專利名稱：甜高粱燃料乙醇廢水環(huán)流生物反應(yīng)器耦合處理裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種甜高粱燃料乙醇廢水環(huán)流生物反應(yīng)器耦合處理裝置及方法，屬于
酒精行業(yè)廢水生物處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
燃料乙醇指體積濃度達(dá)到99.5%以上的無水乙醇。燃料乙醇是燃燒清潔的高辛烷 值燃料，是可再生能源。燃料乙醇是一種可再生能源，可在專用的乙醇發(fā)動(dòng)機(jī)中使用，又可 按一定的比例與汽油混合，在不對(duì)原汽油發(fā)動(dòng)機(jī)做任何改動(dòng)的前提下直接使用。使用含醇 汽油可減少汽油消耗量，增加燃料的含氧量，使燃燒更充分，降低燃燒中的CO及氮氧化物 等污染物的排放。 在我國大部分燃料乙醇采用玉米、小麥及谷物等糧食原料發(fā)酵生產(chǎn)，這會(huì)造成與 人征糧的情況，生產(chǎn)規(guī)模收到限制。采用非糧原料如甜高粱、農(nóng)作物秸稈及木質(zhì)纖維素等生 產(chǎn)燃料乙醇是我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。甜高粱是一種高效的能源作物，耐貧瘠，耐干 旱，光和效率高，適于在我國北方種植發(fā)展燃料乙醇工業(yè)。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同，每生產(chǎn)1噸 乙醇會(huì)產(chǎn)生大約1020噸的廢水，廢水中含有大量的有機(jī)物及懸浮物，并且呈酸性，而且含 有氮及磷等會(huì)引起水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)，直接排放會(huì)造成污染，要大力發(fā)展非糧原料乙醇 工業(yè)，必須首先解決廢水處理利用問題。 目前對(duì)于玉米、小麥等原料成產(chǎn)乙醇的廢糟液，一般是先將糟液經(jīng)板框過濾機(jī)過 濾，濾渣經(jīng)處理作為DDG，或糟液直接經(jīng)多效濃縮飼料生產(chǎn)DDGS全糟飼料，而甜高粱酒精廢 水(糟液)過濾后濾渣烘干或直接濃縮得到的固形物大部分為纖維素，粗蛋白含量很低，不 適于用作飼料，無經(jīng)濟(jì)價(jià)值，且此過程消耗大量熱量。而且廢水中懸浮物含量高，主要是難 降解的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素等，不適于直接應(yīng)用UASB及EGSB等高速厭氧反應(yīng)器處 理，若先過濾再處理會(huì)產(chǎn)生大量的難以處理的廢渣。采用傳統(tǒng)的厭氧接觸法則需要很長的 停留時(shí)間及較大的占地面積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種采用厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器_好氧氣升式環(huán)流生物反 應(yīng)器耦合裝置添加載體附著活性污泥形成生物膜處理甜高粱燃料乙醇廢水的裝置及方法， 該方法具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，操作過程簡單，能耗低，周期短，產(chǎn)生廢渣少，能源回收率高 等特點(diǎn)，出水水質(zhì)主要指標(biāo)達(dá)到國家酒精行業(yè)廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明中以環(huán)流生物反 應(yīng)器耦合裝置處理甜高粱燃料乙醇廢水，耦合裝置中，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件設(shè)導(dǎo) 流筒和三相分離器，好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器內(nèi)構(gòu)件只設(shè)導(dǎo)流筒，結(jié)構(gòu)簡單，傳質(zhì)效果 好，能耗低，有利于固定化生物膜的與液相及氣相間的傳質(zhì)；反應(yīng)器投加載體，活性污泥附 著在載體上形成生物膜，沉降性能好，使得反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，對(duì)廢水降解效率高；系統(tǒng) 耐高懸浮物廢水能力好，甜高粱燃料乙醇廢水可不經(jīng)預(yù)處理直接進(jìn)水，因此在環(huán)流生物反 應(yīng)器耦合裝置中利用活性碳載體固定化生物膜處理甜高粱燃料乙醇廢水研究具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。 