CN101378998A - 废水厌氧净化的方法及反应器 - Google Patents

废水厌氧净化的方法及反应器 Download PDF

Info

Publication number
CN101378998A
CN101378998A CNA2007800019010A CN200780001901A CN101378998A CN 101378998 A CN101378998 A CN 101378998A CN A2007800019010 A CNA2007800019010 A CN A2007800019010A CN 200780001901 A CN200780001901 A CN 200780001901A CN 101378998 A CN101378998 A CN 101378998A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
separator
triphase separator
effluent
waste water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007800019010A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101378998B (zh
Inventor
R·J·弗兰金
M·J·奥滕
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Veolia Water Solutions and Technologies Support SAS
Original Assignee
BIOTHANE SYSTEMS INTERNAT BV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BIOTHANE SYSTEMS INTERNAT BV filed Critical BIOTHANE SYSTEMS INTERNAT BV
Publication of CN101378998A publication Critical patent/CN101378998A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101378998B publication Critical patent/CN101378998B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2846—Anaerobic digestion processes using upflow anaerobic sludge blanket [UASB] reactors
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/04—Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses for producing gas, e.g. biogas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/36—Means for collection or storage of gas; Gas holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/18—Flow directing inserts
    • C12M27/20—Baffles; Ribs; Ribbons; Auger vanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M47/00—Means for after-treatment of the produced biomass or of the fermentation or metabolic products, e.g. storage of biomass
    • C12M47/02—Separating microorganisms from the culture medium; Concentration of biomass
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

本发明针对涉及一种应用污泥床***进行废水厌氧净化的方法，该方法包括将废水和任选的循环水进料到上流式反应器的下部，该上流式反应器主要包含颗粒生物质，因此在处理中产生沼气，使得到的气/液/固混合物上行通过，并在三相分离器中将气体和固体与液体分离，由此产生的厌氧流出物从分离器的顶部取出，该方法的改进之处包括在分离器中将固体与液体分离，其中，在气相与液相分离之上，斜板、管或者其他的倾斜的内部构件被安装在三相分离器体中以增加有效的沉淀表面，还涉及适合于该方法的上流式反应器以及涉及三相分离器。

