一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备及其使用方法与流程

本发明涉及纺织生产技术领域，更具体地说，本发明具体为一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备及其使用方法。

背景技术：

纺织印染行业是用水量较大的工业行业，由于各类纺织印染产品在加工过程中均是以水为媒介进行湿法加工，生产过程中排放的印染废水具有色度大、有机污染物含量高、水质水量变化大等特点，属于难处理的工业废水之一。印染废水水质随着纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异也很大。印染工艺的程序长、工序多，即使每道工序产生的废水水量和性质也有很大的差别，其产生废水的工序包括：退浆、煮练、漂白、丝光、染色、印花、整理。

印染废水的处理方法主要包括物理化学法和生物法两类，生物法处理印染废水具有运行成本低，操作管理简便等特点，但是生物法难以彻底处理印染废水中的难降解物质，物理化学方法处理印染废水可以有效的去处废水中的难降解有机物及无机物质，使印染废水达到排放标准，但是处理设备易腐蚀损耗，运行管理费用很高。因此，单一的处理方法很难使印染废水达到较好的处理效果，目前多采用物理化学法与生物法相结合的工艺处理印染废水。

废水生物厌氧反应器是水处理极为重要的关键设备，目前已经在多种废水处理工艺中成功和稳定的运转。但现有的uasb反应器在运行中易出现的短流、死角和堵塞等一些问题，厌氧微生物与废水的混合与接触效率低下，负荷及处理效率和适用范围受限性较大，纺织印染废水的可生化性差、有毒物质较多，形成沉淀的颗粒污泥无法淤积于污泥中对反应造成影响，因此采用常规的高效厌氧反应器用来作为纺织印染废水生物脱色反应器时，脱色效果容易受到水质、水量变化的影响，反应器运行稳定性差、管理复杂，存在一定缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备及其使用方法，利用反应栅块表面开设的若干生物反应栅进行微生物的附着，为活性的生物增殖创造了良好的条件，生物增殖加快，有效提高反应效率，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备，包括厌氧反应箱，所述厌氧反应箱的顶面设有密封箱盖，所述厌氧反应箱的一侧固定安装有充氮保护机构，所述厌氧反应箱内腔的底面固定安装有除氧布液器，所述厌氧反应箱的内部固定安装有预热机构、微生物反应机构和冷凝板，所述预热机构、微生物反应机构和冷凝板依次从下至上排列至厌氧反应箱的内部，所述预热机构为电加热盘管结构；

所述充氮保护机构的内部固定安装有氮气发生器，所述充氮保护机构的一侧固定安装有与厌氧反应箱内腔相连通的导气扇，所述氮气发生器的端口设有三通阀，所述三通阀的一端固定连接有连通管；

所述除氧布液器包括布气座、振谐面板和曝气面板，所述振谐面板和曝气面板的底面与布气座的顶面固定连接，所述振谐面板的表面开设有通孔并固定连接有导流管，所述导流管的底端与布气座的内腔相连通，所述布气座的内部固定安装有振荡发生器，所述振荡发生器的输出端与振谐面板的底面相抵接；

所述微生物反应机构包括反应暗箱、侧反应栅块和主反应栅块，所述侧反应栅块和主反应栅块固定安装于反应暗箱的内部，所述侧反应栅块和主反应栅块的表面开设有气孔，所述侧反应栅块和主反应栅块的内部开设有与气孔相连通的气道，所述气道通过气孔与连通管的端部相连通，所述侧反应栅块和主反应栅块的表面开始有若干生物反应栅，所述生物反应栅的内侧设有微生物着床。

优选地，所述厌氧反应箱一侧的底端开设有进液端口，所述进液端口的端口与布气座的内腔相连通，所述厌氧反应箱的一侧设有排液管口，所述密封箱盖的顶面开设有沼气排气管。

优选地，所述排液管口的端口位于微生物反应机构顶面的水平面上方，所述微生物反应机构的顶面呈倾斜面结构，所述冷凝板呈斜向布置，且所述冷凝板为冷凝盘管结构。

优选地，所述振谐面板和曝气面板呈拱形圆弧面结构，所述振谐面板为陶瓷或金属片状结构，所述导流管的顶端与振谐面板顶面的圆心相连通，所述振荡发生器为超声波振动器，所述曝气面板为金属滤片结构。

优选地，所述侧反应栅块分别位于反应暗箱内腔的两侧，所述侧反应栅块和主反应栅块相邻布置于反应暗箱的内部且呈交错排列，且所述侧反应栅块和主反应栅块表面的生物反应栅呈相对布置且相互交错，所述反应暗箱的上下两端开设有水流通孔。

