本實用新型涉及廢水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速解除VFA抑制的厭氧反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

厭氧消化反應(yīng)是一個極其復(fù)雜的生物過程，一般分為四個階段：水解階段、酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。水解階段的產(chǎn)物主要為單糖、氨基酸和長鏈脂肪酸等小分子物質(zhì)，產(chǎn)酸階段是在產(chǎn)酸菌的作用下，把水解階段的產(chǎn)物進一步降解為各種有機酸。產(chǎn)酸階段的主要產(chǎn)物為乙酸、丙酸、丁酸等各種揮發(fā)性脂肪酸((volatile fatty acids，VFA)，以及乳酸、醇類和酮類物質(zhì)等。產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段是將水解階段和產(chǎn)酸階段中產(chǎn)生的有機酸和醇類等產(chǎn)物，進一步轉(zhuǎn)化為乙酸、H₂、CO₂等物質(zhì)。產(chǎn)甲烷階段主要的產(chǎn)甲烷菌為嗜酸產(chǎn)甲烷菌和嗜氫產(chǎn)甲烷菌，嗜酸產(chǎn)甲烷菌是分解CH₃COOH產(chǎn)生CH₄和CO₂，即CH₃COOH→CH₄+CO₂，嗜氫產(chǎn)甲烷菌是利用H₂將CO₂還原為CH₄，即4H₂+CO₂→CH₄+2H₂O。

在厭氧過程中，最終目的是實現(xiàn)產(chǎn)甲烷階段，但是酸化階段和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段中的VFA的大量積累(一般VFA超過301mg/L即判斷為VFA積累)，產(chǎn)甲烷，就會使產(chǎn)甲烷過程受到抑制，造成厭氧反應(yīng)器酸化，降低厭氧效率大幅度降低，甚至厭氧反應(yīng)器崩潰。本實用新型因此而來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于上述問題，本實用新型目的是提供一種快速解除VFA抑制的厭氧反應(yīng)器，其結(jié)構(gòu)簡單，可解決厭氧反應(yīng)器酸化的問題。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供的技術(shù)方案之一是：

快速解除VFA抑制的厭氧反應(yīng)器，包括厭氧反應(yīng)器本體，所述厭氧反應(yīng)器本體底部設(shè)有布水器，所述布水器連接至進水管，所述厭氧反應(yīng)器本體的下部為污泥膨脹反應(yīng)區(qū)，所述污泥膨脹反應(yīng)區(qū)的上方設(shè)置三相分離器，所述三相分離器連通有沼氣排出管，所述三相分離器的上方為出水澄清區(qū)，所述出水澄清區(qū)連接有出水管，所述污泥膨脹反應(yīng)區(qū)與所述三相分離器之間設(shè)有混合液回流管，所述混合液回流管的下端經(jīng)回流泵連通至所述污泥膨脹反應(yīng)區(qū)，還設(shè)有連通至所述混合液回流管的加堿管道，所述混合液回流管位于所述加堿管道上方的管段設(shè)有第一閥門，所述加堿管道上設(shè)有第二閥門。

在其中的一些實施方式中，所述混合液回流管、加堿管道均設(shè)置在所述厭氧反應(yīng)器本體的外部。

在其中的一些實施方式中，所述布水器的上方設(shè)有混合液布水管，所述混合液回流管的下端連接至所述混合液布水管。

在其中的一些實施方式中，所述混合液布水管與所述布水器之間的距離為0.2～0.4m。

在其中的一些實施方式中，所述混合液回流管位于所述三相分離器下方的0.5～0.8m處。

在其中的一些實施方式中，所述加堿管道內(nèi)加的堿為CaO溶液。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：

采用本實用新型的技術(shù)方案，該厭氧反應(yīng)器占地面積小、投入小、維修量小、動力消耗低、運行成本低、操作管理簡單，通過回流泵將三相分離器與污泥膨脹反應(yīng)區(qū)之間的混合液回流至污泥膨脹反應(yīng)區(qū)，當(dāng)厭氧反應(yīng)器本體內(nèi)的揮發(fā)性脂肪酸濃度過高時，可選擇將加堿管道中的堿液與混合液混合后回流至污泥膨脹反應(yīng)區(qū)，同時控制厭氧反應(yīng)器進水，可在較短時間內(nèi)解除揮發(fā)性脂肪酸對厭氧反應(yīng)器的抑制，抵抗VFA對厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定運行的影響，保證厭氧反應(yīng)器的正常工作。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型快速解除VFA抑制的厭氧反應(yīng)器實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1、厭氧反應(yīng)器本體；

2、布水器；

3、進水管；

4、污泥膨脹反應(yīng)區(qū)；

5、三相分離器；

6、沼氣排出管；

7、出水澄清區(qū)；

8、出水管；

9、混合液回流管；

10、回流泵；

11、加堿管道；

12、第一閥門；

13、第二閥門；

14、混合液布水管。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本實用新型而不限于限制本實用新型的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

