公布日：2023.03.07
申請日：2022.10.31
分類號：C02F3/28(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括：穩(wěn)流罐，所述穩(wěn)流罐用于連接厭氧反應(yīng)器，所述穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有填充層，所述填充層用于對所述穩(wěn)流罐進(jìn)行填料，并用于對污水進(jìn)行強化還原電位；所述穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有反沖洗管道；本發(fā)明采用厭氧處理工藝，使厭氧反應(yīng)器連接穩(wěn)流罐，將零價鐵填充層至于穩(wěn)流罐中，即解決了厭氧反應(yīng)器內(nèi)置零價鐵填充層易產(chǎn)生污泥附著鈍化、板結(jié)的問題，又能確保整個污水處理過程中泥水混合均勻，有效提高污水處理效率和系統(tǒng)使用壽命；利用反沖洗管道對穩(wěn)流罐內(nèi)進(jìn)行沖洗，雜質(zhì)能夠被反沖洗管道進(jìn)行沖洗，實現(xiàn)穩(wěn)流罐使用壽命提高目的。
權(quán)利要求書
1.一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，包括：穩(wěn)流罐（1），所述穩(wěn)流罐（1）用于連接厭氧反應(yīng)器（2），所述穩(wěn)流罐（1）內(nèi)設(shè)有填充層（3），所述填充層（3）用于對所述穩(wěn)流罐（1）進(jìn)行填料，并用于對污水進(jìn)行強化還原電位；所述穩(wěn)流罐（1）還連接有反沖洗管道；所述厭氧反應(yīng)器（2）設(shè)有兩組，各所述厭氧反應(yīng)器（2）分別通過管道一一連接所述穩(wěn)流罐（1）；所述填充層（3）為零價鐵填充層（3），所述零價鐵填充層（3）垂直設(shè)置在所述穩(wěn)流罐（1）的內(nèi)底部；且所述零價鐵填充層（3）與穩(wěn)流罐（1）內(nèi)部高度一致；所述零價鐵填充層（3）為板狀結(jié)構(gòu)，所述板狀結(jié)構(gòu)位于所述穩(wěn)流罐（1）的中心，并用于將所述穩(wěn)流罐（1）分割形成兩個穩(wěn)流艙體；所述穩(wěn)流罐（1）內(nèi)設(shè)有折流板（39），所述折流板（39）用于將所述穩(wěn)流罐（1）分割形成兩個同心的流體通道，所述流體通道包括第一流體通道（41）和第二流體通道（42）；其中，第一流體通道（41）上分別相對連接回流進(jìn)口（37）和污水進(jìn)口（38），所述回流進(jìn)口（37）連接厭氧反應(yīng)器的輸出端；第二流體通道（40）連接回流出口（36），并通過循環(huán)泵連接厭氧反應(yīng)器的輸入端；所述厭氧反應(yīng)器（2）可以設(shè)為一個或多個；兩個厭氧反應(yīng)器（2）之間設(shè)有廊道（6），所述廊道（6）的下方設(shè)有填料裝置（5），所述廊道上設(shè)有檢修口，所述檢修口用于對所述填料裝置（5）進(jìn)行檢修、維護(hù)或保養(yǎng)；所述填料裝置（5）的下方通過填料通道（4）對穩(wěn)流罐（1）進(jìn)行填料或送料；所述填料裝置（5）設(shè)有多個填料通道（4），當(dāng)穩(wěn)流罐為多個時，利用所述填料通道（4）將填料分別送入各所述穩(wěn)流罐（1）內(nèi)，所述填料裝置（5）包括第一料筒24）和第二料筒（25），所述第一料筒（24）和所述第二料筒（25）分別連接填料通道（4）；所述穩(wěn)流罐（1）內(nèi)還設(shè)有填充層檢測模塊，所述填充層檢測模塊為超聲波檢測系統(tǒng)