优选地，所述气道的两侧开设有若干气孔，所述气孔的另一端与生物反应栅的内部相连通。

一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备的使用方法，包括以下步骤，

s1：首先连通进液端口和排液管口的进水管道和排水管道，将沼气排气管的端部与沼气收集设备进行连通，开启氮气发生器对厌氧反应箱的内部进行充氮排出厌氧反应箱内部的氧气，并保持厌氧反应箱内部的低氧环境，厌氧反应箱内压力0.03～0.5mpa，温度25～65℃，持续4-6h使微生物在微生物着床的表面充分繁殖；

s2：通入待处理液流，水液进入布气座的内部并通过导流管导流至振谐面板的表面，通过振荡发生器的驱动振谐面板表面发生振动，通过超声波振动使得水液内部气体空化逸出，降低水液含氧量；

s3：之后上层水液通过预热机构预热后进入反应暗箱的内部，并逐个通过侧反应栅块和主反应栅块之间的生物反应栅内侧，通过与微生物着床的接触，发生微生物降解反应；

s4：水液在主反应栅块之间呈之字形方向运动，充分与各个生物反应栅内部的微生物着床接触，逐级发生反应，反应生成的沉淀污泥与沼气通过反应暗箱上方通孔逸出，在冷凝板的热传导下进行降温，减少水液的蒸发避免水液蒸汽与沼气混合逸出，沼气通过沼气排气管排出。

优选地，在步骤s2中，氮气发生器持续冲入氮气至厌氧反应箱的内部，气流通过导气扇泵送进入厌氧反应箱的内部以及通过连通管导通至气道的内部并分布至生物反应栅的内部，保证厌氧反应箱内部持续的低氧环境。

优选地，在步骤s3中，氮气气流通过连通管导通至生物反应栅的内部，通过气流运动推动降解反应生成的沉淀物与水液的混合，利用液流运动带动生成的杂质逸出。

本发明的技术效果和优点：

1、上述方案中，该厌氧反应设备通过设置新型反应栅块结构，利用反应栅块表面开设的若干生物反应栅进行微生物的附着，为活性的生物增殖创造了良好的条件，反应器内微生物活性高，通过氮气的冲入降低氧含量，生物增殖快，可有效提高反应效率；

2、上述方案中，该厌氧反应设备通过设置若干独立生物反应栅结构，在水流运动的过程中逐个通过多级生物反应栅实现水力缓流，延长水液与微生物接触反应时间，且大面积的微生物着床使反应器内的微生物数量大大提高，使水液与微生物充分接触，加快厌氧过程的进度，获得高的处理效率；

3、上述方案中，该厌氧反应设备通过设置振荡除氧结构，利用除氧布液器内部的振谐面板和振荡发生器对水液进行超声波振动使得水液中富集的氧气脱离并通过氮气的冲入降低氧含量，保障厌氧细菌的快速增值，并通过降低水液中氧含量降低氧气对厌氧反应的抑制效果。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的厌氧反应箱内部结构示意图；

图3为本发明的除氧布液器结构示意图；

图4为本发明的充氮保护机构结构示意图；

图5为本发明的预热机构结构示意图；

图6为本发明的微生物反应机构结构示意图；

图7为本发明的主反应栅块结构示意图；

图8为本发明的图7的a处结构示意图。

附图标记为：

1、厌氧反应箱；2、充氮保护机构；3、除氧布液器；4、预热机构；5、微生物反应机构；6、冷凝板；7、连通管；11、密封箱盖；12、进液端口；13、沼气排气管；14、排液管口；21、导气扇；22、氮气发生器；31、布气座；32、振谐面板；33、曝气面板；34、振荡发生器；35、导流管；51、反应暗箱；52、侧反应栅块；53、主反应栅块；54、气孔；531、气道；532、生物反应栅；533、微生物着床。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图8本发明的实施例提供一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备，包括厌氧反应箱1，厌氧反应箱1的顶面设有密封箱盖11，厌氧反应箱1的一侧固定安装有充氮保护机构2，厌氧反应箱1内腔的底面固定安装有除氧布液器3，厌氧反应箱1的内部固定安装有预热机构4、微生物反应机构5和冷凝板6，预热机构4、微生物反应机构5和冷凝板6依次从下至上排列至厌氧反应箱1的内部，预热机构4为电加热盘管结构，厌氧反应箱1一侧的底端开设有进液端口12，进液端口12的端口与布气座31的内腔相连通，厌氧反应箱1的一侧设有排液管口14，密封箱盖11的顶面开设有沼气排气管13；

充氮保护机构2的内部固定安装有氮气发生器22，充氮保护机构2的一侧固定安装有与厌氧反应箱1内腔相连通的导气扇21，氮气发生器22的端口设有三通阀，三通阀的一端固定连接有连通管7；