本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明的一種甜高粱燃料乙醇廢水的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器-好氧氣升式生物 環(huán)流生物反應(yīng)器耦合處理裝置，在厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器和好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器之 間設(shè)置有中間調(diào)節(jié)槽；厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流筒和三相分離器，厭氧內(nèi)環(huán)流 生物反應(yīng)器外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器外殼體上部設(shè)置沉降 區(qū)，頂部設(shè)置三相分離器；好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流筒，好氧氣升式環(huán)流生 物反應(yīng)器外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器頂部設(shè)置有固液分離 區(qū)，固液分離區(qū)經(jīng)管路連接外設(shè)的污泥沉降器。 所述的厭氧環(huán)流生物反應(yīng)器，圓柱形外殼體橫截面直徑為92-120mm，高度 460-900mm，高徑比7. 5 : 1_9 : 1 ;內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流筒，直徑60_80mm，高度400-800mm ;外 殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，外殼體上部設(shè)置沉降區(qū)，直徑為外殼體的1.6-1. 75倍，高度 為外殼體的1/9，反應(yīng)器密封，沉降區(qū)頂部設(shè)置三相分離器；所述的好氧氣升式環(huán)流生物反 應(yīng)器設(shè)有圓柱形外殼體，外殼體橫截面為圓形，直徑為55-72mm，高度500mm-650mm，高徑比 9 : 1 ;內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流筒，直徑30-40mm，高度390-520mm;外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊， 頂部設(shè)固液分離區(qū)，經(jīng)管路連接外設(shè)的污泥沉降器。 本發(fā)明的甜高粱燃料乙醇廢水的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器-好氧氣升式生物環(huán)流 生物反應(yīng)器耦合處理裝置的操作方法，步驟如下 1)厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器接種酒精廢水處理廠常溫厭氧污泥，接種量為反應(yīng)器體 積的30% ，經(jīng)甜高粱燃料乙醇廢水間歇馴化、梯度馴化為高效產(chǎn)甲烷的高溫厭氧污泥，投加 占反應(yīng)器體積3%的粒徑為0. 8-1. 3mm的活性碳顆粒載體，活性污泥附著在載體上，形成生 物膜，完成啟動(dòng)厭氧反應(yīng)器； 2)啟動(dòng)完成的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器，甜高粱燃料乙醇廢水，pH3.5-5.5， C0D15500-35000mg/L，懸浮物含量SS7500-13000mg/L，不經(jīng)任何預(yù)處理直接進(jìn)入反應(yīng)器； 厭氧反應(yīng)器運(yùn)行溫度53-55t:，進(jìn)水泵調(diào)節(jié)水力停留時(shí)間36-96h，回流泵調(diào)節(jié)出水回流速 率20-36L/h ; 3)氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器接種城市污水處理廠好氧污泥，接種量為反應(yīng)器體積的 20-40% ，厭氧出水經(jīng)中間調(diào)節(jié)槽沉降，調(diào)節(jié)pH，注入好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器，接種污泥 經(jīng)厭氧出水間歇馴化、梯度馴化為高活性富含硝化反硝化菌的好氧活性污泥，投加粒徑為 0. 8mm-l. 3mm的活性碳顆粒載體，投加量為反應(yīng)器體積的3% ，活性污泥附著在載體上，形 成生物膜，完成啟動(dòng)好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器； 4)啟動(dòng)完成的好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器，厭氧出水經(jīng)中間調(diào)節(jié)槽，調(diào)節(jié)pH至 6. 5-7. O，注入好氧反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度控制在33-35t:，水力停留時(shí)間11-19h，空氣流速 0. 03-0. 075m3/h ; 5)最終使好氧出水COD《100mg/L，氨氮《15mg/L。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用馴化的厭氧及好氧污泥，附著在活性碳載體上形 成生物膜，優(yōu)化厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器-好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器耦合裝置運(yùn)行參數(shù)。 系統(tǒng)在高溫(5355°C )下運(yùn)行，提高了有機(jī)污染物及以懸浮物存在的難降解物質(zhì)的降解速 率。通過控制厭氧出水循環(huán)控制反應(yīng)器內(nèi)水力升流速率即環(huán)流狀態(tài)，通過載體固定菌體形
