CN109665617B - 一种厌氧消化装置及其在处理有机废水中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厌氧消化装置及其在处理有机废水中的应用，包括一大一小依次串联的第一反应器和第二反应器；第一反应器分为水解酸化和厌氧消化两个功能区，通过溢流方式相连；第一反应器的底部设有进水管，通过进水泵控制进水流速；第一反应器的厌氧消化区上部侧壁设有回流管道，并与第一反应器的水解消化区底部进水管相连，通过回流泵控制回流流速；第一反应器的上反应区的溢流口与第二反应器的底部进水管道相连，经第一反应器处理后的废水进入第二反应器再次处理，处理结束后通过位于第二反应器上反应区的出水口排出。本发明装置工艺启动速度快，抗冲击能力强，处理效率高，处理成本低。

Description

一种厌氧消化装置及其在处理有机废水中的应用

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种厌氧消化装置及其在处理有机废水中的应用。

背景技术

随着世界能源的日益短缺和废水污染负荷及废水中污染物种类的日趋复杂化，废水厌氧生物处理技术以其投资省、能耗低、可回收利用沼气能源、负荷高、产泥少、耐冲击负荷等诸多优点而再次受到环保界人士的重视。

废水的生物处理以有机物为分解对象，搭载于微生物的代谢过程，获得简单分子的无机物，以此去除污水中的有机污染。自然界范围内常见各类厌氧处理过程，又被称为厌氧消化(发酵)，通常理解为厌氧体系中在厌氧型以及兼性厌氧型微生物的共同作用下，将有机物分解为CH₄、CO₂和水的过程。法国生物学Louis Mouras于19世纪80年代发明了“自净化装置”用以处理污水污泥，开启了人类利用厌氧生物处理废水废物的历史。其后人们逐渐开展应用厌氧过程来处理活性污泥工艺中产生的剩余污泥(如各种厌氧消化池等)和城市污水(如双层沉淀池、化粪池等)的过程。20世纪60年代，厌氧型污泥床反应器(UASB)以及厌氧型接触膜膨胀床反应器(AAFEB)等反应器逐渐出现。这几类反应器的共同之处在于可以将固相停留阶段与水力停留阶段分离，其固相停留阶段甚至可以达到数千小时。这一特性使得对高浓度污水的厌氧处理停留阶段从之前数天至数十天缩短至数小时或数天。在目前已经开发研制的高效厌氧处理体系中，UASB工艺在各类生产性装置上得到非常广泛的成功应用。

厌氧型微生物处理体系相对于传统型活性污泥处理系统，设备能够承载的负荷更高，占地面积更少，运行费用及管理费用更低，产生污泥更低，对于能量和营养的要求也更低，而且可以获得有价值的副产物。对于湿地等土地型处理系统，虽然二者运行费用都比较低廉，但厌氧型微生物处理体系占地面积更少，负荷更高的优点更为突出。由此可以判定，厌氧型微生物处理体系是一种低成本的废水净化处理技术，同时还能回收利用能源。全球范围内，大多数发展中国家都在面临严重的环境问题，而且能源相对短缺、资金严重不足，亟待有效、简单而且费用低廉的净水技术，因此，厌氧微生物处理技术非常适合我国国情，有很高的研究价值。

淀粉糖工业是发酵工业的分支产业，它是以淀粉质为原料，经过不同程度水解的深加工衍生物。它作为甜味剂，主要包括葡萄糖、麦芽糖、高麦芽糖、果葡糖、麦芽精、各种低聚糖、各种糖醇、麦芽糊精等品种。我国的淀粉糖工业近几十年来取得了迅速的发展，全国淀粉及淀粉糖生产企业数量急速增加。随着淀粉糖工业的发展，年产量不断提高，淀粉糖废水的排放量也在不断增加，严重威胁着环境和人的健康。淀粉糖加工工艺废水的主要来源包括加工工艺废水、各种设备的冲洗水、洗涤水及液化和糖化阶段的冷却水等。其综合排水水质特点是COD特别高，其数值一般可达几千至几万，同时固含量(SS)很高，属于高浓度有机废水，低成本高效处理十分困难。目前我国淀粉糖废水治理较为成功的工业应用仍然不多，处理成本高昂，有一大部分生产废水仍在继续排放，造成周边严重的环境污染，因此治理淀粉糖生产废水已成为当务之急。