除氧布液器3包括布气座31、振谐面板32和曝气面板33，振谐面板32和曝气面板33的底面与布气座31的顶面固定连接，振谐面板32的表面开设有通孔并固定连接有导流管35，导流管35的底端与布气座31的内腔相连通，布气座31的内部固定安装有振荡发生器34，振荡发生器34的输出端与振谐面板32的底面相抵接；

微生物反应机构5包括反应暗箱51、侧反应栅块52和主反应栅块53，侧反应栅块52和主反应栅块53固定安装于反应暗箱51的内部，侧反应栅块52和主反应栅块53的表面开设有气孔54，侧反应栅块52和主反应栅块53的内部开设有与气孔54相连通的气道531，气道531通过气孔54与连通管7的端部相连通，侧反应栅块52和主反应栅块53的表面开始有若干生物反应栅532，生物反应栅532的内侧设有微生物着床533。

在该实施例中，排液管口14的端口位于微生物反应机构5顶面的水平面上方，微生物反应机构5的顶面呈倾斜面结构，冷凝板6呈斜向布置，且冷凝板6为冷凝盘管结构，倾斜面便于水液以及沉淀物的排出，通过加装冷凝板6结构对水液进行降温，减少水液的蒸发避免水液蒸汽与沼气混合逸出。

在该实施例中，振谐面板32和曝气面板33呈拱形圆弧面结构，振谐面板32为陶瓷或金属片状结构，导流管35的顶端与振谐面板32顶面的圆心相连通，振荡发生器34为超声波振动器，曝气面板33为金属滤片结构。

具体的，水液通过导流管35布散至振谐面板32的顶面，通过振荡发生器34的驱动振谐面板32表面发生振动，通过超声波振动使得水液内部气体空化逸出。

在该实施例中，侧反应栅块52分别位于反应暗箱51内腔的两侧，侧反应栅块52和主反应栅块53相邻布置于反应暗箱51的内部且呈交错排列，且侧反应栅块52和主反应栅块53表面的生物反应栅532呈相对布置且相互交错，反应暗箱51的上下两端开设有水流通孔。

具体的，在水流运动的过程中逐个通过多级生物反应栅532实现水力缓流，延长水液与微生物接触反应时间，增大反应面积，大面积的微生物着床533使反应器内的微生物数量大大提高。

在该实施例中，气道531的两侧开设有若干气孔，气孔的另一端与生物反应栅532的内部相连通。

具体的，通过氮气的导入一方面降低各个生物反应栅532内部氧含量，另一方面通过气流的推动作用促进生成沉淀与水液的混合，避免沉淀物黏附于微生物着床533表面影响反应效率。

一种纺织印染废水处理用生物厌氧反应设备的使用方法，包括以下步骤，

s1：首先连通进液端口12和排液管口14的进水管道和排水管道，将沼气排气管13的端部与沼气收集设备进行连通，开启氮气发生器22对厌氧反应箱1的内部进行充氮排出厌氧反应箱1内部的氧气，并保持厌氧反应箱1内部的低氧环境，厌氧反应箱1内压力0.03～0.5mpa，温度25～65℃，持续4-6h使微生物在微生物着床533的表面充分繁殖；

s2：通入待处理液流，水液进入布气座31的内部并通过导流管35导流至振谐面板32的表面，通过振荡发生器34的驱动振谐面板32表面发生振动，通过超声波振动使得水液内部气体空化逸出，降低水液含氧量；

s3：之后上层水液通过预热机构4预热后进入反应暗箱51的内部，并逐个通过侧反应栅块52和主反应栅块53之间的生物反应栅532内侧，通过与微生物着床533的接触，发生微生物降解反应；

s4：水液在主反应栅块53之间呈之字形方向运动，充分与各个生物反应栅532内部的微生物着床533接触，逐级发生反应，反应生成的沉淀污泥与沼气通过反应暗箱51上方通孔逸出，在冷凝板6的热传导下进行降温，减少水液的蒸发避免水液蒸汽与沼气混合逸出，沼气通过沼气排气管13排出。

在该实施例中，在步骤s2中，氮气发生器22持续冲入氮气至厌氧反应箱1的内部，气流通过导气扇21泵送进入厌氧反应箱1的内部以及通过连通管7导通至气道531的内部并分布至生物反应栅532的内部，保证厌氧反应箱1内部持续的低氧环境。

在该实施例中，在步骤s3中，氮气气流通过连通管7导通至生物反应栅532的内部，通过气流运动推动降解反应生成的沉淀物与水液的混合，利用液流运动带动生成的杂质逸出。

最后应说明的几点是，首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；

最后，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。