASB反應(yīng)器中的pH值穩(wěn)定于7、 之間，不再需要調(diào)節(jié)管控UASB反應(yīng)器中的PH值，管理簡(jiǎn)便；其次，由于海蠣殼的物理構(gòu)造為 角質(zhì)層、棱柱層、珍珠層組成，主要部分為棱柱層，葉片狀結(jié)構(gòu)，含大量632 IOmm微孔，具 有較強(qiáng)的吸附能力；以海蠣殼粉為核心有利于顆粒污泥的生成，生物以海蠣殼粉為核心，通 過(guò)在顆粒表面的附著生長(zhǎng)最終形成的形成顆粒污泥。相比于的傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器，顆粒污泥 更易于形成；且適當(dāng)?shù)某鏊亓饔欣诒苊鉁狭骷八绤^(qū)等現(xiàn)象，提高了 UASB反應(yīng)器的容積 利用率。本實(shí)用新型廢水處理穩(wěn)定性更好、有機(jī)質(zhì)去除率更高、啟動(dòng)時(shí)間更快。加上沿海地 區(qū)盛產(chǎn)海礪，大量的海蠣殼被當(dāng)成垃圾扔掉，又鑒于其獨(dú)特的物理與化學(xué)特性，將其制成固 定化載體，能夠變廢為寶。本實(shí)用新型的精神在于在不改變?cè)璘ASB反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)在UASB反應(yīng) 器主體1的底部鋪設(shè)鵝卵石支撐層2，并在該鵝卵石支撐層2上投加混合有海蠣殼粉填充料 的厭氧污泥的方式，利用海蠣殼中含有大量碳酸鈣及海蠣殼粉的顆粒含大量632 IOmm微 孔，具有較強(qiáng)的吸附能力，不需要人工管控就能將反應(yīng)器內(nèi)的PH值穩(wěn)定于7、之間，且能快 速生成顆粒污泥；加之鵝卵石層具分布進(jìn)水的作用，使泥水混合更為充分，能有效減少死角 的存在。以上所述，僅是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)范圍作任 何限制，故凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化 與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種UASB反應(yīng)器，包括反應(yīng)器主體、進(jìn)水口、三相分離器、沼氣集氣室、沼氣排氣管、沉淀分離區(qū)、溢流出水槽和出水管；其特征在于在反應(yīng)器主體的底部鋪設(shè)鵝卵石層，在該鵝卵石層上設(shè)混合有海蠣殼粉填充料的厭氧污泥層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UASB反應(yīng)器，其特征在于所述的厭氧污泥層為反應(yīng)器 主體有效高度的40%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UASB反應(yīng)器，其特征在于所述的海蠣殼粉的粒徑為 80 100目。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種UASB反應(yīng)器，其特征在于所述的UASB反應(yīng)器帶有外 循環(huán)回水系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型一種UASB反應(yīng)器，在傳統(tǒng)UASB反應(yīng)器主體的底部鋪上一層鵝卵石支撐層，在鵝卵石支撐層的上方投加混合有海蠣殼粉填充料的厭氧污泥，由于海蠣殼中存在大量的碳酸鈣，不需要人工管控就可以將該反應(yīng)器中的pH值穩(wěn)定于7~8之間，其次，以海蠣殼粉為核心有利于顆粒污泥的生成，且鵝卵石層可使進(jìn)水分布均勻，泥水混合更為充分；本實(shí)用新型廢水處理穩(wěn)定性更好、有機(jī)質(zhì)去除率更高、啟動(dòng)時(shí)間更快；加上沿海地區(qū)盛產(chǎn)海礪，大量的海蠣殼被當(dāng)成垃圾扔掉，鑒于其獨(dú)特的物理與化學(xué)特性，將其制成厭氧污泥填充料，能夠變廢為寶。
文檔編號(hào)C02F3/28GK201574101SQ200920182460
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者方宏達(dá), 林建清 申請(qǐng)人:集美大學(xué)