4成生物膜防止活性污泥洗出流失，反應(yīng)期內(nèi)污泥濃度高，厭氧設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，傳質(zhì)效果好， 不需形成顆粒污泥，啟動(dòng)時(shí)間短，克服了 UASB及EGSB需要長的啟動(dòng)時(shí)間來形成顆粒污泥 及不適于處理高懸浮物廢水的缺點(diǎn)；好氧階段采用好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器，反應(yīng)器高 徑比較大，底部進(jìn)氣，氣液固三相均勻混合，強(qiáng)化了氧傳質(zhì)過程，克服現(xiàn)有的SBR，氧化溝等 好氧處理工藝水力停留時(shí)間長，占地面積大等缺點(diǎn)；整套耦合裝置與傳統(tǒng)工藝相比，結(jié)構(gòu)緊 湊，處理效率高，操作彈性大，可直接處理不經(jīng)預(yù)處理的甜高粱燃料乙醇廢水。本發(fā)明通過 利用高溫厭氧中溫好氧環(huán)流生物反應(yīng)器耦合裝置處理甜高粱燃料乙醇廢水，經(jīng)處理的廢水 COD由15500-35000mg/L降至小于100mg/L，出水氨氮NH4+-N小于15mg/L，出水pH7. 0-8. 0， 出水主要指標(biāo)達(dá)到國家酒精行業(yè)廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，耦合裝置可穩(wěn)定運(yùn)行30天以上，本發(fā) 明具有較大的推廣價(jià)值。 厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器耦合裝置固定化生物膜生物 降解高濃度甜高粱燃料乙醇廢水，不對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理；環(huán)流生物反應(yīng)器耦合裝置傳質(zhì)好、 能耗低、操作彈性大。由于廢水溫度高，耦合裝置在高溫下操作，可處理高懸浮物高濃度燃 料乙醇廢水，剩余廢渣及污泥量少，副產(chǎn)品為清潔能源沼氣。


圖1 :環(huán)流生物反應(yīng)器耦合裝置示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 采用如圖1裝置連接方式燃料乙醇廢水通過進(jìn)水泵1控制流量進(jìn)入?yún)捬鮾?nèi)環(huán)流 生物反應(yīng)器3，由進(jìn)水流量控制水力停留時(shí)間，混合物料經(jīng)回流泵2循環(huán)注入?yún)捬鮾?nèi)環(huán)流生 物反應(yīng)器3底部，維持反應(yīng)器內(nèi)的環(huán)流狀態(tài)，混合物在沉降區(qū)5通過三相分離器4，附著生 物膜的載體截留在反應(yīng)器，沼氣收集作為燃料，厭氧出水進(jìn)入中間調(diào)節(jié)槽6，再經(jīng)好氧進(jìn)水 泵7控制流量注入好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器8，空氣壓縮機(jī)11產(chǎn)生的壓縮空氣通過氣體 流量計(jì)10調(diào)節(jié)流量鼓入好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器8底部，好氧處理后廢水經(jīng)固液分離區(qū) 9分離污泥，出水溢出進(jìn)入沉降器9固液分離，部分污泥回流，定期排出多余污泥，最終出水 由沉降器12上部溢出。 以厭氧環(huán)流生物反應(yīng)器，外殼體橫截面圓形直徑為92-120mm，高度460-900mm，高 徑比7. 5 : 1-9 : 1 ;內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流筒，直徑60-80mm，高度400-800mm;外殼體和導(dǎo)流筒的 中軸線重疊，外殼體上部設(shè)置沉降區(qū)，直徑為外殼體的1.6-1. 75倍，高度為外殼體的1/9， 反應(yīng)器密封，頂部設(shè)置三相分離器；所述的好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器設(shè)有圓柱形外殼體， 外殼體橫截面為圓形，直徑為55-72mm，高度500mm-650mm，高徑比9 : l;內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流 筒，直徑30-40mm，高度390-520mm ;外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，頂部設(shè)固液分離區(qū)，固 液分離區(qū)經(jīng)管路連接外設(shè)的污泥沉降器。 甜高粱燃料乙醇廢水的環(huán)流生物反應(yīng)器耦合裝置生物處理方法步驟如下
1)厭氧污泥中高溫產(chǎn)甲烷菌的培養(yǎng)及載體固定化生物膜厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng) 器，接種30%酒精廢水處理廠常溫溫厭氧活性污泥，加入pH值調(diào)至7. 0-7. 5的經(jīng)自來水 稀釋至COD為8000-10000mg/L的燃料乙醇廢水，控制回流泵流速1020L h—、反應(yīng)器溫度33-35t:，投加Fe、 Co、 Ni等補(bǔ)充微生物生長所需的微量元素，COD去除率高于75%后連續(xù) 進(jìn)經(jīng)稀釋的原水，不調(diào)節(jié)pH，水力停留時(shí)間36-96h，當(dāng)出水COD去除率高于75 %提高有機(jī)負(fù)