Description

废水厌氧净化的方法及反应器
本发明属于废水生物净化领域，并且尤其涉及污泥床***在废水厌氧净化中的用途。
废水生物处理方法应用活性生物质(细菌)将污染物(有机物质)转化为无害成分。
主要有两类细菌可以进行这一处理。对所谓的厌氧处理(没有氧气)来说，厌氧菌群将污染物完全转化为沼气。
在需氧处理中，污染物在需氧(有氧气)条件下很大程度上被还原(reduced)成新的细菌/生物质(剩余污泥)，其需要然后与处理的废水分离并单独进行处理。
厌氧污泥床反应器***利用厌氧菌将废水中的污染物转化为沼气。这些厌氧菌主要以聚集状态生长，经常被称为颗粒生物质。该***常常表征为低的净生物质产量(转化的COD通常为2-4％)，这是由于所包含的厌氧菌的低净收率。
这在一方面是重大的优势，因为废水处理***中形成的过量的生物质必须以有效成本地(at significant cost)作为固体废弃物被处理，但在另一方面，这又产生了一个敏感的问题——在处理***(反应器)中保持/维持充足的活性生物污泥。
保持厌氧处理反应器中的生物质的方法可以采用不同的方式进行。在固定或活动载体上固定生物质是一种使液体停留时间与生物质停留时间分离的方法。
然而更好的和优选的方法是利用如在UASB、EGSB和IC反应器中应用的主要颗粒生物质。
迄今为止，超过85％的任何用于高速厌氧处理的新的工业应用都是基于厌氧污泥床技术(Frankin R.J.(2001).工业废水厌氧处理的全面经验(Full scaleexperiences with anaerobic treatment of industrial wastewater).Wat Sci.Tech.，44(8)，1-6)。
净化方法一般包括应用一种***，其中未处理的(raw)废水在上流式反应器的底部被引入，在(部分净化的)废水中包含有分散的生物质。在厌氧净化过程中，产生沼气并且液体(水)、固体(生物质)和气体的混合物在反应器中向上流动。在可能排出净化的废水之前，气体-液体-固体的分离必须发生。
该方法的典型***基于将未处理的废水进料到其中的调节池。来自反应器的循环的厌氧流出物也被进料(通常依靠重力)到该调节池。通过特殊设计的流入物分配***，混合物从调节池中被引入到上流式反应器的底部。接下来水向上流动通过密实的厌氧污泥床。可溶性的COD很容易转化为富含甲烷的沼气，并且运载水和气体的污泥的向上循环被建立。在反应器顶部的特殊构造的三相分离器部分首先允许有效的脱气的发生。接下来现在没有附着气泡的固体颗粒物沉降(sink)回到三相分离器的底部并返回到反应器中。
在污泥床反应器中，生物质依靠这些生物质良好的沉淀性能和利用三相分离器或者反应器中的三相分离器而被保持下来，所述三相分离器能够有效地分离(从已处理的废水和产生的沼气中)并保持反应器中的这种生物质。
本发明的目的在于提供一种基于污泥床技术的改进的废水厌氧处理方法。
这是通过使用具有改进***的下述特征之一或多种的、用于厌氧废水处理的方法和反应器实现的，所述特征包括：
●通过使用
○改进的厌氧流出物循环方法，
○改进的一或多个具有以下的三相分离器：
■安装在三相分离器体中的用于增加有效沉淀表面的斜板、管或其他内部构件，
■用于一或多个三相分离器及内部构件的在线清洁装置(In processcleaning facilities)，
■位于一或多个三相分离器下的、用于使气体分离更加有效的多板气体分离挡板，
○改进的流入物分配***，
而改进的污泥保持性和性能。
本发明的第一个方面在于固体与液体的改进的分离。在这一实施方案中，三相分离器被采用，其具有安装在三相分离器体中的斜板、管或其他的倾斜的内部构件，其目的是在不改变容积的情况下增加有效沉淀表面。
因此，本发明被定义为一种应用污泥床***进行废水厌氧净化的方法，该方法包括将废水和任选的循环水进料到上流式反应器的下部，该上流式反应器包含主要的颗粒生物质，因此在处理中产生沼气，使得到的气/液/固混合物上行通过，并在三相分离器中将气体和固体与液体分离，由此产生的厌氧流出物从分离器的顶部取出，该方法的改进之处包括在分离器中将固体与液体分离，其中，在气相与液相分离之上，斜板、管或者其他的倾斜的内部构件被安装在三相分离器体中以增加有效的沉淀表面。
在其进一步的实施方案中，本发明涉及适用于所述方法的上流式反应器，所述反应器包括具有整合于其中的用来分离气体、固体和液体的三相分离器的反应釜，该三相分离器位于所述反应器的上部，用来将废水流引入到反应器中的流入物分配装置，所述流入物分配装置位于反应器的下部，用来从分离器中取出厌氧流出物的流出物取出装置以及任选地用来从反应器中取出循环流的循环取出装置，其中，三相分离器，在气相与液相分离之上，具有安装在三相分离器体中的斜板、管或其它的倾斜的内部构件。
限定本发明的第三方式通过一种三相分离器，所述分离器包括：分离器主体，至少一个气-液-固混合物的进口，用于从混合物中分离气体的单或多个沼气分离挡板，安装于三相分离器体中的斜板、管或其它的倾斜的内部构件，在气相与液相分离之上，和从三相分离器顶部取出流出物以及任选的循环水的装置。
分离器中的内部构件置于通常50至70°的角度中以允许收集到的固体进行重力沉淀，且板间、管中或内部构件之间的自由空间通常至少为50mm以防止堵塞。本文中的重要方面是气体的分离位于这些内部构件的下方。
这可以用下面的例子进一步进行解释：
●未处理废水的设计流量为100m3/h。
●实际废水的流量为60m3/h
●反应器进料流量为150m3/h，因此，在设计条件下，厌氧流出物的循环流量为50m3/h
●该反应器具有3个相同长度的三相分离器，在没有附加的内部构件时，每个分离器的有效沉淀表面为5m2，且，当每个直径为