，所述超聲波檢測系統(tǒng)用于對填充層（3）進(jìn)行監(jiān)測，當(dāng)所述填充層（3）在使用過程中出現(xiàn)損耗，并低于預(yù)設(shè)值時，啟動所述填料裝置（5），并通過所述填料裝置（5）實現(xiàn)新的零價鐵進(jìn)行填充；所述超聲波檢測系統(tǒng)包括多個超聲波探頭，各所述超聲波探頭位于所穩(wěn)流罐（1）的內(nèi)部，且分別分布于頂部、底部和側(cè)壁，均用于對填充層（3）進(jìn)行監(jiān)測，若所述填充層（3）出現(xiàn)缺損（損耗）時，啟動填料裝置（5）進(jìn)行物料輸送，所述填料通道（4）內(nèi)設(shè)有螺旋輸料組件，通過螺旋輸料組件可便于將料筒內(nèi)的物料進(jìn)行輸送；兩組穩(wěn)流罐（1）一一對應(yīng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)行兩項反應(yīng)時，兩組穩(wěn)流罐（1）或兩組厭氧反應(yīng)器為串聯(lián)設(shè)置，順序?qū)ξ鬯M(jìn)行處理；當(dāng)其中一組穩(wěn)流罐（1）出現(xiàn)零價鐵缺損（損耗）時，則可通過一組填料裝置（5）對其進(jìn)行物料填充；所述填料通道（4）上還設(shè)置有閥門，所述閥門用于封閉所述填料通道（4）；位于一級厭氧反應(yīng)器的填料通道上設(shè)置有兩個填料通道，各所述填料通道分別一一對應(yīng)第一料筒（24）和第二料筒（25）；當(dāng)所述超聲波檢測系統(tǒng)對兩個穩(wěn)流罐（1）內(nèi)進(jìn)行填料層完整性監(jiān)測時，若一級反應(yīng)器對應(yīng)的穩(wěn)流罐出現(xiàn)缺料時，啟動第一料筒（24），若第一料筒（24）的物料不能滿足填料需求時，則給螺桿對應(yīng)的電機發(fā)送啟動指令；所述螺桿的電機根據(jù)上述指令驅(qū)動時：首先獲取穩(wěn)流罐一和穩(wěn)流罐二的間距，根據(jù)兩者間距計算出所述螺桿的轉(zhuǎn)動圈數(shù)，并基于轉(zhuǎn)動圈數(shù)獲得驅(qū)動指令，并使得電機帶著螺桿進(jìn)行工作；所述第一料筒（24）和第二料筒（25）的輸出端設(shè)有電磁閥，所述電磁閥根據(jù)是否需要投料進(jìn)行打開或關(guān)閉；當(dāng)所述螺桿驅(qū)動第二料筒（25）到達(dá)穩(wěn)流罐一的其中一個空閑填料通道（4）時，所述第二料筒（25）的輸出端上設(shè)有對準(zhǔn)機構(gòu)，當(dāng)對準(zhǔn)機構(gòu)將第二料筒（25）和空閑的填料通道（4）進(jìn)行對準(zhǔn)后，打開第二料筒（25）輸出端的電磁閥，打開空閑填料通道（4）的電磁閥，啟動空閑填料通道（4）的螺旋輸料組件，即可實現(xiàn)利用第二料筒（25）內(nèi)的填料對穩(wěn)流罐一進(jìn)行補料。
2.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，零價鐵填充層（3）上設(shè)有篩孔，所述篩孔用于流體進(jìn)行通過，所述零價鐵填充層（3）的填料為零價鐵填料，所述零價鐵填料為多孔泡沫結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述零價鐵填充層（3）的下方間隔設(shè)有卡槽（42），所述卡槽（42）用于對所述折流板（39）進(jìn)行卡設(shè)，所述折流板（39）位于所述穩(wěn)流罐（1）內(nèi)底部。
4.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述穩(wěn)流罐（1）上設(shè)有填料裝置（5），所述填料裝置（5）用于通過填料通道（4）對所述穩(wěn)流罐（1）進(jìn)行送料或填料。
