公布日：2022.11.22
申請(qǐng)日：2022.07.19
分類號(hào)：C02F3/28(2006.01)I;C10L3/08(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，包括厭氧反應(yīng)器、水封組件以及甲烷處理組件；水封組件包括進(jìn)氣管、水封彎以及水封罐，進(jìn)氣管與厭氧反應(yīng)器連接，且進(jìn)氣管具有第二排氣口以及排污口，水封彎與排污口連接，第二排氣口與水封罐連接；所述甲烷處理組件與水封罐的第三排氣口連接。本發(fā)明中，有機(jī)廢水通過厭氧甲烷反應(yīng)產(chǎn)生甲烷，且經(jīng)過多級(jí)分離后將產(chǎn)生的氣體進(jìn)行處理，進(jìn)而可以獲取高純度的甲烷，有機(jī)廢水資源化處理效果非常明顯。
權(quán)利要求書
1.一種高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：包括厭氧反應(yīng)器、水封組件以及甲烷處理組件；所述厭氧反應(yīng)器具有進(jìn)液口與第一排氣口，所述第一排氣口位于進(jìn)液口上方；所述水封組件包括進(jìn)氣管、水封彎以及水封罐，所述進(jìn)氣管與第一排氣口連接，且所述進(jìn)氣管具有第二排氣口以及排污口，所述水封彎與排污口連接，所述第二排氣口與水封罐連接；所述甲烷處理組件與水封罐的第三排氣口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述水封彎呈S型彎折結(jié)構(gòu)且豎向設(shè)置，所述水封彎的端口與排污口連接，且于所述水封彎的低點(diǎn)設(shè)置有排污閥，高點(diǎn)設(shè)置有破虹吸閥，所述破虹吸閥常開設(shè)置，且沿所述水封彎內(nèi)介質(zhì)的流向，所述排污閥位于端口與破虹吸閥之間。
3.如權(quán)利要求2所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述水封彎還連接有沖洗管，所述沖洗管的連接口位于排污閥與端口之間。
4.如權(quán)利要求1所述的高濃,度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述水封罐設(shè)置有自動(dòng)補(bǔ)水閥與自動(dòng)排水閥；當(dāng)所述水封罐的入口壓力偏少時(shí)，所述自動(dòng)補(bǔ)水閥開啟；當(dāng)所述水封罐的入口壓力偏大時(shí)，所述自動(dòng)排水閥開啟。
5.如權(quán)利要求1所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有三相分離器以及氣水分離器，所述氣水分離器的進(jìn)口與三相分離器的出口連接，且所述進(jìn)氣管連接氣水分離器的出口。
6.如權(quán)利要求5所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述水封罐自動(dòng)控制其內(nèi)液位，且液位L02＝L01-H01+H02/3-(P01-2P02+P03)/ρg，其中L01為所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)的液位，H01為三相分離器的安裝高度，H02為三相分離器的高度，P01為所述氣水分離器的出口壓力，P02為所述水封罐的進(jìn)口壓力，P03為所述水封罐的出口壓力，ρ為液體密度，g為重力加速度。
7.如權(quán)利要求1所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述甲烷處理組件包括預(yù)處理子系統(tǒng)，所述預(yù)處理子系統(tǒng)包括冷凍機(jī)、換熱器以及過濾器，三者沿氣體流向依次設(shè)置，所述冷凍機(jī)與水封罐連接。
8.如權(quán)利要求7所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：所述甲烷處理組件還包括甲烷提純子系統(tǒng)，所述甲烷提純子系統(tǒng)包括氣體分離膜以及甲烷儲(chǔ)罐，所述過濾器排出的氣體進(jìn)入氣體分離膜處理后存放至所述甲烷儲(chǔ)罐。
9.如權(quán)利要求1所述的高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括緩沖罐，所述水封罐與甲烷處理組件之間通過緩沖罐連接。