Figure A200780001901D0006163438QIETU
150mm的一系列斜管～100，所述管置于60°的角度(在三相分离器体内)，该有效沉淀表面变为25m2。
对于设计和实际的情况，常规***中三相分离器上的有效表面负荷均为100/15＝6.67m3/m2·小时。按照本发明，在设计条件下，三相分离器上的有效表面负荷为100/75＝1.13m3/m2·小时，而在实际运行条件下，该有效表面负荷仅为60/75＝0.8m3/m2·小时。
这对于更有效的过程(更好的污泥存量，更好的性能和还原率)以及达到更低的总投资成本来说，都是重大的优点。
为了实现相同的表面负载，需要更小的三相分离器(表面)。
部分厌氧流出物的再循环有利于厌氧污泥床工艺、反应器或装置的稳定运行。它提供了稳定的水力条件，碱度和营养物质的循环以及未处理进料/废水的稀释(以预防中毒和/或局部的过负载现象)。在当前的厌氧污泥床工艺、反应器或装置中，在其已经经过一个或多个完整的三相分离器后，依靠重力将(部分)厌氧流出物循环回调节池是很常见的。这导致在一或多个三相分离器上产生了额外表面负荷(以m3水/m2三相分离器表面·小时表示)，而表面负荷是由反应器总进料(＝实际未处理废水的流量+再循环流量)除以三相分离器可利用的净表面面积确定的。
借助本发明的倾斜的内部构件，已经实现了重要改进。然而，通过将此与循环方法的改进结合，甚至更进一步的改进可以获得。
因此，优选实施方案是将循环水从流出物中单独地取出，或者是从三相分离器外的反应器顶部取出，抑或是从三相分离器中取出。
其新颖之处在于厌氧流出物循环并不是像常规方法那样从三相分离器的流出物中引出，而是从三相分离器外的反应器顶部，从三相分离器的专用区域或优选地从其中已经分离沼气且(从三相分离器体)收集沉淀固体的三相分离器的底部引出。
存在着各种各样的方式，其中可以从反应器的顶部或三相分离器中取出循环水。在第一个实施方案中，在其中已经分离出气体的位置从分离器中取出循环水。这优选地从分离器的底部，正好在气体偏转板之上，实现。
在另一个实施方案中，循环物是从分离器外的反应器的顶部取出的，即，从固-气-液相中取出的。在这个实施方案中，也有可能将取出定位在气体-偏转装置如斜板之后，由此提供气体从固-气-液混合物中的一些分离。
在再一个实施方案中，还可以将三相分离器中的一个或多个(前提是存在多于一个)或者若干三相分离器中的部分用于循环，然而其余的分离器或若干三相分离器中的部分仅仅用作产生流出物的分离器。
循环水的量(依体积计算)将一般为循环水与厌氧流出物相结合总量的>0到95％之间。相反地，其厌氧流出物的量将在5到<100％之间。
因此，三相分离器的有效表面负荷(m3/m2·小时)已经是最低可能的且与实际未处理废水进料流量成正比例。
本发明的重要优点在于可能设计更小的三相分离器，这样可以减少投资成本，或者由于其负载了较低的水力负荷使得可能获得更好的三相分离器性能。
通常在反应器中存在许多三相分离器。在这种情况下，从每个三相分离器并沿每个三相分离器的长度/表面，具有有效且相等的厌氧流出物的循环是重要的。
在本发明的另一个实施方案中，这是通过由调节最小/最大流量***来实现流出物循环而完成的。
于是，在每个三相分离器的循环管路/管道上安装自动开/闭的阀门。通过这种方式，可以从每个三相分离器或者管道单独地实现全部或部分地循环。换句话说，在这个实施方案中，通过阀门控制来自每个三相分离器的循环流，借助所述阀门，确定了来自每个三相分离器的循环量的分布。
在第一实施方案中，每个三相分离器包含位于底部的厌氧流出物再循环收集管道，其在其长度方向上具有几个开口/狭槽(在三相分离器内)。
每个管道延伸通过三相分离器和反应釜的各自的壁，并且恰好在全部管道连接到集管前包含开/闭自动阀门(位于反应器外)。
该集管从每个三相分离器中收集了厌氧流出物循环流，并且将其排放到调节池中。这可以用下面的例子进一步进行解释：
●未处理废水的设计流量为100m3/h。
●实际废水的流量为60m3/h
●反应器进料流量为150m3/h，因此，在设计条件下，厌氧流出物循环50m3/h
●三相分离器的有效表面为15m2。
●该反应器具有3个相同长度的三相分离器。
在先前的技术条件下，对于设计和实际的情况，三相分离器上的有效表面负荷均为150/15＝10m3/m2·小时。按照本发明的优选实施方案，具有改进的循环位点，在设计条件下，三相分离器上的有效表面负荷为100/15＝6.67m3/m2·小时，而在实际运行的条件下，该有效表面负荷仅为60/15＝4m3/m2·小时。
按照优选的实施方案，在循环管路上的开/闭阀门具有例如如下的顺序：
●在任何时候，都关闭2个阀门，而打开1个阀门。
●每隔5分钟对调一次状态：打开处于闭合的阀门之一，并且同时，关闭处于开放的阀门。
因此，在设计条件下，在任何时刻，全部循环流以50m3/h取自3个三相分离器之一，在没有未处理的废水进料流的情况下，为最大150m3/h。
这些波动流随时间的结果是：
●来自每个三相分离器并沿每个三相分离器长度的(更多的)等量再循环。
●以较低的堵塞风险，对三相分离器进行自动清洁。
而且，额外的沉淀表面与厌氧流出物循环的新装置的结合，使得在三相分离器底部沉淀的固体更有效的提取。这也降低了堵塞风险。
在分离器或其部分专门用于循环水的情况下，可能具有与用于流出物的分离器中的不同类型的内部构件，或者可能根本不使用内部构件。
厌氧流出物的提取装置也可能用于对三相分离器和其内部构件的在线清洁，即通过将逆流的水或(沼)气循环物通过相同的提取管和孔或狭槽引入。
特别重要的是当反应器在沼气压力(完全封闭的)下操作时，如在这种条件下，将非常不便于打开反应器进行检查或清洁。
