用于处理废物流的厌氧膜生物反应器制造技术

将具有厌氧方式生物降解性组分的废物流供给至厌氧反应器中，在该厌氧反应器中所述组分与微生物反应从而将所述组分生物降解，并产生生物质和生物气。在厌氧反应器的选定部分，特别是反应器的底部和顶部中发生混合。较重的固体沉至底部并与混合液混合，而较轻或较细的固体漂浮至厌氧反应器的顶部，在该处其与混合液混合。这使得在厌氧反应器的中间或当中部分处固体的浓度与厌氧反应器的上部或下部中的固体的浓度相比更低。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于处理废物流的厌氧膜生物反应器，所述废物流具有包含可溶性和不可溶性COD的生物降解性总固体。
技术实现思路
本专利技术涉及处理具有厌氧方式生物降解性固体的废物流的系统和方法。将废物流导入厌氧反应器中，通过厌氧反应器中的厌氧生物质使生物降解性固体转化，从而减少生物降解性固体的量并在该过程中产生生物气和生物质。该系统和工艺使厌氧反应器中的混合液分层成为至少三个不同的混合液区。位于池底部的第一区包含较高浓度的固体，特别是较重的生物固体和沉积固体；在第一区上方并位于池高度的中间位置的第二区包含较低浓度的固体；位于池顶部附近的第三区含有与中间区相比浓度更高的生物质，并且这些固体主要构成了较轻的固体。将中间分层区中的混合液泵至膜分离单元，所述膜分离单元可以被浸没或者位于外部，例如为管状、平板或中空纤维膜。膜单元内即混合液被分为渗透物流和渗余物流之所在。分层提高了系统的总体性能。这使得在反应器内保持了较高浓度的固体，同时向膜分离单元提供较低浓度的流。随着时间的推移，这提高了每单位膜系统能量输入下膜的最大可能流率，并防止或减少了粘污，进而通过使原位清洗(CIP)循环的次数最小化延长了膜分离单元的膜的寿命。渗余物流被再循环至厌氧反应器，以保持较长的固体停留时间(SRT)。在一个实施方式中，固体分离系统被并入总系统和工艺中。在该情形中，包含固体的混合液由第一下方区泵至如水力旋流器等固体分离器。在水力旋流器处，混合液分为两流，第一流具有较高浓度的包含大部分沉淀的无机物的较重的固体，而第二流具有较低浓度的沉淀的无机固体和相对浓度较高的生物固体。具有较高浓度的生物固体的流再循环返回厌氧反应器，以保持较高的SRT。 在另一个实施方式中，本专利技术提供一种包括厌氧反应器的厌氧膜生物反应器，所述厌氧反应器可有效地使该厌氧反应器中的混合液分层。在该实施方式中，厌氧反应器包含设置在反应器下部的一种或多种混合器和设置在反应器上部的一种或多种混合器。该厌氧反应器可以操作性地在该反应器的下部形成第一混合液区，及在该反应器的上部形成第二混合液区。这留下了一个通常位于上下区之间的中间混合液区。悬浮在上下混合液区中的固体由设置在各区中的一个或多个混合器混合。在一个实施方式中，包含在中间区中的混合液相对而言未经混合或者未经混合。在一个实施方式中，中间区的混合液被泵送至将混合液分为渗透物流和渗余物流的膜分离单元。一个选择是使渗余物流返回厌氧反应器以进行进一步处理。通过研究以下说明和附图，本专利技术的其他目的和优点将变得显而易见，所述说明和附图仅起到说明本专利技术的作用。附图说明图1是本专利技术的厌氧膜生物反应器和工艺的示意图。图2是显示示例性膜分离单元的示意图。具体实施例方式进一步参照附图，特别是图1，其中显示了厌氧膜生物反应器(有时以AnMBR表示)，并以数字10来一般性指代。如此处所详述，厌氧膜生物反应器10是将厌氧消化工艺与膜分离工艺相结合的小型纯化系统。该系统和工艺可通过消化生物降解性成分以及产生生物气和新的生物质来有效处理具有这些成分或组分的废物流。厌氧膜生物反应器10主要包括厌氧反应器12和膜分离单元14。