本發(fā)明涉及厭氧反應器，具體涉及一種循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、石油化工、煤化工、焦化、食品加工、醫(yī)藥等行業(yè)生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量高濃度有機廢水，該類廢水包含各類有機和無機的特征污染物。目前，對于高濃度難降解有機廢水的預處理，采用的方法有物理法、化學法和生物法。物理法和化學法主要針對懸浮物、油類、無機污染物以及非溶解態(tài)有機污染物，對占主要成分的溶解性有機物污染物，也可通過采用高級氧化、濕式氧化以及離心萃取等方式進行處理，但投資和處理成本昂貴，生物法特別是厭氧生物法，仍然是目前應用最廣泛的預處理手段。

2、公開號cn212504208u公開了一種厭氧反應器，該厭氧反應器的廢水沿水流方向經(jīng)主反應區(qū)、污泥沉降區(qū)和厭氧生物填料區(qū)到達反應器外體上部后端的溢流器，最終經(jīng)排水口排出，通過橫向和豎向空間的分配，有效利用厭氧反應器內(nèi)部的空間。

3、然而，該種厭氧反應器在處理高濃度且含有毒性的難處理有機廢水時，由于有機物污染負荷過高以及毒性物質(zhì)對微生物的抑制作用，導致污染物的降解效率受到嚴重影響，無法保證系統(tǒng)出水處理效果，且會大大增加廢水處理成本。同時，由于高濃度難降解廢水成分復雜，處理不同污染物所需的水力停留時間不同，在采用單級厭氧反應器時，可能存在部分污染物未得到降解處理的情況，造成出水水質(zhì)惡化，增加后續(xù)處理系統(tǒng)的壓力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中的厭氧反應器在處理高濃度且含有毒性的難處理有機廢水時，由于有機物污染負荷過高以及毒性物質(zhì)對微生物的抑制作用，導致污染物的降解效率受到嚴重影響，無法保證系統(tǒng)出水處理效果的技術(shù)問題。

2、為達到上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，包括：

4、反應單元，包括依次連通的一級厭氧反應器、二級厭氧反應器及緩存池，所述一級厭氧反應器內(nèi)填充有填料載體，并具有進水口及外循環(huán)口，所述進水口的進水流量小于所述外循環(huán)口的進水流量；

5、外循環(huán)單元，包括外循環(huán)管及外循環(huán)泵，所述外循環(huán)管連通所述緩存池及所述外循環(huán)口，所述外循環(huán)泵設(shè)于所述外循環(huán)管；及

6、內(nèi)循環(huán)單元，包括內(nèi)循環(huán)管及內(nèi)循環(huán)泵，所述內(nèi)循環(huán)管的兩端分別連通所述二級厭氧反應器的頂部及底部，所述內(nèi)循環(huán)泵設(shè)于所述內(nèi)循環(huán)管。

7、在一些實施例中，所述反應單元還包括進水管，所述進水管自所述進水口伸入所述一級厭氧反應器內(nèi)，且其頂部設(shè)有多個進水孔道；

8、所述外循環(huán)口包括多個外循環(huán)支口，所述外循環(huán)管包括外循環(huán)主管及多個外循環(huán)支管，所述外循環(huán)主管的一端連通所述緩存池，另一端連通多個所述外循環(huán)支管，多個所述外循環(huán)支管分別自多個所述外循環(huán)支口伸入所述一級厭氧反應器內(nèi)，且至少一所述外循環(huán)支管位于所述進水管的下方，其中，所述外循環(huán)泵設(shè)于所述外循環(huán)主管。

9、在一些實施例中，所述外循環(huán)支管在豎直方向上的兩側(cè)分別設(shè)有多個循環(huán)出水孔；和/或，

10、多個所述外循環(huán)支管沿豎直方向間隔設(shè)置，對應的，多個所述外循環(huán)支管沿豎直方向間隔設(shè)置，所述進水管位于底部相鄰的兩個所述外循環(huán)支管之間。