根据本发明的三相分离器将使用多个(2-10个)沼气分离挡板，其类似于在Biothane UASB和Biobed三相分离器中应用的挡板。由于靠重力不同引起的循环流(巨大物流(mammouth stream))，使得来自三相分离器的沉淀固体将肯定地返回到反应器。
根据本发明涉及这种创新的厌氧污泥床工艺和反应器的更重要的优选特征涉及到将(所有)可用生物质与将被处理的废水混合和分配的改进。
典型的是流入物分配***将在每1-4m2的反应器表面设有1个喷嘴，并且沿反应器表面相等分配偶数个的喷嘴，并按行排列，每1行具有几个喷嘴。
本发明这一实施方案的具体特征是反应器将在其高度方向上设有数个这些流入物分配。
这不仅提供了使可用的生物质与反应器进料流更好的分配和混合，而且它也将非常有效地打碎停滞的污泥层以防止沼气在气囊中的堆积，其可导致从反应器中产生不规则和不理想的沼气流。
优选地，反应器将具有至少1个，优选地2-5个独立运行的流入物分配***。这些***将位于反应器高度方向上不同的平面上。通常，第一个***位于反应器底部附近。其它的流入物分配***将位于第一个***之上，位置在反应器高度的15％到55％之间。
在典型构造中，一种***位于反应器的底部，而其余的分别位于从底部向上的2、4和6m处。
流入物分配***可以被设置作为调节最小/最大流量的***，其优选地水平流出以更好的混合和打碎污泥床(以阻止沼气滞留)。典型地，流量的0-40％指向一半的喷嘴，并且因此100-60％的流量指向另一半。由最小到最大的优选变化是每1到5分钟。
在使用两个流入物分配***的构造中，典型地，流量的20-80％指向底部流入物分配***，并且因此流入物分配***的流量的80-20％位于更高高度处。
如果使用了多于2个的流入物分配***，在该***上流入物的分配是20-80％至底部流入物分配***和其余的，即80-20％，在更高高度处在其余的流入物分配***上均分地分配。
这种实施方案通过下面的例子进一步进行解释：
●未处理废水的设计流量为100m3/h。
●实际废水的流量为60m3/h
●反应器进料流量为150m3/h，因此，在设计条件下，厌氧流出物的循环流量为50m3/h
●反应器600m3，15m高，因此反应器的表面积为40m2。
●反应器在其高度方向上，具有3个流入物分配***，一个位于底部附近，一个位于2m高处，一个位于4m高处
●每个流入物分配***装配有4行，共10个喷嘴。
·反应器进料流的一半(因此75m3/h)被指向底部流入物分配***，而且1/4(因此37.5m3/h)被指向分别位于2和4m的流入物分配***。
●每个流入物分配***都通过如上述解释的30％/70％的最小/最大流量分配来运行。
现在，以附图为基础说明本发明的各种情况，其中，
图1给出了一般的工艺布置图，包括反应器和调节池。
图2a是三相分离器的侧视图，
图2b是分离器的俯视图，
图2c是分离器的另一俯视图，
图3是具有多级流入物分配***的上流式反应器，
图4a和4b是两个直接循环管的实施方案，
图5是具有多个三相分离器的上流式反应器的俯视图，和
图6是利用气体偏转板从反应器顶部的循环。
图1中，未处理的废水1进料到调节池2中，在这里与循环水10(从上流式反应器5重力流动)汇合。在调节池2中通过未示出的装置调节水体(温度、pH值、营养物的加入)。反应器进料泵3将调节后的水经由阀门4泵送到位于反应器5底部附近的流入物分配***6中。
废水在反应器中上升，其中存在包括主要颗粒污泥的污泥床。由于废水中的污染物被厌氧分解，产生了沼气，进而形成了固体、液体和气体的混合物。该混合物进入三相分离器8，在这里，气体通过斜挡板12被去除。混合物中的固体通过该分离器沉淀并返回到反应器中。经净化的流出物通过9排出。生成的气体由管道7排出。通过管道10进行循环取出(依靠重力)。在备选方案中，循环(均依靠重力)能从部位10a(在三相分离器之外)或部位10b(从三相分离器中的一部分)取出。
图2a给出了三相分离器8的详细视图，其中，13表示水流的进口。这种水还包含有气体和固体并且在多个沼气分离挡板12间流动。由于湍流，夹带着混合物的气体的下行流动便与固体分离。部分混合物向下流动通过挡板底部与更低位置的气体间隙11之间的区域，而部分向上流到分离器8的内部区域15。内部区域15优选地具有内部构件，例如斜管或者斜板，来改善液体-固体的分离。固体在下行方向沉淀，并通过区域16向下流回到反应器中。液体向上流动离开内部区域15，并通过溢流槽14，该流出物通过管道9排出。循环物可以从三相分离器8的底部部分进行取出，再通过管道10依靠重力流到调节池中。
在图2b中给出了三相分离器8的俯视图，其中的数字标记对应于图1和图2a描述中的数字标记。这副附图中给出了斜板的各种可能性。15a表示波纹斜板，15b表示斜管，而15c表示斜平板。
在图2c中给出了三相分离器的俯视图，它具有一个具体的用于循环物收集的专门区域。该区域用16表示。这个区域可以包括或者不包括内部构件。从区域16中流出的水体通过溢流槽14a流向循环管路10。流出物通过流水槽14流向流出物排出管9。
在图3中，描述了多个流入物分配***，其具有四个分配***6a、6b、6c和6d。各排放管的排水量是通过阀门4a、4b、4c和4d来调节的。
图4a和4b展示了直接循环管的细节，其优选被安装在三相分离器10的底部。图4a展示了具有孔17的管。图4b展示了狭槽17a。
在图5中展示了上流式反应器中多个三相分离器的俯视图，在这个实施方案中展示了两个分离器，但它也可以包含更多的分离器。每个分离器通过直接循环管连接到循环管路10上。循环管设有阀门，该阀门可以具有开-关位置，或者可用于调节流量，从0至100％，逐渐地或逐步地。
在图6中，展示了位于三相分离器外的气体偏转的可行实施方案。该设备由气体偏转装置19和20组成，它们位于取出装置10之前。

