常温下低C/S比硫酸盐有机废水的厌氧生物处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种常温下低C/S比硫酸盐有机废水的厌氧生物处理装置，解决常温下厌氧工艺处理低C/S硫酸盐有机废水时存在的启动速度慢、处理效果差的技术难题。本实用新型专利技术包括废水进水池的出水口与进水泵的一端连接，进水泵的另一端与厌氧反应器的进水口连接，厌氧反应器的出水口与出水池的进水口连接。厌氧反应器的顶部设有用于投加微米级零价铁投料口A，用于投加厌氧污泥的投料口B，以及沼气出口；同时厌氧反应器内设有搅拌器；厌氧反应器内设有若干电极板；厌氧反应器的温度为20℃～25℃，调控电流强度为0.001～0.003A。

Anaerobic biological treatment unit of low C/S ratio sulfate organic wastewater at room temperature

The utility model relates to an anaerobic biological treatment device for low C/S ratio sulfate organic wastewater at normal temperature, which solves the technical problems of slow start-up speed and poor treatment effect when the low C/S sulfate organic wastewater is treated by the anaerobic process at normal temperature. The utility model comprises a water outlet of a waste water inlet pool and one end of the water inlet pump, a water inlet of an anaerobic reactor and a water inlet of an anaerobic reactor. The top of the anaerobic reactor is provided with a feeding port A for adding micron zero-valent iron, which is used for feeding port B for adding anaerobic sludge and the outlet of biogas, a stirrer is installed in the anaerobic reactor, a number of electrode plates are arranged in the anaerobic reactor, and the temperature of the anaerobic reactor is 20 ~25 C, and the regulating current intensity is 0.001~0.003A.

