專利名稱：分離式厭氧折流反應(yīng)器及其工作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種分離式厭氧折流反應(yīng)器及其工作方法。
背景技術(shù)：
厭氧消化是一個復(fù)雜的生物學(xué)過程，在自然界內(nèi)厭氧發(fā)酵過程也廣泛存在著。在厭氧條件下，在有水的地方，有機物很容易發(fā)生厭氧消化，厭氧消化的代表性產(chǎn)物為甲烷和硫化氫。厭氧微生物，即為能在無氧條件下分解有機物的微生物。它們在地球上的分布是十分廣泛的。其中包括人和動物的腸胃、植物的木質(zhì)組織、海底、湖底、塘底和江灣的沉積物，以及各種污泥、沼澤、糞坑和稻田土壤中，都有不同數(shù)量的厭氧微生物存在。人們所開發(fā)的厭氧消化處理工藝，則是用人工的辦法在一種反應(yīng)器內(nèi)創(chuàng)造厭氧微生物所需要的營養(yǎng)條件和環(huán)境條件，使設(shè)備內(nèi)積累高濃度的厭氧微生物，以加速厭氧發(fā)酵 過程，使人工厭氧發(fā)酵的速度大大超過自然界中自發(fā)的厭氧發(fā)酵。在廢水的厭氧處理過程中，廢水中的有機物經(jīng)微生物的共同作用下，最終被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨。在此過程中，不同微生物的代謝過程相互影響、相互制約，形成復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。一般有機廢水中的污染物為高分子有機物，這些有機物在廢水中以溶解物、懸浮物或膠體的形式存在。如圖I所示，廢水中有機污染物的厭氧降解過程可劃分為四個階段I、水解階段水解定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合糖被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單糖或二聚糖的過程。高分子有機物因相對分子質(zhì)量較大，不能透過細胞膜，因此不可能被細菌直接利用，所以水解過程通常較緩慢，被認為是含高分子有機物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段。多種因素可能影響水解的速度與水解的程度，一般包括水解溫度；有機質(zhì)在反應(yīng)器內(nèi)的停留時間；有機質(zhì)的組成，例如木素、碳水化合物、蛋白質(zhì)與脂肪的質(zhì)量分數(shù)；有機質(zhì)顆粒的大?。籶H值；氨的濃度水解產(chǎn)物的濃度(例如揮發(fā)性脂肪酸)。2、發(fā)酵(或酸化)階段發(fā)酵定義為有機化合物既是電子受體也是電子供體的生物降解過程(自身氧化還原反應(yīng))，在此過程中，溶解性有機物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的產(chǎn)物。因此這一過程也稱為酸化。在這一階段，上述小分子的化合物在發(fā)酵細菌(即酸化菌)的細胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更簡單的化合物并分泌到細胞外。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸(VFA)、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等。與此同時，酸化菌也利用部分物質(zhì)合成新的細胞物質(zhì)。在此階段中，脂肪酸發(fā)酵會產(chǎn)生氫氣，因此這一反應(yīng)的順利進行，必須依賴于消耗氫的產(chǎn)甲烷過程，以便使氫濃度維持在較低水平。此外，脂肪酸的降解能使PH下降，因此在反應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)當有足夠的緩沖能力。在厭氧降解過程中，酸化細菌對酸的耐受力必須加以考慮。酸化過程在pH下降到4時仍可以進行，例如在青飼料的熟化中人們即利用了這一特性。但是產(chǎn)甲烷過程的最佳pH值在6. 5 7. 5間，因此pH值的下降將會減少甲烷生成和氫的消耗，并進一步引起酸化產(chǎn)物組成的改變。一些產(chǎn)物例如丙酸會大量生成。產(chǎn)乙酸菌沒有足夠的能力克服這種改變，產(chǎn)甲烷菌活力的下降又進一步加劇了酸的積累，使PH值進一步下降。厭氧降解過程因之惡化，嚴重時可使甲烷的形成完全中止。3、產(chǎn)乙酸階段發(fā)酵酸化階段的產(chǎn)物在產(chǎn)乙酸階段被產(chǎn)乙酸菌轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣和二氧化碳。通常在厭氧顆粒污泥中存在著微生態(tài)系統(tǒng)，在此系統(tǒng)中，產(chǎn)乙酸菌靠近利用氫的細菌生長，因此氫可以很容易被消耗掉并使產(chǎn)乙酸過程順利進行。