厌氧反应器12的流出物被导至膜分离单元14，膜分离单元14将来自厌氧反应器的流出物分为渗透物流和渗余物流，其中所述渗余物流具有经浓缩的包含生物质的固体。将浓缩的渗余物流再循环返回厌氧反应器，并与其中的混合液混合。再循环的目的是在反应器12内部保持与通常相比更高的混合液悬浮固体(MLSS)含量，由此延长SRT。厌氧膜生物反应系统内部的MLSS浓度的典型范围为O.1 6%的固体(TSS 为 I, 000mg/L 60，000mg/L)。在该实施方式中，通过将混合液由底部区泵至如水力旋流器等固体分离器来将固体从厌氧反应器12中除去。固体分离器分离较重的固体，包括由包含较高浓度的生物质的较轻的固体在反应器中形成的无机沉淀物。该较高浓度的生物质流被再循环回厌氧反应器12。渗余物(较重的分离的固体)可以进行进一步处理，例如在脱水单元中的处理。固体分离器的目的在于保持或控制SRT，和从反应器12中除去重无机固体的堆积物。应当理解，存在许多种从反应器12中除去固体的方法。固体可以被直接除去，或者如本文稍后更详述那样，可以通过将混合液由反应器12的某一范围或区域导引至固体分离器(如水力旋流器)而将固体除去。在另一个实施方式中，可以通过将膜分离单元14的部分渗余物流导引至固体分离器(如水力旋流器)而除去固体。说明或描述本申请中所使用的术语“固体”是有益的。环境系统中的总固体(TS)被定义为存在于给定样品中的除水之外的所有成分，即，溶解固体(TDS)和悬浮固体(TSS)。总固体的一部分为生物 分解性固体(包括可溶的和悬浮的)，其具有与其相关的一定的化学需氧量(C0D)。厌氧反应器12形成了厌氧膜生物反应器10的一部分。厌氧反应器12被设计成为反应器的底部提供机械混合和为反应器的上部或顶部提供机械混合。在一个优选的实施方式中，在厌氧反应器的中间或当中部分不存在机械混合或几乎不存在混合。在反应器12中，重固体(包括较大的生物絮凝物及由其形成的无机沉淀固体)倾向于沉至反应器的底部，并通过反应器底部所进行的混合而与其中的混合液相混合。其他较轻或较细的固体倾向于漂浮至反应器的上部，在该处，反应器上部所进行的机械混合使这些固体在反应器的顶部处于悬浮状态。这倾向于使厌氧反应器12中的混合液分层成为不同的三个区。S卩，反应器的中间部分的固体浓度比反应器底部或上部的固体浓度低。膜分离单元14位于厌氧反应器12的下游。混合液由厌氧反应器12的中间部分或区域泵送至膜分离单元14。由于厌氧反应器12中混合液的分层，被泵送至膜分离单元14的混合液包含较低的固体浓度。当陈述厌氧反应器12的中间部分或区域中的混合液包含较低的固体浓度时，其意味着厌氧反应器的该部分中的固体的浓度比厌氧反应器的底部和该反应器的最上部的固体的浓度低。将混合液由厌氧反应器12的中间部分或区域导引至膜分离单元14存在许多优点。总体而言，反应器12中发生的分层起到了增强系统的总体性能的作用。通过使反应器12中的混合液分层，反应器内保持了较高浓度的固体，同时向膜分离单元14提供浓度较低的流。这防止或减少了膜粘污，并提高了每单位膜系统能量输入下膜的最大可能的流率，进而通过减少原位清洗(CIP)循环的次数延长了构成膜分离单元14的膜的寿命。膜分离单元14将混合液分为渗透物流和渗余物流，所述渗透物流较纯且包含低浓度的COD、BOD和TSS，而所述渗余物流包含更浓缩的含生物质固体，所述渗余物流被再循环至厌氧反应器12并与厌氧反应器中的混合液相混合。本专利技术还涉及一种在厌氧膜生物反应器中处理含有可溶性和不溶性COD的物流的方法。在这方面，该方法涉及将具有可溶性和不溶性COD的物流供给至厌氧反应器池中。之后，该工艺涉及使可溶性和不溶性COD与厌氧生物质在厌氧反应器中反应以减少可溶性和不溶性COD的量，并在该过程中于厌氧反应器中产生混合液和生物气。在厌氧反应器的下部设置一个或多个混合器以将较重的固体混合在混合液中。