而厌氧消化技术在处理高浓度有机废水方面有着得天独道的优势，但一般厌氧消化装置处理效率较低，但工艺不稳定，因此在实际应用中效果很不理想。同时，淀粉糖废水中存在的大量有机物固含，不易分解，且沉降在厌氧反应器底部极易造成酸化，导致厌氧工艺的失效，因此，厌氧消化技术在淀粉糖废水处理的实际应用的存在诸多问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种厌氧消化装置，以解决现有技术处理高有机负荷废水工艺不稳定，处理效果不佳等问题，特别是处理淀粉糖这类高COD及高SS的废水。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种厌氧消化装置，包括一大一小依次串联的第一反应器和第二反应器；第一反应器和第二反应器均包括上反应区和下反应区，在上反应区内均设有三相分离器；

第一反应器的底部设有进水管，通过进水泵控制进水流速，第一反应区内部分为水解酸化区和厌氧消化区两个功能区，且两个功能区之间通过溢流通道隔开，所述溢流通道连通水解酸化区的顶部和厌氧消化区的底部，进水管从水解酸化区底部进水，然后从水解酸化区顶部溢流至厌氧消化区内；

第一反应器的上反应区和下反应区均位于厌氧消化区内，上反应区侧壁设有回流口和溢流口；回流口通过回流管道与第一反应器的底部进水管相连，通过回流泵控制回流流速，回流至水解酸化区内进一步水解酸化，以降低水中固含；溢流口与第二反应器的底部进水管道相连，经第一反应器处理后的废水进入第二反应器再次处理，处理结束后通过位于第二反应器上反应区的出水口排出。

进一步地，所述第一反应器的上反应区的三相分离器通过上方的气管道与水解酸化区底部连通，且气管道位于水解酸化区内的端部设有曝气盘，水解酸化区顶部设有排气口；通过三相分离器分离厌氧消化区内固液气，厌氧消化产生的气体经分离后通过三相分离器上方的气管道进入水解酸化区，气体通过曝气盘后形成微小的气泡，充分搅动水解酸化区，增加水解酸化区的固液混合程度；最后气体经水解酸化区顶部的排气口排出收集；

进一步的，所述第一反应器的水解酸化区的内径为第一反应器内径的1/6～1/4，溢流通道内径为第一反应器内径的1/15。

优选的，水解酸化区的内径为第一反应器的内径的1/6。

优选的，所述第一反应器的水解酸化区内的曝气盘直径为水解酸化区内径的2/3～4/5。

优选的，曝气盘直径为水解酸化区内径的4/5。

所述第二反应器不进行分区，也无回流装置和曝气装置，体积为第一反应器体积的1/4～1/3，优选1/3。

优选地，所述第一反应器的水解酸化区的溢流挡板高度高于厌氧消化区的溢流口，排气口的下端位于水解酸化区的液面上方；所述第一反应器的上反应区侧壁上的回流口位置高于第一反应器内三相分离器底部的高度；上反应区侧壁上的溢流口高度大于回流口的高度；通过液位差将液体由第一反应器溢流至第二反应器内。

进一步地，所述第一反应器和第二反应器的下反应区外部包裹有水浴保温夹套，且外壁的上中下位置分别留有穿过保温夹套的取样监测口。

本发明进一步要求保护上述厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，尤其是处理淀粉糖工业废水的应用。