除了許多產(chǎn)甲烷菌可以利用氫以外，硫酸鹽還原菌和脫氮菌也能消耗氫。此外少量的產(chǎn)乙酸菌也利用氫，這類產(chǎn)乙酸菌能使用氫作為電子供體將二氧化碳和甲醇還原為乙酸，此即同型產(chǎn)乙酸過程。4、產(chǎn)甲烷階段 這一階段里，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇等被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。在厭氧反應(yīng)器中，所產(chǎn)甲烷的大約70%由乙酸歧化菌產(chǎn)生。在反應(yīng)中，乙酸中的羧基從乙酸分子中分離，甲基轉(zhuǎn)化為甲烷，羧基轉(zhuǎn)化為二氧化碳，在中性溶液中，二氧化碳以碳酸氫鹽的形式存在。這一過程是厭氧反應(yīng)過程的最后一步，將前面所產(chǎn)生的有機酸等分解為甲烷、二氧化碳等物質(zhì)。如果這一過程不能順利進行，揮發(fā)性脂肪酸會大幅度積累，導(dǎo)致整個系統(tǒng)的酸化，最終使厭氧反應(yīng)停止。厭氧消化過程是由一系列發(fā)酵反應(yīng)組成的，最終能使復(fù)雜有機物穩(wěn)定化并轉(zhuǎn)化為CH4和CO2等氣體。這些反應(yīng)是由幾大類群不同種類的細菌組成的微生物群落共同完成的。這些細菌可以分為四個類群，即(I)水解和發(fā)酵細菌；(2)產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細菌；(3)同型產(chǎn)乙酸細菌；(4)產(chǎn)甲烷細菌；其中的產(chǎn)甲烷細菌又可以分為氫營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷細菌和乙酸營養(yǎng)型產(chǎn)甲烷細菌。不同類群的細菌具有不同的生理生化特性、最適PH值范圍以及營養(yǎng)要求等。但一般來說，可以將這四類群細菌簡單地分為兩大類，即產(chǎn)酸細菌和產(chǎn)甲烷細菌，因此也可以將厭氧消化過程分戊兩個階段，即產(chǎn)酸階段和產(chǎn)甲烷階段。在這兩個階段內(nèi).負責有機物轉(zhuǎn)化的細菌征組成及生理生化特性等方面均存在著很大的差異。在第一階段中起作用的主要是水解和/或發(fā)酵細菌，它們能將復(fù)雜的含碳大分子有機物水解為簡單的小分子單糖、氨基酸、脂肪酸和甘油等.然后再進一步發(fā)酵為各種有機酸s這一階段細菌的種類很多，它們的主要特點是代謝能力強、繁殖速度快(倍增時間最短的僅約為幾十分鐘)、對環(huán)境條件的適應(yīng)性很強等。在第二階段中細菌則主要是產(chǎn)甲烷細菌，它們的種類相對較少，能利用的基質(zhì)也非常有限，繁殖速度很慢，倍增時間一般在十幾小時，最長的達4 6d。此外，產(chǎn)甲烷細菌受環(huán)境因素，如PH值、溫度、有毒有害物質(zhì)或抑制物質(zhì)等的影響較大，比第一階段的細菌要敏感得多。要維持傳統(tǒng)的單相厭氧反應(yīng)器的正常、高效的運行，就必須在一個反應(yīng)器內(nèi)維持上述兩類特性炯異的細菌之間的平衡，即要保證出發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌所產(chǎn)生的有機酸等產(chǎn)物能夠及時有效地被產(chǎn)甲烷細菌所利用并最終轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳等無機終產(chǎn)物，否則，就會造成反應(yīng)器內(nèi)有機酸的積累，嚴重時就會導(dǎo)致反應(yīng)器內(nèi)PH值的下降；pH值的下降，又會進一步對產(chǎn)甲烷細菌的活性和代謝能力產(chǎn)生不利影響，甚至?xí)?dǎo)致嚴重的抑制作用，進一步降低其轉(zhuǎn)化和消耗有機酸的能力由于PH值的下降對發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌產(chǎn)生的不利影響不如其對產(chǎn)甲烷細菌所產(chǎn)生的那樣嚴重，這主要是由于上述的兩類細菌的不同特性所決定的，因此即使在反應(yīng)器內(nèi)的PH值下降到一定程度而導(dǎo)致對產(chǎn)甲烷細菌較嚴重的抑制時，發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌的活性仍有可能還未受到較大影響，它們還會繼續(xù)將原廢水中的有機物轉(zhuǎn)化為有機酸，如此就會造成更為嚴重的有機酸的積累和更大程度的PH值的下降，以及更為嚴重的對產(chǎn)甲烷細菌的抑制作用；實際上，這樣的一個過程就是厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)所謂的“酸化現(xiàn)象”的過程，許多實際運行的經(jīng)驗告訴我們，一旦厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)丁酸化現(xiàn)象，要想將其恢復(fù)正常就很困難，一方而需要很高的運行厭氧反應(yīng)器的技術(shù)和經(jīng)驗，另一方面還需要相對較長的時間；因此在某些實際工程中，一旦厭氧反應(yīng)器出現(xiàn)了 “酸化現(xiàn)象”，在條件許可的情況下，操作人員寧可將反應(yīng)器內(nèi)的污泥全部拋棄，重新投加接種污泥、重新培養(yǎng)馴化，很多事實都說明，這一方案比在原有基礎(chǔ)上努力恢復(fù)運行所需要的時間有時還要短。