荷50%，至原水直接進(jìn)水，每隔i天升高反應(yīng)器溫度rc，調(diào)節(jié)水力停留時(shí)間，保持出水COD
去除率高于75%，至反應(yīng)器溫度升至53-55t:，投加占反應(yīng)器體積3%的粒徑0. 8_1. 3mm活 性碳顆粒，連續(xù)進(jìn)原水10-15天，至沉降器無明顯活性污泥流出，反應(yīng)器內(nèi)活性污泥在載體 上附著形成生物膜，產(chǎn)氣豐富，對(duì)廢水降解活力高，高溫產(chǎn)甲烷菌的培養(yǎng)及固定化完成，啟 動(dòng)完成后甜高粱燃料乙醇廢水可直接進(jìn)入反應(yīng)器進(jìn)行一級(jí)厭氧處理。 2)厭氧出水經(jīng)中間調(diào)節(jié)槽進(jìn)入好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器進(jìn)行好氧處理好氧 生物處理初期馴化和富集硝化菌、亞硝化菌群，采用間歇進(jìn)水，進(jìn)水為稀釋后的厭氧出水， 好氧污泥接種量為反應(yīng)器體積的20%，混合稀釋5倍的厭氧出水，調(diào)節(jié)pH至7. 0，溫度
33- 35°C，反應(yīng)器通氣量0. 03-0. 075m3h—、 24小時(shí)后，C0D及氨氮去除率高于75%時(shí)停止通 氣，靜置30min，以稀釋的厭氧出水置換上清液，間歇馴化3天，連續(xù)進(jìn)水，調(diào)節(jié)進(jìn)水pH值 6. 5-7. O，停留時(shí)間11-19h，污泥經(jīng)沉降器分離回流，至出水C0D及氨氮去除率高于75%提 高有機(jī)負(fù)荷50%至原水進(jìn)水，加入占反應(yīng)器體積3%的粒徑0. 8-1. 3mm活性碳顆粒，連續(xù)進(jìn) 原水10-15天，至載體表面附著褐色生物膜，出水C0D去除率高于90%，完成活性污泥馴化 富集及生物膜固定化；啟動(dòng)完成后厭氧出水經(jīng)調(diào)節(jié)槽加鹽酸調(diào)節(jié)pH至6. 5-7，進(jìn)入好氧反 應(yīng)器，沉降器溢流出水為最終出水。 3)厭氧階段所產(chǎn)沼氣可以用來作為熱源補(bǔ)償操作動(dòng)力消耗。4)最終出水C0D使好氧出水COD《100mg/L，氨氮《15mg/L，主要指標(biāo)達(dá)到國家酒
精行業(yè)廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 典型實(shí)施例1 將30%常溫厭氧活性污泥接入?yún)捬醴磻?yīng)器，厭氧反應(yīng)器有效體積10L，外殼體直 徑120mm，高度900mm，導(dǎo)流筒直徑80mm，高度800mm，沉降區(qū)直徑200mm，高度100mm，保持 反應(yīng)器溫度3335t:，稀釋5倍甜高粱燃料乙醇廢水間歇馴化3天，連續(xù)進(jìn)水，水力停留時(shí) 間96h，回流速度35L/h，出水COD去除率高于75 %提高進(jìn)水濃度，梯度馴化富集活性污 泥，經(jīng)18天梯度馴化，原水直接進(jìn)水，以1°C /d升高反應(yīng)器溫度至55°C ，控制溫度范圍在 53-55°C ，經(jīng)35天厭氧出水COD去除率達(dá)到85% ，投加反應(yīng)器體積3%的粒徑0. 8_1. 3mm的 活性碳載體，連續(xù)運(yùn)行11天，生物膜膜固定化完成，厭氧反應(yīng)器啟動(dòng)完成；好氧氣升式環(huán)流 生物反應(yīng)器接種20%常溫好氧活性污泥，好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器外殼體有效體積2L， 直徑72mm，高度650mm，導(dǎo)流筒直徑40mm，高度520mm，保持反應(yīng)器溫度33-35。C，通氣量為 0. 075mVh，厭氧出水經(jīng)中間調(diào)節(jié)槽調(diào)節(jié)COD及pH注入好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器，沉降器 容積1L，回流比為3，經(jīng)2天間歇馴化后，連續(xù)進(jìn)水，調(diào)節(jié)水力停留時(shí)間為10-18h，出水COD 去除率高于75 %提高進(jìn)水COD濃度，梯度馴化富集活性污泥，經(jīng)11天進(jìn)水為厭氧出水，加入 反應(yīng)器體積3%的活性碳載體，連續(xù)運(yùn)行10天，生物膜膜固定化完成，出水COD去除率高于 95%，好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器啟動(dòng)完成；耦合裝置啟動(dòng)完成。 甜高粱燃料乙醇廢水C0D34500-35000mg/L， SS12500-13000mg/L， pH5. 5，不經(jīng) 預(yù)處理直接進(jìn)入耦合裝置處理，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器操作溫度53-55t:，回流泵流量