Claims (19)

1.一种应用污泥床***进行废水厌氧净化的方法，该方法包括将废水和任选的循环水进料到上流式反应器的下部，该上流式反应器包含主要地颗粒生物质，因此在处理中产生沼气，使得到的气/液/固混合物上行通过，并在三相分离器中将气体和固体与液体分离，由此产生的厌氧流出物从分离器的顶部取出，该方法的改进之处包括在分离器中将固体与液体分离，其中，在气相与液相分离之上，斜板、管或者其他的倾斜的内部构件被安装在三相分离器体中以增加有效的沉淀表面。
2.按照权利要求1所述的方法，其中内部构件置于50至70°的角度中。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其中循环水单独地从流出物取出，或者是从三相分离器中取出，抑或是从三相分离器外的反应器顶部取出。
4.按照权利要求1-3所述的方法，其中循环水被引入，优选依靠重力，到调节池中，而(未处理的)废水也被引入到该调节池中，并且废水和循环水的混合流从调节池中被引入到反应器里。
5.按照权利要求1-3所述的方法，其中在三相分离器体中的斜板、管或者其他的倾斜的内部构件使有效沉淀表面增加至2—10倍。
6.按照权利要求1-5所述的方法，其中多个沼气分离挡板存在于三相分离器的进口处以阻止沼气进入三相分离器的实际沉淀区并且提供附着于固体颗粒物上的沼气(气泡)的有效的分离。
7.按照权利要求6所述的方法，其中沼气分离挡板有2至10个。
8.按照权利要求1-7所述的方法，其中通过多级流入物分配***将反应器的进料引入其中。
9.按照权利要求8所述的方法，其中流入物分配***有2至5级。
10.按照权利要求8或9所述的方法，其中第一级流入物分配***位于反应器底部附近，而其它的一个或多个流入物分配***将位于第一级流入物分配***之上，其位置在反应器高度的15％和55％之间。
11.适用于权利要求1-10所述方法的上流式反应器，所述反应器包括具有整合于其中的用来分离气体、固体和液体的三相分离器的反应釜，该三相分离器位于所述反应器的上部，用来将废水流引入到反应器中的流入物分配装置，所述流入物分配装置位于反应器的下部，用来从分离器中取出厌氧流出物的流出物取出装置以及任选地用来从反应器中取出循环流的循环取出装置，其中，三相分离器，在气相与液相分离之上，具有安装在三相分离器体中的斜板、管或其它的倾斜的内部构件。
12.按照权利要求11所述的反应器，其中内部构件置于50至70°的角度中。
13.按照权利要求11或12所述的反应器，其中存在调节池，其具有废水进料装置、循环进料装置，优选基于重力的，与反应器的循环取出装置相连接，以及用于将循环水和废水流进料到反应器的进料装置。
14.按照权利要求11-13所述的反应器，其中存在循环取出装置，用于取出循环水，所述装置与流出物取出装置分开，并且所述循环取出装置被设计为从三相分离器中或从三相分离器外的反应器顶部取出水。
15.按照权利要求11-14所述的反应器，其中多个沼气分离挡板位于三相分离器的进口处。
16.按照权利要求15所述的反应器，其中存在2至10个沼气分离挡板。
17.按照权利要求11-16所述的反应器，其中反应器的进料是多级流入物分配***。
18.按照权利要求17所述的反应器，其中在反应器的不同水平处存在2至5个流入物分配***。
19.适合用于权利要求1-10所述方法或权利要求11-18所述反应器的三相分离器，所述分离器包括分离器主体，至少一个气-液-固混合物的进口，用于从混合物中分离气体的单个或多个沼气分离挡板，安装于三相分离器体中的斜板、管或其它的倾斜的内部构件，在气相与液相分离之上，和用于从三相分离器顶部取出流出物以及此外任选地循环水的装置。
CN2007800019010A 2006-01-05 2007-01-05 废水厌氧净化的方法及反应器 Active CN101378998B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20060075014 EP1806323A1 (en) 2006-01-05 2006-01-05 Process and reactor for anaerobic waste water purification
EP06075014.8 2006-01-05
PCT/NL2007/000003 WO2007078195A1 (en) 2006-01-05 2007-01-05 Process and reactor for anaerobic waste water purification