由此.我們可以看出，傳統(tǒng)的單相厭氧反應(yīng)器中維持發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌與產(chǎn)甲烷細菌之間曲平衡不是一件容易的事。另外，由于產(chǎn)甲烷細菌對環(huán)境條件的要求要遠高于發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌，而且產(chǎn)甲烷細菌的生長速率也遠低于發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌，因此我們在運行傳統(tǒng)的單相厭氧反應(yīng)器時.都是首先按照產(chǎn)甲烷細菌的要求來選擇運行條件，而且還會采取繁雜的措施來盡量維持兩者之間的平衡。這樣的一種運行控制戰(zhàn)略雖然可以首先保證產(chǎn)甲烷細菌的止常牛長和發(fā)揮其 正常的代謝功能，但可以肯定這對于發(fā)酵和產(chǎn)酸細菌以及同樣屬于第一階段細菌的水解細菌等種類的菌群來說，就不一定是其最適的生長環(huán)境條件和能最好地發(fā)揮其代謝功能的條件，但是由于它們的適應(yīng)能力較強、生長速率也較快，因此即使不是處在最適條件下，它們還是能夠比較充分地發(fā)揮其代謝功能。因此，可以說，在傳統(tǒng)的單相厭氧反應(yīng)器的運行巾，在一定程度上犧牲了第一階段細菌的部分功能，以保證產(chǎn)甲烷細菌能處在最佳的環(huán)境條件下。通常將水解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸三個階段歸結(jié)為產(chǎn)酸相，將產(chǎn)甲烷階段歸結(jié)為產(chǎn)甲烷相。傳統(tǒng)上將把產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相結(jié)合在一個反應(yīng)器中，但是產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相針對不同的反應(yīng)要求，需要不同的優(yōu)勢菌種，因此操控優(yōu)勢菌種難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一個目的是要提供一種將產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷分隔開來的分離式厭氧折流反應(yīng)器及其工作方法，厭氧折流反應(yīng)器簡稱為ABR (Anaerobic Baffled Reactor)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，公開了分離式厭氧折流反應(yīng)器，其包括反應(yīng)器本體、若干設(shè)于反應(yīng)器本體頂部的上折流板和若干設(shè)于反應(yīng)器本體底部的下折流板，上下折流板均采用垂直安裝，反應(yīng)器本體的兩端分別設(shè)有進水管和出水管，上折流板和下折流板將反應(yīng)器本體沿水流方向依次分成六個隔室第一隔室為布水區(qū)，第一隔室與進水管相通；第二隔室為水解區(qū)，第二隔室內(nèi)培養(yǎng)水解功能菌；第三隔室為發(fā)酵區(qū)，第三隔室內(nèi)培養(yǎng)發(fā)酵功能菌；第四隔室為產(chǎn)乙酸區(qū)，第四隔室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)乙酸功能菌；第五隔室為產(chǎn)甲烷區(qū)，第五隔室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)甲烷功能菌；第六隔室為清水收集區(qū)，第六隔室與出水管相通。