34- 36L/h，水力停留時(shí)間96小時(shí)；好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器操作溫度33_35°C，空氣流速 0. 070-0. 0. 075mVh，水力停留時(shí)間19h，沉降器回流比2 : 1 ;反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行30天，出水
6COD為98mg/L，氨氮為12. 3mg/L。
實(shí)施例2 厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器有效體積5L，外殼體直徑95mm，高度720mm，導(dǎo)流筒直徑 60mm，高度500mm，沉降區(qū)直徑160mm，高度60mm ;好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器有效體積1L， 外殼體直徑55mm，高度500mm，導(dǎo)流筒直徑30mm，高度390mm ;沉降器容積0. 5L ;按實(shí)施例1 中方法啟動(dòng)耦合裝置。 甜高粱燃料乙醇廢水C0D24500-25000mg/L， SS10500-11000mg/L， pH4. 5，不經(jīng) 預(yù)處理直接進(jìn)入耦合裝置處理，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器操作溫度53-55t:，回流泵流量 21-23L/h，水力停留時(shí)間72小時(shí)；好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器操作溫度33-35°C，空氣流速 0. 035-0. 040mVh，水力停留時(shí)間14. 5h，沉降器回流比2 : 1 ;反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行30天，出水 COD為95mg/L，氨氮為10. 3mg/L。
實(shí)施例3 厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器有效體積3L，外殼體直徑92mm，高度460mm，導(dǎo)流筒直徑 60mm，高度400mm，沉降區(qū)直徑160mm，高度50mm ;好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器有效體積1L， 外殼體直徑55mm，高度500mm，導(dǎo)流筒直徑30mm，高度390mm ;沉降器容積0. 5L ;按實(shí)施例1 中方法啟動(dòng)耦合裝置。 甜高粱燃料乙醇廢水C0D15500-16000mg/L， SS7500-8000mg/L， pH3. 5，不經(jīng) 預(yù)處理直接進(jìn)入耦合裝置處理，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器操作溫度53-55t:，回流泵流量 20-22L/h，水力停留時(shí)間36小時(shí)；好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器操作溫度33-35°C，空氣流速 0.03-0.04mVh，水力停留時(shí)間11h，沉降器回流比2 : 1 ;反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行30天，出水COD為 95mg/L，氨氮為10. 3mg/L。 本發(fā)明并不局限于實(shí)例中所描述的技術(shù)，它的描述是說明性的，并非限制性的，本 發(fā)明的權(quán)限由權(quán)利要求所限定，基于本技術(shù)領(lǐng)域人員依據(jù)本發(fā)明所能夠變化、重組等方法 得到的與本發(fā)明相關(guān)的技術(shù)，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種甜高粱燃料乙醇廢水的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器-好氧氣升式生物環(huán)流生物反應(yīng)器耦合處理裝置，其特征是在厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器和好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器之間設(shè)置有中間調(diào)節(jié)槽；厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流筒和三相分離器，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器外殼體上部設(shè)置沉降區(qū)，頂部設(shè)置三相分離器；好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)流筒，好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器頂部設(shè)置有固液分離區(qū)，固液分離區(qū)經(jīng)管路連接外設(shè)的污泥沉降器。