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101378998A true CN101378998A (zh) 2009-03-04
CN101378998B CN101378998B (zh) 2012-10-10

Family

ID=36441224

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007800019010A Active CN101378998B (zh) 2006-01-05 2007-01-05 废水厌氧净化的方法及反应器

Country Status (18)

Country Link
US (1) US8043506B2 (zh)
EP (2) EP1806323A1 (zh)
JP (1) JP5058177B2 (zh)
KR (1) KR101397780B1 (zh)
CN (1) CN101378998B (zh)
AU (1) AU2007203833B2 (zh)
BR (1) BRPI0706345B1 (zh)
CA (1) CA2636281C (zh)
DK (1) DK1979273T3 (zh)
EA (1) EA016488B1 (zh)
HK (1) HK1129653A1 (zh)
MX (1) MX2008008724A (zh)
MY (1) MY145006A (zh)
NZ (1) NZ569665A (zh)
PL (1) PL1979273T3 (zh)
SG (1) SG170834A1 (zh)
WO (1) WO2007078195A1 (zh)
ZA (1) ZA200805886B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102307818A (zh) * 2009-02-09 2012-01-04 沃依特专利有限责任公司 反应器进口
CN102557258A (zh) * 2012-02-10 2012-07-11 中国环境科学研究院 一种改良型一体化污水处理装置
CN102923856A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 博瑞德（南京）净化技术有限公司 一种1,4-丁二醇化工废水的厌氧反应装置及处理方法
CN108779009A (zh) * 2016-01-06 2018-11-09 维利亚水务解决方案及技术支持公司 用于厌氧生物反应器中的气体分离器的原位清洁的方法与装置
CN111470623A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 上海复森环境科技发展有限公司 一种膜藕上流式厌氧污泥床反应器***
CN114455780A (zh) * 2022-02-21 2022-05-10 华东理工大学 智能变频式高盐有机废水能源化回收生物反应器及方法

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4687600B2 (ja) * 2006-07-31 2011-05-25 株式会社Ｉｈｉ メタン発酵装置
DE102008017020A1 (de) * 2008-04-03 2009-10-08 Wolfgang Eggert Reaktor mit Dreiphasentrennvorrichtung
US8057667B2 (en) * 2008-05-06 2011-11-15 Dale Pearson Multiphase separation vacuum system
JP5260422B2 (ja) * 2009-07-03 2013-08-14 オルガノ株式会社 嫌気性生物処理方法及び嫌気性生物処理装置
DE102009037953A1 (de) * 2009-08-18 2011-03-03 Voith Patent Gmbh Reaktor
JP5192011B2 (ja) * 2010-03-29 2013-05-08 アサヒグループホールディングス株式会社 処理槽の上蓋部に設けられる排水機構の構造、処理槽の上蓋部の構造、及び、処理槽
EP2404879A1 (en) * 2010-07-08 2012-01-11 Paques IP. B.V. Purifier comprising a solids separation device, and method for wastewater purification
JP5600525B2 (ja) * 2010-08-31 2014-10-01 株式会社神鋼環境ソリューション 上向流式の反応槽、該反応槽を用いた水処理方法、該反応槽を備える水処理装置
WO2013088179A1 (es) * 2011-12-16 2013-06-20 Hernandez Ospina Alfonso Bio-reactor modular
CA2766355C (en) 2012-02-03 2012-11-20 Charles Tremblay System and method for continuously pretreating a raw multi-phase stream captured by a landfill gas collector
MX366434B (es) 2012-03-02 2019-06-26 Xavier Valdes Simancas Francisco Bioreactor combinado para el tratamiento de aguas residuales, mediante procesos anaerobios, aerobios y anoxicos de degradación de materia orgánica con sistema separador de zonas y captación de biogás, natas y lodos.
RU2506233C2 (ru) * 2012-06-28 2014-02-10 Открытое акционерное общество "НОВАТЭК" Установка для подготовки обессоленной воды для производства синтез-газа
DE102012021086B4 (de) 2012-10-26 2017-06-22 Bauer Water GmbH Anlage zur Abwasseraufbereitung
DE102015101518B3 (de) 2014-11-20 2016-02-18 Gea Brewery Systems Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Extraktion von Aromastoffen aus pflanzlichen Aromaträgern in eine Brauflüssigkeit
CN105036484A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 河海大学 一种处理难降解炼油废水的生物修复装置
JP2017123459A (ja) 2016-01-08 2017-07-13 サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド． プリント回路基板
CN105565490A (zh) * 2016-01-28 2016-05-11 杭州圣帕环境科技有限公司 一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器
CN105645580A (zh) * 2016-03-22 2016-06-08 合肥广庆防腐设备有限公司 一种用于高浓度污水处理的防腐三相分离器
JP6744045B2 (ja) * 2016-03-28 2020-08-19 住友重機械エンバイロメント株式会社 水処理装置
CN105819567A (zh) * 2016-05-11 2016-08-03 北京迅世达环保科技有限公司 自循环厌氧反应器
AU2019230457B2 (en) * 2018-03-06 2020-07-09 Environmental Engineers International Pty Ltd Method for remediating industrial wastewater
CN108383354A (zh) * 2018-05-09 2018-08-10 绍兴上虞阿特兰迪电器有限公司 一种淤泥脱水输送装置及脱水方法
EP3613709A1 (en) 2018-08-22 2020-02-26 Veolia Water Solutions & Technologies Support Granular sludge reactor system comprising an external lamella separator
CN110316819A (zh) * 2019-06-21 2019-10-11 广西博世科环保科技股份有限公司 一种高浓度有机废水处理反应器
CN110902822A (zh) * 2019-12-24 2020-03-24 大江环境股份有限公司 一种有效提高反硝化脱氮效果的缺氧反应器
KR20220157390A (ko) 2020-02-21 2022-11-29 베올리아 워터 솔루션즈 앤드 테크놀러지스 써포트 외부 분리기를 포함하는 입상 슬러지 리액터 시스템
CN112010426B (zh) * 2020-08-24 2022-04-15 苏州恺利尔环保科技有限公司 立式厌氧反应器
EP4008690A1 (en) 2020-12-07 2022-06-08 Paques I.P. B.V. Apparatus and method for improved purification of wastewater
CN113354082B (zh) * 2021-07-02 2022-05-17 山东杨帆环保工程股份有限公司 一种厌氧膜污水处理装置
CN113443707B (zh) * 2021-08-03 2022-03-25 知和环保科技有限公司 一种增强颗粒污泥稳定性的反应器
WO2023147924A1 (en) 2022-02-04 2023-08-10 Paques I.P. B.V. Installation for microbiological waste water treatment
CN115010254B (zh) * 2022-06-29 2024-03-08 中交第三航务工程局有限公司 一种可支持泥膜法的egsb反应器及其应用于废水处理的方法