其有益效果是，通過一系列垂直安裝的上下折流板，將反應(yīng)器本體分成六個隔室，在不同的隔室內(nèi)進行產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷，使得產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷在物理上分隔開來。使得被處理的廢水在反應(yīng)器內(nèi)沿著上折流板和下折流板做連續(xù)的上下運動，使水流在不同隔室中的流態(tài)呈完全混合態(tài)，整個反應(yīng)器內(nèi)的水流以緩慢的速度作水平流動。廢水在折流板的作用下，水流繞折流板流動，而使得水流在反應(yīng)器內(nèi)的流徑的總長度增加。同時，由于折流板的阻擋和污泥的沉降作用，生物固體可以被有效地截留在反應(yīng)器內(nèi)。反應(yīng)器的整個流程方向則表現(xiàn)為推流態(tài)。在反應(yīng)動力學(xué)的角度，這種完全混合與推流相結(jié)合的復(fù)合型流態(tài)十分利于保證反應(yīng)器的容積利用率、提高處理效果及促進運行的穩(wěn)定性，是一種極佳的流態(tài)形式。同時，在一定處理能力下，這個復(fù)合型流態(tài)所需的反應(yīng)器容積也比單個完全混合式的反應(yīng)器容積小很多。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、無運動部件、無需機械混合裝置、造價低、容積利用率高、不易阻塞、污泥床膨脹程度較低，從而可降低反應(yīng)器的總高度、投資成本和運轉(zhuǎn)費用低生物量特性，對生物體的沉降性能無特殊要求、污泥產(chǎn)率低、剩余污泥量少、泥齡高、污泥無需在載體、表面生長、不需后續(xù)沉淀池進行泥水分離工藝的運行，水力停留時間短、可以間歇的方式運行、耐水力和有機沖擊負荷能力強，對進水中的有毒有害物質(zhì)具有良好的承受力、可長運行時間而無需排泥。在一些實施方式中，進水管和出水管均位于反應(yīng)器本體的頂部。其有益效果是，進水管位于頂部，水流從上流入，可以促進混合。出水管位于頂部，水流從上方流出，可以更好的保證沉降的效果。在一些實施方式中，第四隔室的上部設(shè)有收集氫氣的第一三相分離器和第一收集管，第一三相分離器對廢水、氫氣、污泥三相進行有效分離，第一收集管對產(chǎn)生的氣體進行收集。其有益效果是，通過第一收集管將氫氣收集起來作為能源使用。在一些實施方式中，第五隔室的上部設(shè)有收集甲烷的第二三相分離器和第二收集管，第二三相分離器對廢水、甲烷、污泥三相進行有效分離，第二收集管對產(chǎn)生的氣體進行收集。其有益效果是，通過第二收集管將甲烷收集起來作為能源使用。在一些實施方式中，第二隔室的底部設(shè)有水解功能菌回收管；第三隔室的底部設(shè)有發(fā)酵功能菌回收管；第四隔室的底部設(shè)有產(chǎn)乙酸功能菌回收管；第五隔室的底部設(shè)有產(chǎn)甲烷功能菌回收管；第六隔室的底部設(shè)有排放污泥的排空管。其有益效果是，通過水解功能菌回收管、發(fā)酵功能菌回收管、產(chǎn)乙酸功能菌回收管和產(chǎn)甲烷功能菌回收管分別實現(xiàn)各菌種的回收。排空管用于排除反應(yīng)器內(nèi)淤積的污泥。在一些實施方式中，上折流板的底端沿水流方向設(shè)有折角。其有益效果是，使得各個隔室內(nèi)污泥的都只會沉降當前隔室，防止污泥的跑動。在一些實施方式中，還包括控制器，控制器實時監(jiān)測和控制第二隔室、第三隔室、第四隔室及第五隔室內(nèi)水流的溫度、酸堿度和氧化還原電位。其有益效果是，通過控制器，實時監(jiān)測和控制溫度、酸堿度和氧化還原電位，使得每個隔室內(nèi)的環(huán)境均為最當前隔室內(nèi)投放菌種的最佳生長環(huán)境，充分發(fā)揮各菌種的作用，提高反應(yīng)器的整體反應(yīng)速率。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，公開了分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作方法，其包括如下步驟廢水通過進水管進入到第一隔室內(nèi)，并通過布水裝置使得廢水均勻分布于第一隔室內(nèi)；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第二隔室，并在水解功能菌的作用下水解；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第三隔室，并在發(fā)酵功能菌的作用下發(fā)酵；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第四隔室，并在產(chǎn)乙酸功能菌的作用下產(chǎn)生乙酸、氫氣和二氧化碳；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第五隔室，并在產(chǎn)甲烷功能菌的作用下產(chǎn)生甲烷和二氧化碳；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第六隔室，并通過出水管排出。 在一些實施方式中，第三、四隔室的溫度為35°C-37°C或者55°C-65°C，pH值為
5.0-8. 5,氧化還原電位為_200mv _140mv。在一些實施方式中，第五隔室的溫度為35°C -37°C或者55°C _65°C，pH值為