厌氧消化技术经过多年的发展，技术已经相应成熟，出现了许多处理能力不同的厌氧反应器，但是工艺不稳定及处理效率低，仍是制约厌氧技术发展的关键。特别是在处理淀粉糖这类高COD及高SS废水时情况更加不理想，极易出现酸化现象，一部分主要原因是淀粉糖废水的高COD对厌氧消化工艺负担较重，更重要的原因是淀粉糖废水SS高，一般厌氧反应器无法通过布水系统将废水中的SS全部带入反应器上方，因此造成反应器底部沉积大量固含物，而此类固含物都是有机物，长期受到水解酸化菌的侵袭，会慢慢降解，而导致反应器底部COD急剧上升，从而引发反应器底物局部酸化，进而影响整个厌氧工艺，造成出水水质严重超标。同时，因淀粉糖废水COD极高，一级厌氧消化装置几乎无法将出水水质处理至可进入下一系统的能力。

针对此类问题，本发明中对传统的EGSB反应器结构做出相应的调整，减少其中一条外循环，降低能耗。同时将反应器分成两个功能区，将厌氧消化的水解酸化与产甲烷两个阶段分开，增强厌氧反应器消化效率，并通过自身产生的沼气循环利用，使得反应器底部的SS完全上浮，一方面可以防止反应器底部局部酸化，另一方面可进一步将废水中的高SS降解成甲烷，增加沼气产量，回收更多能源，节约能源成本。同时，在第一反应器后接入第二反应器，通过溢流可节约能耗，因大部分SS在第一反应器已降解，因此第二反应器无需回流装置等；第二反应器的体积仅需第一反应器的1/4～1/3，主要是通过缩小反应器体积来提升进水相对流速，增强第二反应器的上流速度，同时增加反应器容积负荷，增强反应器内的固液混合程度，发挥其处理能力，因第二反应器负荷较低，无需回流装置。

其中，所述第一反应器具有外循环结构，主要作用是让厌氧消化区上部液体与进水混合再进入反应器，反应器启动前期回流速度为进水速率的5～10倍，外循环主要功能是将上反应区低COD，高pH的处理水与进水混合，降低进水COD和固含量和提高进水pH，使得水解酸化区的pH值不会过低，增强反应器启动前期的稳定性。同时，在反应器启动前期进水流速较低，容积负荷低，反应器自身的产气较少，不足以在反应器内部形成稳定的内循环，而较为快速的回流可以提高进水的上升速度，形成稳定的内循环，促进厌氧颗粒污泥的稳定形成，这在反应器启动前期十分重要。当反应器COD有机负荷达到7～8Kg/(m³·d)以上时，外循环几乎可以关闭。因为在反应器的COD有机负荷较高时，其反应器内会产生大量的气体，带动厌氧消化区水流的上升，到三相分离器后沿壁下滑，形成稳定的内循环，气体经排气管进入水解酸化区后又可以增强水解酸化的固液混合程度。而此时外循环的功能主要是进水的pH值调节缓冲，当反应器容积负荷达到7～8Kg/(m³·d)后，系统已较为稳定，可以逐渐关闭外循环，依靠反应器稳定的稳定的内循环，可以保证反应器的稳定性和处理能力。

进一步地，上述厌氧消化装置在处理有机废水中的应用具体包括如下步骤：

步骤一：将厌氧颗粒活性污泥与待处理淀粉糖废水混合，加入到第一反应器内水解酸化区内，并通过溢流通道溢流至厌氧消化区，然后经溢流口溢流至第二反应器内，开启回流泵进行第一反应器的外循环，在35～52℃下反应1～2天；

步骤二：在待处理的淀粉糖废水中添加一定量的尿素等氮源及氢氧化钠，控制废水的碳氮比在200～300:5，pH值在6.8～7.2之间；开启进水泵，并控制回流流速时进水流速的5～10倍，使得第一反应器的下反应区中的废水化学需氧量低于2000mg/L；

步骤三：检测第一反应器出水的化学需氧量去除率、挥发性脂肪酸含量和pH，每次当出水的化学需氧量去除率达到80％，挥发性脂肪酸低于1200mg/L，且维持2～3个水力停留时间后，提高进水泵的进水流速25～100％，逐步提升反应器容积负荷；