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60235696A (ja) 1984-05-09 1985-11-22 Nippon Beet Sugar Mfg Co Ltd 嫌気性消化槽
JPS61111200A (ja) 1984-11-06 1986-05-29 Daido Steel Co Ltd メタン発酵槽
JPS61174995A (ja) * 1985-01-29 1986-08-06 Nippon Beet Sugar Mfg Co Ltd 嫌気性消化槽
JPH0415358Y2 (zh) * 1986-01-13 1992-04-07
JPS62282691A (ja) * 1986-06-02 1987-12-08 Sanki Eng Co Ltd 嫌気性生物反応装置に於ける沈降分離機構
DE3641260A1 (de) * 1986-12-03 1988-06-16 Stadlbauer Ernst A Verfahren und vorrichtung zur gepulsten anaeroben und aeroben behandlung von abwasser und wasser
NZ226454A (en) * 1987-10-08 1990-05-28 Gist Brocades Nv Anaerobic waste water treatment apparatus
NZ226453A (en) * 1987-10-08 1990-04-26 Gist Brocades Nv Anaerobic purification of waste water using granular sludge in fluidised bed process
DE3862368D1 (de) * 1987-10-08 1991-05-16 Gist Brocades Nv Fliessbettverfahren und vorrichtung dafuer.
JPH01218695A (ja) 1988-02-29 1989-08-31 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 嫌気性処理装置
JPH02253898A (ja) 1989-03-28 1990-10-12 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 廃水の嫌気性処理方法
JPH03114594A (ja) * 1989-09-27 1991-05-15 Meidensha Corp 排水処理装置
JPH04341395A (ja) 1991-05-20 1992-11-27 Shimizu Corp メタン発酵関連菌の保持方法
JPH04341396A (ja) 1991-05-20 1992-11-27 Shimizu Corp メタン発酵処理方法
JPH05123691A (ja) * 1991-11-06 1993-05-21 Japan Organo Co Ltd 上向流スラツジブランケツト法及び装置
JPH06254588A (ja) * 1993-03-04 1994-09-13 Shinko Pantec Co Ltd 上昇流嫌気性スラッジブランケット型反応槽と、その反応槽におけるグラニュール汚泥流出防止方法
US5514278A (en) * 1993-04-12 1996-05-07 Khudenko; Boris M. Counterflow microbiological processes
JPH07308686A (ja) * 1994-05-20 1995-11-28 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd 上向流嫌気性処理装置
NL1000100C2 (nl) 1995-04-10 1996-10-11 Pacques Bv Bezinkinrichting voor een vloeistof, gas, en deeltjesvormig materiaal bevatten fluïdum alsmede een hiervan voorziene reinigingsinrichting en werkwijze voor het reinigen van afvalwater.
JPH09220592A (ja) 1996-02-16 1997-08-26 Kurita Water Ind Ltd 嫌気性処理装置
JPH09248593A (ja) * 1996-03-14 1997-09-22 Hitachi Zosen Corp Ｕａｓｂ廃水処理法におけるアルカリ消費量低減化方法およびこれに用いる装置
US5733454A (en) * 1996-04-26 1998-03-31 Ehh Holding Co., Inc. Process and apparatus for the treatment of flowable waste
DE59609368D1 (de) 1996-05-22 2002-07-25 Va Tech Wabag Schweiz Ag Winte Verfahren und Reaktor zur anaeroben Abwasserreinigung in einem Schlammbett
JP4080046B2 (ja) * 1998-01-26 2008-04-23 株式会社荏原製作所 嫌気性処理方法および装置
DE10031093B4 (de) * 2000-06-30 2005-09-01 Verink, Johan, Dr.-Ing. Vorrichtung zur Dreiphasentrennung bei der Behandlung von Abwasser und Schlamm
JP2003326294A (ja) 2002-05-15 2003-11-18 Kurita Water Ind Ltd 嫌気性水処理装置
ATE301104T1 (de) * 2002-10-10 2005-08-15 Va Tech Wabag Gmbh Reaktor mit dreiphasen-trennvorrichtung und verfahren zur trennung eines dreiphasengemisches
JP2005254029A (ja) * 2004-03-09 2005-09-22 Kurita Water Ind Ltd 固液分離機構および有機性排水処理装置
EP1588988A1 (en) * 2004-04-02 2005-10-26 Biothane Systems International B.V. Three-phase separator for an upflow sludge bed reactor
DE102004021022B3 (de) * 2004-04-27 2005-10-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur anaeroben Reinigung von Abwasser
JP4593229B2 (ja) * 2004-10-08 2010-12-08 住友重機械エンバイロメント株式会社 嫌気性処理方法
JP4720709B2 (ja) 2005-11-07 2011-07-13 栗田工業株式会社 生物反応器