6.5-7. 8，氧化還原電位為-220mv _190mv。本發(fā)明的優(yōu)點是I、良好的水力條件反應(yīng)器內(nèi)的水力條件是影響處理效果的重要因素之一。本發(fā)明的容積利用率要高于其他型式的反應(yīng)器。隨處理水量的增加，產(chǎn)氣量提高，促進了返混作用，同時由于折流板的阻擋作用，阻止了各個隔室間的混合作用，因而就整個反應(yīng)器而言，具有推流式的流態(tài)，且隔室越多，越趨于推流態(tài)。因此，可把運行中的厭氧折流反應(yīng)器看作一個由一系列混合良好的連續(xù)攪拌反應(yīng)器系統(tǒng)的串聯(lián)，因而具有較強的處理能力。2、穩(wěn)定的生物固體截留能力厭氧折流反應(yīng)器對生物固體具有良好而穩(wěn)定的截留能力。厭氧折流反應(yīng)器反應(yīng)器中80%的生物固體集中在隔室內(nèi)形成高濃度的污泥層，其濃度可高達50-80g/l。污泥具有良好的沉降性能，不受進水量的變化而影響產(chǎn)氣，厭氧折流反應(yīng)器的運行穩(wěn)定可靠。3、良好的顆粒污泥形成及微生物種群的分布厭氧折流反應(yīng)器中，隔室內(nèi)的水流類似于升流式厭氧污泥床。雖然顆粒污泥的形成并不是厭氧折流反應(yīng)器工藝的關(guān)鍵，但它可確實形成顆粒污泥，形成顆粒污泥的產(chǎn)甲烷功能菌在ABR中具有良好的分布。同時，在不同隔室中不同的菌種分別以優(yōu)勢種群存在。4、良好而穩(wěn)定的處理效果厭氧折流反應(yīng)器處理工藝能很有效地處理不同中高濃度有機廢水。


圖I是厭氧降解過程的流程示意圖。圖2是本發(fā)明一實施方式的離式厭氧折流反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明一實施方式的分離式厭氧折流反應(yīng)器的剖視圖。圖4是本發(fā)明一實施方式的分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
如圖2至圖3示意性的顯示了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其包括反應(yīng)器本體I、控制器21、若干上折流板2和若干下折流板3。上折流板2垂直固定于反應(yīng)器本體I的頂部，下折流板3垂直固定于反應(yīng)器本體I的底部，在上折流板2的底端沿水流方向設(shè)有折角。在反應(yīng)器本體I的兩端分別設(shè)有進水管4和出水管5，進水管4和出水管5均位于反應(yīng)器本體I的頂部上折流板2和下折流板3將反應(yīng)器沿水流方向依次分成六個隔室第一隔室6為布水區(qū)，第一隔室6與進水管4相通；
第二隔室7為水解區(qū)，第二隔室7內(nèi)培養(yǎng)水解功能菌，在第二隔室7的底部設(shè)有水解功能菌回收管16，水解包括但不限于纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖和葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽和氨基酸等；第三隔室8為發(fā)酵區(qū)，第三隔室8內(nèi)培養(yǎng)發(fā)酵功能菌，在第三隔室8的底部設(shè)有發(fā)酵功能菌回收管17，發(fā)酵即發(fā)酵細菌(即酸化菌)將水解區(qū)中產(chǎn)生的小分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性脂肪酸、乳酸、二氧化碳、氨和硫化氫等；第四隔室9為產(chǎn)乙酸區(qū)，第四隔室9內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)乙酸功能菌，在第四隔室9的底部設(shè)有產(chǎn)乙酸功能菌回收管18，在第四隔室9的頂部設(shè)有收集氫氣的第一段三相分離器12和第一收集管13，產(chǎn)乙酸菌將發(fā)酵區(qū)中產(chǎn)生的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸和新的細胞物質(zhì)，通過第一三相分離器對廢水、氫氣、污泥三相進行有效分離，通過第一收集管對產(chǎn)生的氣體進行收集；第五隔室10為產(chǎn)甲烷區(qū)，第五隔室10內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)甲烷功能菌，在第五隔室10的底部設(shè)有產(chǎn)甲烷功能菌回收管19，在第五隔室10的頂部設(shè)有收集甲烷的第二三相分離器14和第二收集管15，產(chǎn)甲烷菌將產(chǎn)乙酸區(qū)中產(chǎn)生的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水和新的細胞物質(zhì)，通過第二三相分離器對廢水、甲烷、污泥三相進行有效分離，通過第二收集管對產(chǎn)生的氣體進行收集。