步骤四：当第一反应器容积负荷达到7～8KgCOD/(m³·d)以上时，每隔1～3个水力停留时间将回流泵的回流流速降低25～100％，每次调节后12h以内出水的化学需氧量去除率波动不大于5％，则进行下一次调节，直至回流泵流速降为0；若6h以内出水的化学需氧量去除率波动大于5％，则调回原有流速并保持稳定1～3个水力停留时间再进行下一次调节；

步骤五：逐步提升进水泵进水流速，直至第一反应器容积负荷达到20～35KgCOD/(m³·d)。

步骤一中，所述厌氧颗粒活性污泥与待处理淀粉糖废水的混合体积比为1:1～3；回流泵的回流流速为每小时第一反应器体积的1/48～1/24，优选1/24。

其中，所述待处理淀粉糖废水化学需氧量为5000～35000mg/L，经过上述步骤处理完后出水化学需氧量小于1000mg/L，可直接接入后续好氧生物处理等工艺。

有益效果：

1、高浓度有机废水，如淀粉糖废水，其水质有机固含高，且含有不易被分解的变性淀粉等有机物，因此一般厌氧消化工艺处理此类废水时极易因未能及时水解的有机固含在反应器底部的沉积，导致反应器底部的水解酸化细菌增多，而引起反应器底部的局部酸化，抑制产甲烷菌的活性，进而引发整个反应器的酸化，导致厌氧消化工艺处理效果及其不佳，并增加酸碱调节成本；本发明装置将第一反应器内部分为水解酸化区和厌氧消化区，增强了各类功能微生物的活性，相比于UASB和EGSB等厌氧反应器，启动时间短，工艺稳定性高，抗冲击能力强，处理效率高。相比于两相厌氧工艺(在厌氧消化工艺前加水解酸化工艺)，本发明装置因水解酸化的适应条件，处理效率更好，占地面积小，基建投资成本低等。

2、本发明装置第一反应器设有回流装置，其将厌氧消化区的低COD高pH值的水回流至水解酸化区。其一，其回流水可改善进水水质，提高进水pH值，降低SS，节约一部分酸碱药剂费用；其二，进水水质改善后，不易引起水解酸化区的pH值的下降，使其pH值保持在微生物最适pH值范围内，从而保证后续厌氧消化区的稳定性能，利于厌氧消化工艺快速启动及高效处理；其三，厌氧工艺启动前期因接种污泥的影响，一般厌氧消化能力不高，进而导致后续工艺固含增加，增加后续工艺的处理成本，而通过回流装置回流后，可将一部分SS带回水解酸化区进一步降解，可加快水解酸化菌的繁殖，同时可提供更多的直接底物给产甲烷菌，也利于产甲烷菌的快速繁殖，加快厌氧消化工艺的启动速度及稳定性，同时回流的SS分解后产生的沼气又可增强水解酸化区的固液混合程度，进一步增强效率，形成良性循环。因此，本发明的厌氧消化装置相比于其他厌氧消化工艺，工艺启动时间极短，前期工艺稳定想高，处理效率高。

3、本发明装置将厌氧消化区产生的沼气通过水解酸化区，将厌氧消化的水解酸化阶段和产甲烷阶段分开，并将产甲烷阶段产生的沼气通入水解酸化区，并通过微孔曝气盘将其分成微小气泡，增强气体搅拌作用，增加水解酸化区固液混合程度，替代了一般水解酸化工艺所用的搅拌/推进设备，降低动力损耗，降低工艺成本；解决了淀粉糖废水此类高SS废水的因底部有机固含堆积引起的局部酸化问题。同时，将厌氧消化两阶段分开后，水解酸化细菌引起的pH值的变化不会影响产甲烷菌，因此，厌氧消化区产甲烷菌活性增强，繁殖增快，菌群相对占比会提高，有利于产甲烷阶段的稳定性，进而提高整个厌氧工艺的稳定性。因此在本发明装置处理高浓度有机废水的过程中COD去除率更高，工艺十分稳定，处理效率高。