2. 如權(quán)利要求1所述的甜高粱燃料乙醇廢水的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器-好氧氣升式 生物環(huán)流生物反應(yīng)器耦合處理裝置，其特征是所述的所述的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器圓柱形 外殼體直徑為92-120mm，高度460-900mm，高徑比7. 5 : 1_9 : 1 ;內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流筒，直徑 60-80mm，高度400-800mm ;外殼體和導(dǎo)流筒的中軸線重疊，外殼體上部設(shè)置沉降區(qū)，直徑為 外殼體的1. 60-1. 75倍，高度為外殼體的1/9，反應(yīng)器密封，頂部設(shè)置三相分離器；所述的好 氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器設(shè)有圓柱形外殼體，外殼體橫截面為圓形，直徑為55-72mm，高度 500mm-650mm，高徑比9 : 1 ;內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流筒，直徑30-40mm，高度390-520mm ;外設(shè)污泥 沉降器。
3. 權(quán)利要求1的甜高粱燃料乙醇廢水的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器-好氧氣升式生物環(huán)流 生物反應(yīng)器耦合處理裝置的操作方法，其特征是步驟如下1) 厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器接種酒精廢水處理廠常溫厭氧污泥，接種量為反應(yīng)器體積的 30% ，經(jīng)甜高粱燃料乙醇廢水間歇馴化、梯度馴化為高效產(chǎn)甲烷的高溫厭氧污泥，投加粒徑 為0. 8-1. 3mm的活性碳顆粒載體，投加量為反應(yīng)器體積的3 % ，活性污泥附著在載體上，形 成生物膜，完成啟動(dòng)厭氧反應(yīng)器；2) 啟動(dòng)完成的厭氧內(nèi)環(huán)流生物反應(yīng)器，甜高粱燃料乙醇廢水，pH3. 5-5. 5， C0D15500-35000mg/L，懸浮物含量SS7500-13000mg/L，不經(jīng)任何預(yù)處理直接進(jìn)入反應(yīng)器； 厭氧反應(yīng)器運(yùn)行溫度53-55t:，進(jìn)水泵調(diào)節(jié)水力停留時(shí)間36-96h，回流泵調(diào)節(jié)出水回流速 率20-36L/h ;3) 氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器接種城市污水處理廠好氧污泥，接種量為反應(yīng)器體積的 20X，厭氧出水經(jīng)中間調(diào)節(jié)槽沉降，調(diào)節(jié)pH，注入好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器，接種污泥 經(jīng)厭氧出水間歇馴化、梯度馴化為高活性富含硝化反硝化菌的好氧活性污泥，投加粒徑為 0. 8mm-l. 3mm的活性碳顆粒載體，投加量為反應(yīng)器體積的3 % ，活性污泥附著在載體上，形 成生物膜，完成啟動(dòng)好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器；4) 啟動(dòng)完成的好氧氣升式環(huán)流生物反應(yīng)器，厭氧出水經(jīng)中間調(diào)節(jié)槽，加堿調(diào)節(jié)pH至 6. 5-7.0，注入好氧反應(yīng)器，反應(yīng)器溫度控制在33-35t:，水力停留時(shí)間11-19h，空氣流速 0.03-0. 075m3/h ;5) 最終使好氧出水COD = 100mg/L，氨氮二 15mg/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種甜高粱燃料乙醇廢水環(huán)流生物反應(yīng)器耦合處理裝置及方法，包括進(jìn)水泵，回流泵，厭氧內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器，沉降分離區(qū)，三相分離器，中間調(diào)節(jié)槽，好氧進(jìn)水泵，氣升式環(huán)流反應(yīng)器，固液分離區(qū)，沉降器，空氣壓縮機(jī)，空氣流量計(jì)。其中厭氧內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器設(shè)有圓柱形外殼體，內(nèi)設(shè)圓柱形導(dǎo)流筒和三相分離器；氣升式環(huán)流反應(yīng)器設(shè)有圓柱形外殼體，外殼體內(nèi)設(shè)置圓柱形導(dǎo)流筒，頂部設(shè)固液分離區(qū)，外設(shè)沉降器。以活性碳載體固定高溫厭氧活性污泥和好氧活性污泥形成生物膜生物處理甜高粱燃料乙醇廢水，耦合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，處理效果好，能耗低，可不經(jīng)任何預(yù)處理降解甜高粱燃料乙醇廢水，廢水經(jīng)耦合系統(tǒng)處理后主要指標(biāo)達(dá)到國家酒精行業(yè)廢水一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F3/30GK101767907SQ20091031275
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2009年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月30日
發(fā)明者盧文玉, 嘉曉強(qiáng), 邱春生, 聞建平 申請(qǐng)人:天津大學(xué)