第一三相分離器和第二三相分離器均采用蘇州歐萊華環(huán)保設(shè)備有限公司生產(chǎn)的“GLS-AA”型三相分離器。第六隔室11為清水收集區(qū)，第六隔室11與出水管5相通，在第六隔室11的底部設(shè)有排放污泥的排空管20?？刂破?1同時與第二隔室7、第三隔室8、第四隔室9及第五隔室10連接，實時監(jiān)測和控制各隔室內(nèi)的水流的溫度、酸堿度和氧化還原電位。如圖4示意性的顯示了根據(jù)本發(fā)明一實施方式的分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作方法，其具體包括如下步驟步驟SOOl :廢水通過進水管進入到第一隔室內(nèi)，并通過布水裝置使得廢水均勻分
布于第一隔室內(nèi)。步驟S002 :廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第二隔室，并在水解功能菌的作用下水解。步驟S003 :廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第三隔室，并在發(fā)酵功能菌的作用下發(fā)酵。步驟S004 :廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第四隔室，并在產(chǎn)乙酸功能菌的作用下產(chǎn)生乙酸、氫氣和二氧化碳。
步驟S005 :廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第五隔室，并在產(chǎn)甲烷功能菌的作用下產(chǎn)生甲烷和二氧化碳。步驟S006 :廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第六隔室，并通過出水管排出。在分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作過程當中，通過控制器使得第三隔室和第四隔室的溫度維持在35 °C -37°C或者55°C -65 °C，pH值維持在5. 0_8. 5，氧化還原電位維持在-200mv _140mv,這樣一個最佳環(huán)境有利于發(fā)酵功能菌和產(chǎn)乙酸功能菌的作用。第五隔室的溫度維持在35°C -37°C或者55°C _65°C，pH值維持在6. 5-7. 8，氧化還原電位維持在-220mv _190mv,這樣一個最佳環(huán)境有利于產(chǎn)甲燒功能菌的作用。控制器采用昆山上泰儀器有限公司生產(chǎn)的微電腦PH/0RP變送器PC-3100，自動控制溫度、酸堿度和氧化還原電位。 在第三、四、五隔室內(nèi)分別置有感應(yīng)探頭，當感應(yīng)探頭感應(yīng)到隔室內(nèi)的溫度低于最佳環(huán)境的溫度時，就會通過一加熱裝置對隔室內(nèi)部進行加熱，當感應(yīng)探頭感應(yīng)到隔室內(nèi)的溫度高于最佳環(huán)境的溫度時，就會通過停止加熱裝置對隔室內(nèi)部的加熱。當感應(yīng)探頭感應(yīng)到隔室內(nèi)的PH值偏離最佳環(huán)境的pH值范圍時，會通過調(diào)節(jié)向隔室內(nèi)投放碳酸鈉的量，來調(diào)節(jié)隔室內(nèi)的PH值。當感應(yīng)探頭感應(yīng)到隔室內(nèi)的氧化還原電位偏離最佳環(huán)境的氧化還原電位范圍時，會通過向隔室內(nèi)投放氧化劑或者還原劑，來調(diào)節(jié)隔室內(nèi)的氧化還原電位。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干相似的變形和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，包括反應(yīng)器本體、若干設(shè)于反應(yīng)器本體頂部的上折流板和若干設(shè)于反應(yīng)器本體底部的下折流板， 所述反應(yīng)器本體的兩端分別設(shè)有進水管和出水管， 所 述上折流板和下折流板將反應(yīng)器本體沿水流方向依次分成六個隔室 第一隔室為布水區(qū)，所述第一隔室與進水管相通； 第二隔室為水解區(qū)，所述第二隔室內(nèi)培養(yǎng)水解功能菌； 第三隔室為發(fā)酵區(qū)，所述第三隔室內(nèi)培養(yǎng)發(fā)酵功能菌； 第四隔室為產(chǎn)こ酸區(qū)，所述第四隔室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)こ酸功能菌； 第五隔室為產(chǎn)甲烷區(qū)，所述第五隔室內(nèi)培養(yǎng)產(chǎn)甲烷功能菌； 第六隔室為清水收集區(qū)，所述第六隔室與出水管相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，所述進水管和出水管均位于反應(yīng)器本體的頂部。