11、在一些實施例中，所述進水口的進水流量為q1，所述外循環(huán)口的進水流量為q2，滿足q2/q1≥10。

12、在一些實施例中，所述反應單元還包括第一連接管，所述第一連接管的一端連通所述一級厭氧反應器的頂部，另一端連通所述二級厭氧反應器的底部；

13、其中，所述第一連接管與所述一級厭氧反應器的連通處位于所述外循環(huán)口及所述進水口的上方。

14、在一些實施例中，所述內(nèi)循環(huán)管包括內(nèi)循環(huán)主管及多個內(nèi)循環(huán)支管，所述內(nèi)循環(huán)主管的一端連通所述二級厭氧反應器的頂部，另一端連通多個所述內(nèi)循環(huán)支管，多個所述內(nèi)循環(huán)支管分別連通所述二級厭氧反應器的底部，且與所述二級厭氧反應器的連通處沿豎直方向間隔設(shè)置，所述內(nèi)循環(huán)泵設(shè)于所述內(nèi)循環(huán)主管。

15、在一些實施例中，所述第一連接管與所述二級厭氧反應器的連通處位于底部相鄰的兩個所述內(nèi)循環(huán)支管之間。

16、在一些實施例中，所述第一連接管部分伸入所述二級厭氧反應器內(nèi)，且其伸入所述二級厭氧反應器內(nèi)的部分的頂部設(shè)有第一出水孔道；

17、各所述內(nèi)循環(huán)支管的部分伸入所述二級厭氧反應器內(nèi)，且其伸入所述二級厭氧反應器內(nèi)的部分的頂部設(shè)有第二出水孔道。

18、在一些實施例中，所述反應單元還包括第二連接管，所述第二連接管的一端連通所述二級厭氧反應器的頂部，另一端連通所述緩存池，且其與所述二級厭氧反應器的連通處位于所述內(nèi)循環(huán)管的上方；

19、其中，自所述進水口輸入所述一級厭氧反應器內(nèi)的水流上升速度為v1，滿足v1＞5m/h，自所述外循環(huán)口輸入所述一級厭氧反應器內(nèi)的水流上升速度為v2，滿足，0.25m/s≤v2≤0.30m/s，自所述第一連接管輸入所述二級厭氧反應器內(nèi)的水流上升速度為v3，滿足v3＞0.5m/h，自所述內(nèi)循環(huán)管輸入所述二級厭氧反應器內(nèi)的水流上升速度為v4，滿足，0.15m/s≤v4≤0.30m/s。

20、在一些實施例中，所述一級厭氧反應器向所述二級厭氧反應器的輸水流量為q3，所述內(nèi)循環(huán)管向所述二級厭氧反應器的輸水流量為q4，滿足q4/q3≥5。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)中，以兩級循環(huán)錯流式厭氧反應系統(tǒng)為主體，結(jié)合填充高性能填料載體、高效均勻布水以及系統(tǒng)大流量循環(huán)，提高反應器抗沖擊負荷能力，使系統(tǒng)內(nèi)能夠保持穩(wěn)定的厭氧環(huán)境和純正的厭氧菌群，以及實現(xiàn)厭氧流化床反應器內(nèi)填料高效流化。具體地，一級厭氧反應器cod去除率可到75%～80%，二級厭氧反應器cod去除率可到55%～65%，總的cod去除率可到89%～93%；且系統(tǒng)內(nèi)無復雜處理工藝單元，簡單高效；并通過串級循環(huán)回流處理技術(shù)，對厭氧污泥進行了優(yōu)勢專性菌強化培養(yǎng)，提高了處理效率，使得占地面積減小10%～30%；此外，一級厭氧反應器內(nèi)形成了泥膜共生協(xié)同處理的效果，同時利用進水與外循環(huán)形成水力錯流來實現(xiàn)填料流化，無需動力攪拌裝置，降低了10%～20%的能耗。