4、本发明装置将厌氧消化区产生的沼气通过水解酸化区，可增强厌氧消化工艺处理能力。厌氧消化工艺产生的沼气主要成本为甲烷和二氧化碳，其内氧气含量几乎为0。产甲烷菌是绝对厌氧菌，含氧时极易氧中毒，进而抑制活性，而将沼气通过水解酸化区后，可将进水中的氧气吹脱，降低水中氧化还原电位(ORP)，使其适合产甲烷菌的生长，同时不影响水解酸化菌的活性。其一，本装置水解酸化区适合产甲烷菌的生长，因此，水解酸化区除具备水解酸化功能，也具备产甲烷功能，可在水解酸化区降低一部分COD，增强反应器处理性能；其二，水体中氧含量的降低也利于提高后续厌氧消化区产甲烷菌活性，且因前段水解酸化区的高效处理性能，厌氧消化区抗冲击能力增强。

5、本发明装置在第一反应器后接入第二反应器，可对第二反应器出水废水进行深一步处理，使其出水COD降低至1000mg/L以下，满足后续工序需求，降低后续工艺处理成本。同时，第二反应器无任何动力设备，因此运行处理成本基本为0，符合企业节能环保的需求。

6、本发明装置因设计的合理性，在工艺启动调试成功后，回流装置可停止，除进水设备的必需动能损耗，整个工艺无需额外动能，废水处理成本大幅度降低，符合现代企业低碳环保高效的经济理念。

7、本发明装置连续处理淀粉糖废水多天后，整个过程体系稳定，进水COD有机负荷稳定提在20～35Kg/(m³·d)，COD去除率在90％以上。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明，本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为该厌氧消化装置的整体结构示意图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1所示，本实施中厌氧消化装置包括依次串联的包括依次串联的第一反应器1和第二反应器2；第一反应器1和第二反应器2均包括上反应区和下反应区，在上反应区内均设有三相分离器；

第一反应器1的底部设有进水管13，通过进水泵11控制进水流速；第一反应区1内部分为水解酸化区4和厌氧消化区3两个功能区，且两个功能区之间通过溢流通道隔开，所述溢流通道连通水解酸化区4的顶部和厌氧消化区3的底部，进水管13从水解酸化区4底部进水，然后从水解酸化区4顶部溢流至厌氧消化区3内，第一反应器1内的水流方向如图箭头所示；

第一反应器1的上反应区和下反应区均位于厌氧消化区3内，上反应区侧壁设有回流口15和溢流口16；回流口15通过回流管道7与第一反应器1的底部进水管13相连，通过回流泵12控制回流流速，并回流至水解酸化区4进一步水解酸化，进一步降低水中固含；溢流口16与第二反应器2的底部进水管道14相连。第一反应器1处理后，通过上反应区的三相分离器5进行固液气分离，液体通过溢流口16进入第二反应器2再次处理，处理结束后通过位于第二反应器2上反应区的三相分离器17进行固液气分离，液体通过出水口18排出，气体经分离后通过排气口20排出收集。

第一反应器1的水解酸化区4的内径为第一反应器的1内径的1/4，将水解酸化区4和厌氧消化区3两个功能区相连的溢流通道内径为第一反应器1内径的1/15。

所述第二反应器2的体积为第一反应器1体积的1/3。

所述第一反应器1的水解酸化区4的溢流挡板高度高于厌氧消化区3的溢流口16，排气口19的下端位于水解酸化区4的液面上方；所述第一反应器1的上反应区侧壁上的回流口15位置高于第一反应器1内三相分离器5底部的高度；上反应区侧壁上的溢流口16高度大于回流口15的高度；通过液位差将液体由第一反应器1溢流至第二反应器2内。

所述第一反应器1的下反应区外部分别包裹有水浴保温夹套21，外壁的上中下位置分别留有穿过保温夹套的取样监测口8；第二反应器2的下反应区外部分别包裹有水浴保温夹套22，外壁的上中下位置也分别留有穿过保温夹套的取样监测口。