5.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述穩(wěn)流罐設(shè)有兩組時，穩(wěn)流罐一和厭氧反應(yīng)器一連接，穩(wěn)流罐二和厭氧反應(yīng)器二連接，兩兩一組分別串聯(lián)，可實現(xiàn)逐級進(jìn)行厭氧反應(yīng)的目的。
6.如權(quán)利要求1所述的一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述厭氧反應(yīng)器為厭氧反應(yīng)罐，所述厭氧反應(yīng)罐的上頂部設(shè)有三相分離器，所述三相分離器用于將厭氧反應(yīng)罐內(nèi)產(chǎn)生的沼氣通過沼氣收集管道進(jìn)行排出；且所述三相分離器還用于將泥水進(jìn)行分離，通過罐體出水管將厭氧反應(yīng)后的水從所述厭氧反應(yīng)罐的頂部排出；所述厭氧反應(yīng)罐的內(nèi)底部設(shè)有布水器，所述布水器的輸入端通過循環(huán)泵連接回流出口，所述布水器的輸出端將穩(wěn)流罐內(nèi)經(jīng)零價鐵反應(yīng)的污水輸至厭氧反應(yīng)罐內(nèi)；所述回流進(jìn)口的輸入端連接回流管，所述回流管的另一端連接厭氧反應(yīng)器的上頂部，且所述回流管位于三相分離器的下方，所述穩(wěn)流罐的上方還連接有紊流循環(huán)管，所述紊流循環(huán)管用于對所述穩(wěn)流罐內(nèi)的污水進(jìn)行擾動；或者，所述穩(wěn)流罐的上方/下方設(shè)有混勻裝置，利用混勻裝置對所述穩(wěn)流罐內(nèi)的污水進(jìn)行擾動，提高零價鐵和污水混合效率。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，采用兩相厭氧處理工藝，使兩個厭氧反應(yīng)器各自連接有一個穩(wěn)流罐，將零價鐵填充層至于穩(wěn)流罐中，即解決了厭氧反應(yīng)器內(nèi)置零價鐵填充層易產(chǎn)生污泥附著鈍化、板結(jié)的問題，又能確保整個污水處理過程中泥水混合均勻，有效提高污水處理效率和系統(tǒng)使用壽命。
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括：穩(wěn)流罐，所述穩(wěn)流罐用于連接厭氧反應(yīng)器，所述穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有填充層，所述填充層用于對所述穩(wěn)流罐進(jìn)行填料，并用于對污水進(jìn)行強化還原電位；所述穩(wěn)流罐還連接有反沖洗管道。
優(yōu)選的，所述厭氧反應(yīng)器設(shè)有兩組，各所述厭氧反應(yīng)器分別通過管道一一連接所述穩(wěn)流罐。
優(yōu)選的，所述填充層為零價鐵填充層，所述零價鐵填充層垂直設(shè)置在所述穩(wěn)流罐的內(nèi)底部；且所述零價鐵填充層與穩(wěn)流罐內(nèi)部高度一致。
優(yōu)選的，零價鐵填充層上設(shè)有篩孔，所述篩孔用于流體進(jìn)行通過，所述零價鐵填充層的填料為零價鐵填料，所述零價鐵填料為多孔泡沫結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選的，所述零價鐵填充層為板狀結(jié)構(gòu)，所述板狀結(jié)構(gòu)位于所述穩(wěn)流罐的中心，并用于將所述穩(wěn)流罐分割形成兩個穩(wěn)流艙體。