22、從而能夠采用串級厭氧反應器作為前置的預處理單元，降低了進入系統(tǒng)有毒有害物質(zhì)含量，采用系統(tǒng)出水外回流至前端，降低進入系統(tǒng)有毒有害物質(zhì)含量的同時，未引入溶解氧至厭氧反應器內(nèi)，保證了厭氧環(huán)境的穩(wěn)定性。且系統(tǒng)分離出的污泥回流至前端，未引入其它特性的微生物種群，保證了厭氧反應器內(nèi)微生物種群的純正。首級反應器可處理相對較容易處理的污染物，結(jié)合次級反應器，可應對較難處理的污染物，確保系統(tǒng)穩(wěn)定達標。

技術(shù)特征：

1.一種循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述反應單元還包括進水管，所述進水管自所述進水口伸入所述一級厭氧反應器內(nèi)，且其頂部設(shè)有多個進水孔道；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述外循環(huán)支管在豎直方向上的兩側(cè)分別設(shè)有多個循環(huán)出水孔；和/或，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述進水口的進水流量為q1，所述外循環(huán)口的進水流量為q2，滿足q2/q1≥10。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述反應單元還包括第一連接管，所述第一連接管的一端連通所述一級厭氧反應器的頂部，另一端連通所述二級厭氧反應器的底部；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)循環(huán)管包括內(nèi)循環(huán)主管及多個內(nèi)循環(huán)支管，所述內(nèi)循環(huán)主管的一端連通所述二級厭氧反應器的頂部，另一端連通多個所述內(nèi)循環(huán)支管，多個所述內(nèi)循環(huán)支管分別連通所述二級厭氧反應器的底部，且與所述二級厭氧反應器的連通處沿豎直方向間隔設(shè)置，所述內(nèi)循環(huán)泵設(shè)于所述內(nèi)循環(huán)主管。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連接管與所述二級厭氧反應器的連通處位于底部相鄰的兩個所述內(nèi)循環(huán)支管之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連接管部分伸入所述二級厭氧反應器內(nèi)，且其伸入所述二級厭氧反應器內(nèi)的部分的頂部設(shè)有第一出水孔道；

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述反應單元還包括第二連接管，所述第二連接管的一端連通所述二級厭氧反應器的頂部，另一端連通所述緩存池，且其與所述二級厭氧反應器的連通處位于所述內(nèi)循環(huán)管的上方；

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，其特征在于，所述一級厭氧反應器向所述二級厭氧反應器的輸水流量為q3，所述內(nèi)循環(huán)管向所述二級厭氧反應器的輸水流量為q4，滿足q4/q3≥5。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種循環(huán)錯流式串級厭氧系統(tǒng)，包括反應單元、外循環(huán)單元及內(nèi)循環(huán)單元；反應單元包括依次連通的一級厭氧反應器、二級厭氧反應器及緩存池，一級厭氧反應器內(nèi)填充有填料載體，并具有進水口及外循環(huán)口，進水口的進水流量小于外循環(huán)口的進水流量；外循環(huán)單元包括外循環(huán)管及外循環(huán)泵，外循環(huán)管連通緩存池及外循環(huán)口，外循環(huán)泵設(shè)于外循環(huán)管；內(nèi)循環(huán)單元包括內(nèi)循環(huán)管及內(nèi)循環(huán)泵，內(nèi)循環(huán)管的兩端分別連通二級厭氧反應器的頂部及底部，內(nèi)循環(huán)泵設(shè)于內(nèi)循環(huán)管。本方案提高反應器抗沖擊負荷能力，使系統(tǒng)內(nèi)能夠保持穩(wěn)定的厭氧環(huán)境和純正的厭氧菌群，實現(xiàn)厭氧流化床反應器內(nèi)填料高效流化，提高了處理效率，降低能耗。

技術(shù)研發(fā)人員：陳濤,吳朝陽,孫武,黎俊華,高智榮,馮馳,張云,李放,郭銳,殷萌,朱浩
受保護的技術(shù)使用者：中冶南方都市環(huán)保工程技術(shù)股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9