參見圖1，為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，提供一種快速解除VFA抑制的厭氧反應(yīng)器，包括厭氧反應(yīng)器本體1，在厭氧反應(yīng)器本體1的底部設(shè)有布水器2，布水器2連接至進水管3，厭氧反應(yīng)器本體1的下部為污泥膨脹反應(yīng)區(qū)4，在污泥膨脹反應(yīng)區(qū)4的上方設(shè)有三相分離器5，三相分離器5的連通有沼氣排出管6，三相分離器5的上方為出水澄清區(qū)7，出水澄清區(qū)7連接有出水管8以用于厭氧反應(yīng)器出水，為了防止在厭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的揮發(fā)性脂肪酸過渡累積導(dǎo)致厭氧反應(yīng)器酸化，在污泥膨脹反應(yīng)區(qū)4和三相分離器5之間設(shè)有混合液回流管9，混合液回流管9的下端經(jīng)回流泵10連通至污泥膨脹反應(yīng)區(qū)4，還設(shè)有連通至混合液回流管9的加堿管道11，優(yōu)選的，加堿管道11連通至混合液回流管9的中部，以便于混合液與堿液的充分混合，在混合液回流管9位于加堿管道11上方的管段設(shè)有第一閥門12，在加堿管道11上設(shè)有第二閥門13。

本例中，混合液回流管9、加堿管道11均設(shè)置在厭氧反應(yīng)器本體1的外部。

為了進一步優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在布水器2的上方設(shè)有混合液布水管14，混合液回流管9的下端連接至混合液布水管14，以便于混合液回流至污泥膨脹反應(yīng)區(qū)4后的均勻布水，混合液布水管14與布水器2之間的距離為0.2～0.4m，而非混合液布水管14與布水器2共用相同的管道，目的是避免混合液加堿在布水管道上結(jié)垢而堵塞布水器2，保持混合液布水管14與布水器2的距離是使混合液能與布水器2中的液體充分混合，強化混合反應(yīng)的傳質(zhì)效果。

本例中，混合液回流管14位于三相分離器5下方0.5～0.8m處，回流泵10抽取的是未經(jīng)過三相分離器5分離的液體，而不是出水澄清區(qū)7經(jīng)過三相分離器5分離的液體，這樣的位置是沒有影響三相分離器5對沼氣、廢水和污泥的三相分離的過流量，未影響三相分離器5的過流水力流態(tài)，不會影響三相分離器5分離沼氣、廢水和污泥，而混合液回流管9如果在出水澄清區(qū)7，必將加大三相分離器5的過流量，紊亂三相分離器5過流水力流態(tài)從而影響三相分離器5對沼氣、廢水和污泥的分離效果。

本例中，加堿管道11中加的堿為CaO溶液，為帶正二價離子Ca²⁺，而不是正一價離子的Na⁺，厭氧污泥表面的微生物菌為帶負(fù)電，正負(fù)電相互吸引，正二價離子比正一價離子價位高，更容易和快速地中和厭氧菌表面的微生物菌，中和VFA等脂肪酸，解除VFA對厭氧菌的生物抑制，同時Ca²⁺更容易強化厭氧顆粒污泥的骨架質(zhì)量，從而強化微生物菌的凝聚，更有利于厭氧顆粒污泥的形成。

快速解除VFA抑制的方法為：一般厭氧正常運行時VFA濃度為100～200mg/L，當(dāng)VFA在201～300mg/L時，打開第一閥門12、關(guān)閉第二閥門13，通過回流泵10的回流混合液，提高厭氧反應(yīng)器中的上升流速，使污泥處于膨脹狀態(tài)，污泥中的產(chǎn)甲烷菌與有機物快速生物降解，從而緩解VFA的積累，使厭氧出水的pH在6.8以上，此時厭氧反應(yīng)器正常進水進行；當(dāng)VFA在301～400mg/L時，開啟第二閥門13使加堿管道11中的堿液與混合液混合，控制混合后的pH在7.2～7.5，使厭氧出水的pH在7.2以上，此時厭氧反應(yīng)器進水量降低20～30％，1～2周時間即可降低VFA在201～300mg/L；當(dāng)VFA在401mg/L以上時，開啟第二閥門13使加堿管道11中的堿液與混合液混合，控制混合后的pH在7.5～7.8，使厭氧出水的pH在7.5以上，同時厭氧反應(yīng)器進水量降低50～70％，2～3周時間即可降低VFA在301～400mg/L；再過1～2周時間即可降低VFA在201～300mg/L。根據(jù)以上的方法，1～5周時間即可以快速解除VFA對厭氧菌的抑制，抵抗VFA對厭氧反應(yīng)器穩(wěn)定運行的影響。

上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本實用新型的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據(jù)本實用新型精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。