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，所述第四隔室的上部設(shè)有收集氫氣的第一三相分離器和第一收集管，第一三相分離器對廢水、氫氣、污泥三相進行有效分離，第一收集管對產(chǎn)生的氣體進行收集。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，所述第五隔室的上部設(shè)有收集甲烷的第二三相分離器和第二收集管，第二三相分離器對廢水、甲烷、污泥三相進行有效分離，第二收集管對產(chǎn)生的氣體進行收集。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，所述第二隔室的底部設(shè)有水解功能菌回收管； 所述第三隔室的底部設(shè)有發(fā)酵功能菌回收管； 所述第四隔室的底部設(shè)有產(chǎn)こ酸功能菌回收管； 所述第五隔室的底部設(shè)有產(chǎn)甲烷功能菌回收管； 所述第六隔室的底部設(shè)有排放污泥的排空管。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，所述上折流板的底端沿水流方向設(shè)有折角。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器，其特征在于，還包括控制器，所述控制器實時監(jiān)測和控制第二隔室、第三隔室、第四隔室及第五隔室內(nèi)水流的溫度、酸堿度和氧化還原電位。
8.權(quán)利要求I至7中任意一項所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作方法，其特征在干，包括如下步驟 廢水通過進水管進入到第一隔室內(nèi)，并通過布水裝置使得廢水均勻分布于第一隔室內(nèi)； 廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第二隔室，并在水解功能菌的作用下水解；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第三隔室，并在發(fā)酵功能菌的作用下發(fā)酵；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第四隔室，并在產(chǎn)こ酸功能菌的作用下產(chǎn)生こ酸、氫氣和ニ氧化碳； 廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第五隔室，并在產(chǎn)甲烷功能菌的作用下產(chǎn)生甲烷和ニ氧化碳；廢水沿水流方向經(jīng)過上下折流板后進入第六隔室，并通過出水管排出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作方法，其特征在于，所述第三、四隔室的溫度為35 °C -37°C或者55°C -65 °C, pH值為5. 0-8.5，氧化還原電位為 _200mv _140mv。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分離式厭氧折流反應(yīng)器的工作方法，其特征在于，所述第五隔室的溫度為35 °C -37°C或者55 °C -65 °C, pH值為6. 5-7.8，氧化還原電位為 _220mv _190mv。
全文摘要
本發(fā)明公開了分離式厭氧折流反應(yīng)器(簡稱ABR-Anaerobic Baffled Reactor)，其包括反應(yīng)器本體、若干設(shè)于反應(yīng)器本體頂部的上折流板和若干設(shè)于反應(yīng)器本體底部的下折流板，上下折流板均采用垂直安裝，反應(yīng)器本體的兩端分別設(shè)有進水管和出水管，上折流板和下折流板將反應(yīng)器本體沿水流方向依次分成六個隔室，在不同的隔室內(nèi)進行產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷，使得產(chǎn)酸和產(chǎn)甲烷在物理上分隔開來。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、造價低、容積利用率高、不易阻塞、對生物體的沉降性能無特殊要求、污泥產(chǎn)率低、剩余污泥量少、泥齡高、污泥無需在載體表面生長、不需后續(xù)沉淀池進行泥水分離工藝的運行，水力停留時間短、可以間歇的方式運行、耐水力和有機沖擊負荷能力強，可時間長運行而無需排泥。本發(fā)明還公開了這種反應(yīng)器的工作方法。
文檔編號C02F3/28GK102659243SQ20121015707
公開日2012年9月12日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者徐富 申請人:蘇州蘇水環(huán)境工程有限公司