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102307818A (zh) * 2009-02-09 2012-01-04 沃依特专利有限责任公司 反应器进口
CN102557258A (zh) * 2012-02-10 2012-07-11 中国环境科学研究院 一种改良型一体化污水处理装置
CN102923856A (zh) * 2012-11-26 2013-02-13 博瑞德（南京）净化技术有限公司 一种1,4-丁二醇化工废水的厌氧反应装置及处理方法
CN108779009A (zh) * 2016-01-06 2018-11-09 维利亚水务解决方案及技术支持公司 用于厌氧生物反应器中的气体分离器的原位清洁的方法与装置
CN111470623A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 上海复森环境科技发展有限公司 一种膜藕上流式厌氧污泥床反应器***
CN114455780A (zh) * 2022-02-21 2022-05-10 华东理工大学 智能变频式高盐有机废水能源化回收生物反应器及方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5058177B2 (ja) 2012-10-24
KR20080101887A (ko) 2008-11-21
NZ569665A (en) 2011-03-31
JP2009522096A (ja) 2009-06-11
BRPI0706345B1 (pt) 2018-01-02
EA016488B1 (ru) 2012-05-30
EP1806323A1 (en) 2007-07-11
DK1979273T3 (da) 2020-04-27
KR101397780B1 (ko) 2014-05-22
US20090223890A1 (en) 2009-09-10
EP1979273A1 (en) 2008-10-15
US8043506B2 (en) 2011-10-25
MY145006A (en) 2011-12-15
EA200870151A1 (ru) 2008-12-30
EP1979273B1 (en) 2020-03-11
CA2636281A1 (en) 2007-07-12
AU2007203833B2 (en) 2011-02-03
CN101378998B (zh) 2012-10-10
WO2007078195A1 (en) 2007-07-12
BRPI0706345A2 (pt) 2011-03-22
MX2008008724A (es) 2008-10-30
HK1129653A1 (en) 2009-12-04
ZA200805886B (en) 2009-06-24
PL1979273T3 (pl) 2020-06-29
AU2007203833A1 (en) 2007-07-12
SG170834A1 (en) 2011-05-30
CA2636281C (en) 2016-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101378998B (zh) 废水厌氧净化的方法及反应器
CN101370739B (zh) 厌氧废水净化的工艺及反应器
AU2012225140B2 (en) Reactor for precipitating solutes from wastewater and associated methods
KR101184795B1 (ko) 자원 회수를 위한 결정화 반응장치
CN101643273B (zh) 适用于养殖场固、液混合污水厌氧处理的装置及方法
CN103241832B (zh) 一种具有颗粒污泥制造及污泥自动收集的ic厌氧反应器
CA1232150A (en) Plant for processing organic material
KR960013337B1 (ko) 개선된 유동층 방법 및 장치
CN211814006U (zh) 一种垃圾焚烧渗滤液厌氧处理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1129653

Country of ref document: HK

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: VEOLIA WATER SOLUTIONS + TECHNOLOGIES SUPPORT CO.

Effective date: 20110824

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20110824

Address after: French Maurice

Applicant after: Veolia Water Solutions & Tech

Address before: Delft

Applicant before: Biothane Systems Internat B. V.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1129653

Country of ref document: HK