10.一種高濃度有機(jī)廢水資源化處理方法，其特征在于，采用如下步驟：有機(jī)廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器內(nèi)進(jìn)行厭氧甲烷反應(yīng)；所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過分離后導(dǎo)入水封組件，通過所述水封組件控制管路內(nèi)氣壓；所述水封組件排出氣體通過甲烷處理組件凈化提純后收集儲(chǔ)存。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)及方法。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
本發(fā)明實(shí)施例提供一種高濃度有機(jī)廢水資源化處理系統(tǒng)，包括厭氧反應(yīng)器、水封組件以及甲烷處理組件；
所述厭氧反應(yīng)器具有進(jìn)液口與第一排氣口，所述第一排氣口位于進(jìn)液口上方；
所述水封組件包括進(jìn)氣管、水封彎以及水封罐，所述進(jìn)氣管與第一排氣口連接，且所述進(jìn)氣管具有第二排氣口以及排污口，所述水封彎與排污口連接，所述第二排氣口與水封罐連接；
所述甲烷處理組件與水封罐的第三排氣口連接。
進(jìn)一步地，所述水封彎呈S型彎折結(jié)構(gòu)且豎向設(shè)置，所述水封彎的端口與排污口連接，且于所述水封彎的低點(diǎn)設(shè)置有排污閥，高點(diǎn)設(shè)置有破虹吸閥，所述破虹吸閥常開設(shè)置，且沿所述水封彎內(nèi)介質(zhì)的流向，所述排污閥位于端口與破虹吸閥之間。
進(jìn)一步地，所述水封彎還連接有沖洗管，所述沖洗管的連接口位于排污閥與端口之間。
進(jìn)一步地，所述水封罐設(shè)置有自動(dòng)補(bǔ)水閥與自動(dòng)排水閥；
當(dāng)所述水封罐的入口壓力偏少時(shí)，所述自動(dòng)補(bǔ)水閥開啟；
當(dāng)所述水封罐的入口壓力偏大時(shí)，所述自動(dòng)排水閥開啟。
進(jìn)一步地，所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有三相分離器以及氣水分離器，所述氣水分離器的進(jìn)口與三相分離器的出口連接，且所述進(jìn)氣管連接氣水分離器的出口。
進(jìn)一步地，所述水封罐自動(dòng)控制其內(nèi)液位，且液位L02＝L01-H01+H02/3-(P01-2P02+P03)/ρg，其中L01為所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)的液位，H01為三相分離器的安裝高度，H02為三相分離器的高度，P01為所述氣水分離器的出口壓力，P02為所述水封罐的進(jìn)口壓力，P03為所述水封罐的出口壓力，ρ為液體密度，g為重力加速度。
進(jìn)一步地，所述甲烷處理組件包括預(yù)處理子系統(tǒng)，所述預(yù)處理子系統(tǒng)包括冷凍機(jī)、換熱器以及過濾器，三者沿氣體流向依次設(shè)置，所述冷凍機(jī)與水封罐連接。
進(jìn)一步地，所述甲烷處理組件還包括甲烷提純子系統(tǒng)，所述甲烷提純子系統(tǒng)包括氣體分離膜以及甲烷儲(chǔ)罐，所述過濾器排出的氣體進(jìn)入氣體分離膜處理后存放至所述甲烷儲(chǔ)罐。
進(jìn)一步地，還包括緩沖罐，所述水封罐與甲烷處理組件之間通過緩沖罐連接。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種高濃度有機(jī)廢水資源化處理方法，采用如下步驟：
有機(jī)廢水導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器內(nèi)進(jìn)行厭氧甲烷反應(yīng)；
所述厭氧反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的氣體通過分離后導(dǎo)入水封組件，通過所述水封組件控制管路內(nèi)氣壓；
所述水封組件排出氣體通過甲烷處理組件凈化提純后收集儲(chǔ)存。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明的處理系統(tǒng)中，高濃度的有機(jī)廢水先導(dǎo)入?yún)捬醴磻?yīng)器中，通過厭氧甲烷反應(yīng)生成甲烷，生成的甲烷經(jīng)過處理后可被收集利用，實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水資源化。另外厭氧反應(yīng)器中排出的氣體進(jìn)入水封組件，通過水封組件可以達(dá)到控制厭氧反應(yīng)器排氣側(cè)的壓力，具體是厭氧反應(yīng)器的汽水分離處形成有效氣室，降低厭氧反應(yīng)器排出氣體帶泥的可能性。
（發(fā)明人：冷超群;齊越;顧磊;李紅;李進(jìn);高本修）