采用该厌氧消化装置对某厂淀粉糖废水进行处理，淀粉糖废水COD为5000～35000mg/L，反应温度35℃。在第一反应器1主反应区加入活性污泥与淀粉糖废水按1:3的比例混匀后，TS为7％，在反应温度35℃反应2天，回流泵12的回流流速为每小时第一反应器1体积的1/24；在待处理的废水中添加氮源调节COD:N比例为300:5，连续式进水，外循环回流泵12回流速度为进水泵11进水速度的10倍，第一反应器1的HRT为1～4天，根据进水调节进水流速，使前期其容积负荷保持相对稳定。启动前期，当第一反应器1取样口8的pH值低于6.8时，通过在进水中加入NaOH调节进水pH，使第一反应器1的pH值稳定在7.0以上。每次当COD去除率大于80％，VFA低于1200mg/L，且稳定1～2个HRT，就将进水流速在原来的基础上提升25～100％，连续运行15天左右，容积负荷达到7～8KgCOD/(m³·d)后，每隔1个HRT将回流泵12的流速降低25～100％，使调节后12h以内出水的化学需氧量去除率波动小于5％；连续运行30天，进水流速提升至稳定，第一反应器1的HRT为24h，容积负荷达到20KgCOD/(m³·d)以上，外循环回流速度降为进水速度的5倍。40天后，回流系统关闭，反应器运行稳定，出水COD稳定低于1000mg/L，并在后面的几个月稳定持续运行，效果见表1。

表1

实施例2

本实施例中厌氧消化装置与实施例1结构相同，但在实施例1的基础上，第一反应器1的上反应区的三相分离器5通过上方的气管道10与水解酸化区4底部连通，且气管道10位于水解酸化区4内的端部设有微孔曝气盘9；所述水解酸化区4顶部设有排气口19；厌氧消化产生的沼气经分离后通过三相分离器5上方的气管道10进入水解酸化区4，水解酸化区内部设有微孔曝气盘9，气体通过微孔曝气盘9后形成微小的气泡，充分搅动水解酸化区4，增加水解酸化区4的固液混合程度；最后气体经水解酸化区4顶部的排气口19排出收集。水解酸化区的内径为第一反应区的内径的1/6，水解酸化区内的微孔曝气盘直径为水解酸化区内径的4/5，第二反应器的体积为第一反应器体积的1/4。采用该厌氧消化装置对某厂淀粉糖废水进行处理，淀粉糖废水COD为5000～35000mg/L，反应温度52℃。在第一反应器1主反应区加入活性污泥与淀粉糖废水按1:1的比例混匀后，TS为16％，在反应温度52℃反应1天，回流泵12的回流流速为每小时第一反应器1体积的1/48；在待处理的废水中添加氮源调节COD:N比例为300:5，连续式进水，外循环回流泵12回流速度为进水泵11进水速度的5倍，第一反应器1的HRT为1～5天，根据进水调节进水流速，使前期其容积负荷保持相对稳定。启动前期，当第一反应器1取样口8的pH值低于6.8时，通过在进水中加入NaOH调节进水pH，使第一反应器1的pH值稳定在7.0以上。每次当COD去除率大于80％，VFA低于1200mg/L，且稳定1～2个HRT，就将进水流速在原来的基础上提升25～100％，连续运行10天左右，容积负荷达到7～8KgCOD/(m³·d)后，每隔1个HRT将回流泵12的流速降低25～100％，使调节后12h以内出水的化学需氧量去除率波动小于5％；连续运行25天，进水流速提升至稳定，第一反应器1HRT为24h，外循环回流速度降为0。25天后，回流系统关闭，反应器运行稳定，出水COD稳定低于1000mg/L，并在后面的几个月稳定持续运行，效果见表2。

表2

本发明提供了一种厌氧消化装置及其在处理有机废水中的应用的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。

Claims (7)

1.一种厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，所述的有机废水为淀粉糖工业废水；

所述的厌氧消化装置包括依次串联的第一反应器（1）和第二反应器（2）；第一反应器（1）和第二反应器（2）均包括上反应区和下反应区，在上反应区内均设有三相分离器；

所述第一反应器（1）的底部设有进水管（13），通过进水泵（11）控制进水流速，第一反应器（1）内部分为水解酸化区（4）和厌氧消化区（3）两个功能区，且两个功能区之间通过溢流通道隔开，所述溢流通道连通水解酸化区（4）的顶部和厌氧消化区（3）的底部，进水管（13）从水解酸化区（4）底部进水，然后从水解酸化区（4）顶部溢流至厌氧消化区（3）内；