優(yōu)選的，所述穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有折流板，所述折流板用于將所述穩(wěn)流罐分割形成兩個同心的流體通道，所述流體通道包括第一流體通道和第二流體通道；其中，第一流體通道上分別相對連接回流進(jìn)口和污水進(jìn)口，所述回流進(jìn)口連接厭氧反應(yīng)器的輸出端；第二流體通道連接回流出口，并通過循環(huán)泵連接厭氧反應(yīng)器的輸入端；所述厭氧反應(yīng)器可以設(shè)為一個或多個。
優(yōu)選的，所述零價鐵填充層的下方間隔設(shè)有卡槽，所述卡槽用于對所述折流板進(jìn)行卡設(shè)，所述折流板位于所述穩(wěn)流罐內(nèi)底部。
優(yōu)選的，所述穩(wěn)流罐上設(shè)有填料裝置，所述填料裝置用于通過填料通道對所述穩(wěn)流罐進(jìn)行送料或填料。
優(yōu)選的，兩個厭氧反應(yīng)器之間設(shè)有廊道，所述廊道的下方設(shè)有填料裝置，所述廊道上設(shè)有檢修口，所述檢修口用于對所述填料裝置進(jìn)行檢修、維護(hù)或保養(yǎng)。
所述填料裝置的下方通過填料通道對穩(wěn)流罐進(jìn)行填料或送料。
所述填料裝置設(shè)有多個填料通道，當(dāng)穩(wěn)流罐為多個時，利用所述填料通道將填料分別送入各所述穩(wěn)流罐內(nèi)，所述填料裝置包括第一料筒和第二料筒，所述第一料筒和所述第二料筒分別連接填料通道；
所述第一料筒和所述第二料筒分別架設(shè)在調(diào)節(jié)裝置上，并通過所述調(diào)節(jié)裝置將所述第一料筒和所述第二料筒的間距進(jìn)行調(diào)節(jié)。
優(yōu)選的，所述調(diào)節(jié)裝置包括：支架，所述支架上設(shè)有方形結(jié)構(gòu)的第一活動槽，所述第一活動槽內(nèi)往復(fù)運動的設(shè)置有滑塊，所述滑塊的上方連接有調(diào)節(jié)板，所述調(diào)節(jié)板上設(shè)有第二料筒，所述第二料筒的其中一側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的另一端連接第二齒輪，所述轉(zhuǎn)軸通過第一立架架設(shè)在所述調(diào)節(jié)板上，
所述調(diào)節(jié)板的其中一端還設(shè)有L結(jié)構(gòu)的L連桿，所述L連桿滑動設(shè)在第三連桿上，所述第三連桿的兩端分別連接第二立架，所述第二立架為L結(jié)構(gòu)，且所述第二立架的其中一端分別間隔設(shè)在支架的其中一側(cè)；所述第三連桿上還間隔設(shè)有第一齒輪和第四齒輪，所述第一齒輪和所述第二齒輪相互嚙合，所述第四齒輪和第三齒輪嚙合，所述第三齒輪通過轉(zhuǎn)軸連接第一料筒，所述第一料筒的轉(zhuǎn)軸利用第三立架架設(shè)在所述支架上表面。
優(yōu)選的，當(dāng)所述穩(wěn)流罐設(shè)有兩組時，穩(wěn)流罐一和厭氧反應(yīng)器一連接，穩(wěn)流罐二和厭氧反應(yīng)器二連接，兩兩一組分別串聯(lián)，可實現(xiàn)逐級進(jìn)行厭氧反應(yīng)的目的。
優(yōu)選的，所述厭氧反應(yīng)器為厭氧反應(yīng)罐，所述厭氧反應(yīng)罐的上頂部設(shè)有三相分離器，所述三相分離器用于將厭氧反應(yīng)罐內(nèi)產(chǎn)生的沼氣通過沼氣收集管道進(jìn)行排出；且所述三相分離器還用于將泥水進(jìn)行分離，通過罐體出水管將厭氧反應(yīng)后的水從所述厭氧反應(yīng)罐的頂部排出；