【技术实现步骤摘要】
常温下低C/S比硫酸盐有机废水的厌氧生物处理装置
本技术属于硫酸盐有机废水处理领域，具体涉及常温、较低C/S比的硫酸盐有机废水的厌氧生物处理装置。
技术介绍
我国造纸行业具有规模大，产值高等特点。2017年1-6月，全国造纸行业累计主营业务收入4703.3亿元，同比增长14.8％。2017年前两个季度中国机制纸及纸板销售量累计为6204.0万吨，同比增长7.37％。然而，在生产过程中排放出大量含硫酸盐有机废水，协同化工、味精、制药等领域生产过程中所排出的硫酸盐有机废水，对生态环境和人类健康产生了极大的影响。目前，对于硫酸盐有机废水，一般采用厌氧生物处理工艺，如单相厌氧反应器ABR、IC、UASB等，以及厌氧滤池+UASB等两相厌氧工艺。目前，多采用两相厌氧工艺，该类工艺虽可解决基质竞争性抑制和硫化物毒性作用问题，但存在工艺复杂不易调控、微生物生态结构失衡等问题。近些年来，研究者不断对单相厌氧工艺进行了深入探究，寻找突破。至今，相关学者发现UASB、IC等第三代、四代厌氧反应器通过优化启动方式、调控运行条件可有效实现除碳脱硫。然而，此类厌氧生物工艺主要针对高C/S比的硫酸盐有机废水，且需要较高的运行温度，限制了其在常温环境条件下，及低C/S比硫酸盐有机废水中的应用。H2可作为硫酸还原菌的电子供体。相关学者发现，温和电场不仅可持续提供H2，且可增强微生物的活性。零价铁在硫酸盐还原体系中会发生电化学腐蚀，析出Fe2+，并与硫酸盐还原产物作用产生沉淀，而铁元素是微生物体内多种功能酶的辅基成分，可促进微生物的活性。因此，针对水温低、低质量浓度COD和C/S比的特点，假若在常温下通过温和电场为硫酸还原菌持续提供电子供体，通过零价铁氧化还原作用实现硫化物的沉淀去除，再借以温和电场、铁元素对微生物酶活的增强作用，便可解决厌氧生物处理工艺中的基质竞争性抑制和硫化物毒性作用问题，实现厌氧生物处理工艺的快速启动，及碳、硫的同步去除，将对低C/S比硫酸盐有机废水的有效处理具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的在于解决低C/S比硫酸盐有机废水厌氧生物处理中存在的基质竞争性抑制和硫化物毒性作用问题，以及解决常温下厌氧工艺处理低C/S比硫酸盐有机废水时存在的启动速度慢、处理效果差的技术难题，提供一种常温条件下低C/S比硫酸盐有机废水厌氧生物处理装置。本技术包括废水进水池、厌氧反应器、出水池；废水进水池的出水口与进水泵的一端连接，进水泵的另一端与厌氧反应器的进水口连接，厌氧反应器的出水口与出水池的进水口连接。所述的厌氧反应器的顶部设有用于投加微米级零价铁的投料口A，用于投加厌氧污泥的投料口B，以及沼气出口；所述的厌氧反应器内沿水流方向设有若干电极板，板间距为3～5cm，形成多廊道式，水流呈推流型。厌氧反应器的温度为20℃～25℃，调控电流强度为0.001～0.003A，待处理的硫酸盐有机废水的C/S比为2.0～3.0，COD质量浓度为1100～1400mg/L，SO42-质量浓度为350～450mg/L，pH为7.0～7.5。厌氧污泥可以是普通的活性污泥，也可以是厌氧颗粒污泥。厌氧反应器采用上流式厌氧反应器或普通厌氧消化池。电极板为石墨板、碳刷或碳布。本技术具有以下优点：1)本技术解决了低C/S硫酸盐有机废水处理过程中基质竞争性抑制和硫化物毒性作用的难题，为处理此类废水厌氧生物处理提供技术支持；2)本技术可使厌氧生物工艺在常温条件下实现对硫酸盐有机废水的有效处理，对于我国大部分地区来说，污水处理厂水温低于25℃。3)启动速度快，采用满负荷启动方式，全程仅需20d即可使COD去除率达到85％以上；4)本技术结构简单，节能降耗效果显著，采用温和电场、零价铁提供硫酸盐还原菌的电子供体，能够极大地节省外加碳源的费用；5)装置运行稳定性强，当水温由25℃降至20℃时，COD和SO42-处理效果无明显波动。附图说明图1为本技术装置结构图；图2为本技术的厌氧生物处理工艺运行过程中COD去除效果变化图；其中：R1铁电耦合厌氧生物处理工艺；R2厌氧生物处理工艺；图3为本技术的厌氧生物处理工艺运行过程中SO42-去除效果变化图；其中：R1铁电耦合厌氧生物处理工艺；R2厌氧生物处理工艺；图4为本技术的厌氧生物处理工艺运行过程中20℃时COD去除效果去除效果变化图；其中：R1铁电耦合厌氧生物处理工艺；R2厌氧生物处理工艺；图5为本技术的厌氧生物处理工艺运行过程中20℃时SO42-去除效果去除效果变化图；其中：R1铁电耦合厌氧生物处理工艺；R2厌氧生物处理工艺。其中：废水进水池1、进水泵2、厌氧反应器3、出水池4、用于投加微米级零价铁的投料口A3-1、用于投加厌氧污泥的投料口B3-2、沼气出口3-3、电极板3-4。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术做进一步的分析。图1所示，本技术包括废水进水池1、厌氧反应器3、出水池4；废水进水池1的出水口与进水泵2的一端连接，进水泵2的另一端与厌氧反应器3的进水口连接，厌氧反应器3的出水口与出水池4的进水口连接。所述的厌氧反应器3的顶部设有用于投加微米级零价铁的投料口A3-1，用于投加厌氧污泥的投料口B3-2，以及沼气出口3-3；所述的厌氧反应器内设有若干电极板3-4，板间距为3～5cm，形成多廊道式，水流呈推流型；厌氧反应器的温度为20℃～25℃，调控电流强度为0.001～0.003A，待处理的硫酸盐有机废水的C/S比为2.0～3.0，COD质量浓度为1100～1400mg/L，SO42-质量浓度为350～450mg/L，pH为7.0～7.5。厌氧污泥可以是普通的活性污泥，也可以是厌氧颗粒污泥。厌氧反应器采用上流式厌氧反应器或普通厌氧消化池。电极板为石墨板、碳刷或碳布。工作过程：厌氧反应器的投料口A3-1和投料口B3-2，分别加入微米级零价铁、厌氧污泥，控制厌氧污泥与零价铁的质量比为50:1～100:1；在设定20-25℃条件下，打开进水泵，应用进水泵将待处理的硫酸盐有机废水抽至厌氧反应器中，预设进水时间为10min，进水流量为1L/min，之后关闭进水泵；接通电极板电源，调控电流强度为0.001～0.003A；间歇运行24h，维持此工况直至反应器中的COD去除率稳定在85％及以上，厌氧反应器启动完成。反应过程中产生的沼气经沼气出口3-3排出。实施例1：试验以某特种纸生产废水为用水，具体水质如下：COD平均质量浓度约为1400mg/L，SO42-平均质量浓度为450mg/L，NH4+平均质量浓度约为35mg/L，TN平均质量浓度小于40mg/L，利用热水夹套层将水温控制在25℃。采用铁电辅助构建耦合厌氧生物处理工艺，同时构建不含铁电辅助的厌氧生物处理工艺，作为对照组，具体操作步骤如下：1)接种厌氧活性污泥至有效容积为10L的普通厌氧消化池中，按50:1的泥铁比将微米级零价铁投加至反应器内，同时开启搅拌器；2)关闭搅拌器，将石墨板电极插入反应器中，板间距为5cm，连接电源；3)在水温25℃条件下，打开进水泵，应用进水泵将特种纸废水加入至10L普通厌氧消化池中，预设进水时间为10min，进水流量为1L/min，之后关闭进水泵，此时，反应器内污泥浓度为3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.常温下低C/S比硫酸盐有机废水的厌氧生物处理装置，其特征在于包括废水进水池、厌氧反应器、出水池；废水进水池的出水口与进水泵的一端连接，进水泵的另一端与厌氧反应器的进水口连接，厌氧反应器的出水口与出水池的进水口连接；所述的厌氧反应器的顶部设有用于投加微米级零价铁的投料口A，用于投加厌氧污泥的投料口B，以及沼气出口；同时厌氧反应器内设有搅拌器；所述的厌氧反应器内内沿水流方向设有若干电极板，板间距为3～5cm，形成多廊道式；厌氧反应器的温度为20℃～25℃，调控电流强度为0.001～0.003A。

【技术特征摘要】
1.常温下低C/S比硫酸盐有机废水的厌氧生物处理装置，其特征在于包括废水进水池、厌氧反应器、出水池；废水进水池的出水口与进水泵的一端连接，进水泵的另一端与厌氧反应器的进水口连接，厌氧反应器的出水口与出水池的进水口连接；所述的厌氧反应器的顶部设有用于投加微米级零价铁的投料口A，用于投加厌氧污泥的投料口B，以及沼气出口；同时厌氧反应器内设有搅拌器；所述的厌氧反应器内内沿水流方向设有若干电极板，板间距为3～5cm，形成多廊道式；厌氧反应器的温度为20℃～25℃，调控电流强度为0.001～0.003A。2.如权利要求1所述的常温下低C/S比硫酸盐有机废水的厌氧生物处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵芝清，沈晓莉，徐天有，严新杰，陶海波，李新宇，项文杰，郑静，
申请(专利权)人：衢州学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33