第一反应器（1）的上反应区和下反应区均位于厌氧消化区（3）内，上反应区侧壁设有回流口（15）和溢流口（16）；回流口（15）通过回流管道（7）与第一反应器（1）的底部进水管（13）相连，通过回流泵（12）控制回流流速；溢流口（16）与第二反应器（2）的底部进水管道（14）相连，经第一反应器（1）处理后的废水进入第二反应器（2）再次处理，处理结束后通过位于第二反应器（2）上反应区的出水口（18）排出；

所述厌氧消化装置处理有机废水的步骤如下：

步骤一：将厌氧颗粒活性污泥与待处理淀粉糖废水混合，加入到第一反应器（1）内水解酸化区（4）内，并通过溢流通道溢流至厌氧消化区（3），然后经溢流口16溢流至第二反应器（2）内，开启回流泵（12）进行第一反应器（1）的外循环，在35～52℃下反应1~2天；

步骤二：在待处理的淀粉糖废水中添加一定量的尿素及氢氧化钠，控制废水的碳氮比在200~300:5，pH值在6.8~7.2之间；开启进水泵（11），并控制回流流速时进水流速的5～10倍，使得第一反应器（1）的下反应区中的废水化学需氧量低于2000 mg/L；

步骤三：检测第一反应器（1）的出水的化学需氧量去除率、挥发性脂肪酸含量和pH，每次当出水的化学需氧量去除率达到80%，挥发性脂肪酸低于1200mg/L，且维持2～3个水力停留时间后，提高进水泵（11）的进水流速25~100%，逐步提升反应器容积负荷；

步骤四：当第一反应器（1）容积负荷达到7~8 KgCOD/(m³·d)以上时，每隔1~3个水力停留时间将回流泵（12）的回流流速降低25~100%，每次调节后12h以内出水的化学需氧量去除率波动不大于5%，则进行下一次调节，直至回流泵（12）流速降为0；若6h以内出水的化学需氧量去除率波动大于5%，则调回原有流速并保持稳定1~3个水力停留时间再进行下一次调节；

步骤五：逐步提升进水泵（11）进水流速，直至第一反应器（1）容积负荷达到20~35KgCOD/(m³·d)。

2.根据权利要求1所述的厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，所述第一反应器（1）的上反应区的三相分离器（5）通过上方的气管道（10）与水解酸化区（4）底部连通，将产生的沼气重新导入水解酸化区（4），且气管道（10）位于水解酸化区（4）内的端部设有曝气盘（9）；所述水解酸化区（4）顶部设有排气口（19）。

3.根据权利要求1或2所述的厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，所述第一反应器（1）的水解酸化区（4）的内径为第一反应器的（1）内径的1/6~1/4，溢流通道内径为第一反应器（1）内径的1/15。

4.根据权利要求2所述的厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，所述第一反应器（1）的水解酸化区（4）内的曝气盘（9）直径为水解酸化区（4）内径的2/3~4/5。

5.根据权利要求3所述的厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，所述第一反应器（1）的上反应区侧壁上的回流口（15）位置高于第一反应器（1）内三相分离器（5）底部的高度；上反应区侧壁上的溢流口（16）高度大于回流口（15）的高度；通过液位差将液体由第一反应器（1）溢流至第二反应器（2）内。

6.根据权利要求5所述的厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，所述第一反应器（1）和第二反应器（2）的下反应区外部包裹有水浴保温夹套，且外壁的上中下位置分别留有穿过保温夹套的取样监测口。

7.根据权利要求1所述的厌氧消化装置在处理有机废水中的应用，其特征在于，步骤一中，所述厌氧颗粒活性污泥与待处理淀粉糖废水的混合体积比为1:1～3；回流泵（12）的回流流速为每小时第一反应器（1）体积的1/48~1/24。