在一个实施方式中，还提供了在厌氧反应器的上部用于将较轻的固体混合在混合液中的一个或多个混合器。这留下了厌氧反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.14 US 12/760,1681.一种处理具有厌氧方式生物降解性组分的废物流的方法，所述方法包括 a.将所述具有厌氧方式生物降解性组分的废物流供给至厌氧反应器中； b.将所述生物降解性组分与厌氧生物质在所述厌氧反应器中反应，以减少所述生物降解性组分的量，并在所述过程中产生生物质和生物气； c.通过形成第一下侧混合液区和形成位于所述第一下侧混合液区上方的第二混合液区而使所述厌氧反应器中的所述混合液分层，其中所述第一下侧混合液区中的混合液包含较高浓度的固体，且其中所述第二混合液区中的混合液所含的固体浓度明显低于所述第一下侧混合液区中的混合液中的固体浓度； d.将来自所述厌氧反应器中的所述第二混合液区的混合液导引至膜分离单元，并将所述混合液分为渗透物流和经生物质浓缩的渗余物流； e.将所述渗余物流的至少一部分再循环至所述厌氧反应器，并将所述渗余物流与所述反应器中的混合液混合； f.将来自所述第一下侧混合液区的混合液和固体导引至固体分离器，并将来自所述第一下侧混合液区的所述混合液和固体分为较重的固体流和含有生物质的较轻的固体流；和 g.将所述含有生物质的较轻的固体流的至少一部分由所述固体分离器再循环至所述厌氧反应器，并将所述较轻的固体流与所述厌氧反应器中的混合液混合。2.如权利要求1所述的方法，所述方法包括在所述第一下侧混合液区中提供混合作用并使其中的所述混合液和固体混合；和将所述第二区中的混合液保持在未混合状态或者其中所述第二区中的混合作用明显比所述第一下侧混合液区中的混合作用更弱的状态。3.如权利要求1所述的方法，其中所述方法包括在所述第二混合液区上方形成第三混合液区；并且其中所述第一混合液区和第三混合液区与存在于所述第一混合液区中的较重的固体和存在于所述第三混合液区中的较轻的固体混合。4.如权利要求1所述的方法，其中所述固体分离器包括水力旋流器。5.如权利要求1所述的方法，其中在一定的时间间隔中，所述膜分离单元和所述固体分离器同时运行，并且其中存在由所述厌氧反应器至所述膜分离单元的一股混合液流和由所述厌氧反应器至所述固体分离器的另一股混合液流，并且其中所述两股液流彼此独立。6.如权利要求3所述的方法，其中所述第二混合液区是未混合的，并且其中所述第二混合液区中的固体浓度低于所述第一混合液区或第三混合液区中的固体浓度。7.如权利要求1所述的方法，其中所述生物降解性组分包含生物降解性固体，并且其中所述方法包括使所述生物降解性固体与厌氧生物质在所述厌氧反应器中反应以减少生物降解性固体的量。8.如权利要求2所述的方法，其中使所述混合液分层包括在所述第二混合液区的上方形成第三混合液区，其中所述第三混合液区中的混合液所包含的固体的浓度大于所述第二混合液区中的固体的浓度。9.如权利要求8所述的方法，所述方法包括在所述第三混合液区中提供混合作用并使其中的所述混合液和固体混合。10.如权利要求9所述的方法，所述方法包括将较重的固体由所述固体分离器导引至脱水单元并使所述重固体脱水。11.如权利要求9所述的方法，其中存在设置在所述第一下侧混合液区中的一个或多个混合器和设置在所述第三混合液区中的一个或多个混合器。12.如权利要求9所述的方法，其中在所述第二混合液区中不设置混合器，并且其中所述第二混合液区中的所述混合液的固体浓度低于所述第一混...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·尤因，
申请(专利权)人：维利亚水务解决方案及技术支持公司，
类型：
国别省市：