所述厭氧反應(yīng)罐的內(nèi)底部設(shè)有布水器，所述布水器的輸入端通過循環(huán)泵連接回流出口，所述布水器的輸出端將穩(wěn)流罐內(nèi)經(jīng)零價鐵反應(yīng)的污水輸至厭氧反應(yīng)罐內(nèi)；
所述回流進(jìn)口的輸入端連接回流管，所述回流管的另一端連接厭氧反應(yīng)器的上頂部，且所述回流管位于三相分離器的下方，所述穩(wěn)流罐的上方還連接有紊流循環(huán)管，所述紊流循環(huán)管用于對所述穩(wěn)流罐內(nèi)的污水進(jìn)行擾動；
或者，所述穩(wěn)流罐的上方/下方設(shè)有混勻裝置，利用混勻裝置對所述穩(wěn)流罐內(nèi)的污水進(jìn)行擾動，提高零價鐵和污水混合效率。
本發(fā)明的工作原理和有益效果如下：
本發(fā)明提供一種應(yīng)用于工業(yè)污水處理的零價鐵協(xié)同穩(wěn)流式厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括：穩(wěn)流罐，所述穩(wěn)流罐用于連接厭氧反應(yīng)器，所述穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有填充層，所述填充層用于對所述穩(wěn)流罐內(nèi)流經(jīng)厭氧反應(yīng)器的水進(jìn)行填料，并供所述厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)；所述穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有反沖洗管道；
本發(fā)明采用厭氧處理工藝，使厭氧反應(yīng)器連接穩(wěn)流罐，將零價鐵填充層至于穩(wěn)流罐中，即解決了厭氧反應(yīng)器內(nèi)置零價鐵填充層易產(chǎn)生污泥附著鈍化、板結(jié)的問題，又能確保整個污水處理過程中泥水混合均勻，有效提高污水處理效率和系統(tǒng)使用壽命；利用反沖洗管道對穩(wěn)流罐內(nèi)進(jìn)行沖洗，雜質(zhì)能夠被反沖洗管道進(jìn)行沖洗，實現(xiàn)穩(wěn)流罐使用壽命提高目的。
具體的，本發(fā)明采用厭氧處理工藝，使厭氧反應(yīng)器連接帶有零價鐵填充層的穩(wěn)流罐，穩(wěn)流罐中的零價鐵在厭氧體系下通過其自身還原性對弱酸的緩沖作用；所述厭氧反應(yīng)器可設(shè)為一個或多個；
當(dāng)厭氧反應(yīng)器設(shè)為兩個時，上述設(shè)計方案可以顯著降低其在一個厭氧反應(yīng)器內(nèi)的氧化還原電位，緩解酸性，促進(jìn)厭氧還原氛圍，提高產(chǎn)乙酸菌豐度，同時釋放的亞鐵離子，壓縮膠體污泥的雙電層，降低Zeta電位，加速污泥顆粒化進(jìn)程；
進(jìn)一步，穩(wěn)流罐中的零價鐵中和反應(yīng)器內(nèi)的有機酸，保持pH(6.8-7.2)的中性環(huán)境，防止酸度積累破環(huán)產(chǎn)甲烷過程，同時降低另一個厭氧反應(yīng)器中氧化還原電位，確保產(chǎn)甲烷菌在最適氧化還原電位下活動。
本發(fā)明中的穩(wěn)流罐內(nèi)設(shè)有折流板，且穩(wěn)流罐中所有進(jìn)出水管接口均設(shè)置在罐體的切線方向，使穩(wěn)流罐內(nèi)水流一直處于旋流狀態(tài)，強化了穩(wěn)流罐內(nèi)進(jìn)水和回流水的混合，保障泥水混合均勻。
本發(fā)明中選用多孔泡沫鐵環(huán)形零價鐵作為填料，增大零價鐵與污水接觸面積，充分發(fā)揮零價鐵的還原性作用，同時穩(wěn)流罐中的零價鐵填充層可以通過反沖洗裝置清洗，避免零價鐵污泥附著鈍化、板結(jié)的問題，保障了填料的有效使用，延長了系統(tǒng)使用壽命。
（發(fā)明人：趙選英;王文文;潘興華;楊峰;戴建軍）
