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高新高濃有機、難生化廢水處理系統(tǒng)

發(fā)布時間:2024-2-26 11:10:11  中國污水處理工程網(wǎng)

公布日:2022.05.06

申請日:2022.01.14

分類號:C02F3/28(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種用于高濃有機、難生化廢水的處理裝置,包括沿豎直方向依次向上連通的進(jìn)水系統(tǒng)、含有絮狀污泥的第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室、出水室,第二反應(yīng)室內(nèi)的上下兩端分別固定安裝有三相分離器,第二反應(yīng)室的上下兩端、出水室頂部均設(shè)置有排氣口,排氣口通過管路連接有沼氣收集器,三相分離器與排氣口通過管路相互連接,第二反應(yīng)室下端的三相分離器通過管路與第一反應(yīng)室連通,第二反應(yīng)室上端的三相分離器通過管路與出水室連通,出水室通過管路連接有廢水收集器,在第二反應(yīng)室內(nèi)上下兩端的三相分離器之間固定連接有生物填料區(qū)域,生物填料區(qū)域內(nèi)放置若干水解填料。本發(fā)明能夠有效解決傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器存在運維成本過高,沼氣外泄的問題。

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權(quán)利要求書

1.一種用于高濃有機、難生化廢水的處理裝置,其特征在于,包括沿豎直方向依次向上連通的進(jìn)水系統(tǒng)(1)、第一反應(yīng)室(2)、第二反應(yīng)室(3)、出水室(4),所述第一反應(yīng)室(2)內(nèi)設(shè)置有絮狀污泥,所述第二反應(yīng)室(3)內(nèi)的上下兩端分別固定安裝有三相分離器(5),所述第二反應(yīng)室(3)的上下兩端、出水室(4)頂部均設(shè)置有排氣口,所述排氣口通過管路連接有沼氣收集器(6),所述三相分離器(5)與所述排氣口通過管路連接,所述第二反應(yīng)室(3)下端的三相分離器(5)與所述第一反應(yīng)室(2)連通,所述第二反應(yīng)室(3)上端的三相分離器(5)通過管路與所述出水室(4)連通,所述出水室(4)通過管路連接有廢水收集器(7),在第二反應(yīng)室(3)內(nèi)上下兩端的三相分離器(5)之間連接有生物填料區(qū)域(8),所述生物填料區(qū)域(8)內(nèi)放置若干水解填料;所述第一反應(yīng)室(2)內(nèi)設(shè)置有第一攪拌裝置(9),所述第一攪拌裝置(9)包括固定在第一反應(yīng)室(2)內(nèi)的第一驅(qū)動電機(91),所述第一驅(qū)動電機(91)的輸出軸上固定連接有固定支架(92),所述固定支架(92)包括橫向支架(921)、兩個相對設(shè)置的L型支架(922),所述橫向支架(921)的一端與所述第一驅(qū)動電機(91)的輸出軸連接,所述橫向支架(921)的另一端分別固定連接兩個L型支架(922),所述L型支架(922)上安裝有帶孔的囊體A(10),所述囊體A(10)內(nèi)裝有絮狀污泥,所述第一攪拌裝置(9)攪拌時形成攪拌空間;所述生物填料區(qū)域(8)包括上下設(shè)置于第二反應(yīng)室(3)內(nèi)的橫向固定桿(81),所述橫向固定桿(81)之間設(shè)置若干縱向固定桿(82),所述縱向固定桿(82)沿所述縱向固定桿(82)軸向上設(shè)置有若干軸承,所述軸承的外圈圓周方向上設(shè)置若干帶孔的囊體B(11),所述囊體B(11)內(nèi)存放有水解填料;所述三相分離器(5)包括一體成型的沉降室(51)、集水室(52),所述沉降室(51)與集水室(52)之間設(shè)置有過濾網(wǎng)(12),所述沉降室(51)的頂部設(shè)置有出氣口(13),所述出氣口(13)與所述排氣口通過管路連接,所述沉降室(51)的底部兩端分別設(shè)置有進(jìn)水口(14)、出泥口(15),所述進(jìn)水口(14)連接有第一泵體(16),所述第一泵體(16)連接有第一入水管(17),所述出泥口(15)連接有第二泵體(18),所述第一泵體(16)與所述第二泵體(18)的吸力相反,所述集水室(52)頂部設(shè)置有出水口(19),所述集水室(52)內(nèi)設(shè)置有第三泵體(20),所述第三泵體(20)的一端通過管路與所述出水口(19)連接,所述第三泵體(20)的另一端連接有第二入水管(21),所述第三泵體(20)的吸力方向與所述第一泵體(16)相同;所述沉降室(51)頂部還設(shè)置有第二攪拌裝置(22),所述第二攪拌裝置(22)包括固定于沉降室(51)頂部的第二驅(qū)動電機(23),所述第二驅(qū)動電機(23)固定連接有支撐桿(24),所述支撐桿(24)上沿圓周方向設(shè)置至少兩個蛇形攪拌棒(25),所述蛇形攪拌棒(25)上沿水平方向鉸接有若干長短不一的導(dǎo)向桿(26),所述第二攪拌裝置(22)正下方設(shè)置有沉降槽體(27),所述沉降槽體(27)的底部與所述出泥口(15)連通;所述進(jìn)水系統(tǒng)(1)包括水泵A(28),所述水泵A(28)通過管路與所述第一反應(yīng)室(2)底部連通,所述第一反應(yīng)室(2)內(nèi)的管路上設(shè)置若干縱向管路(29),所述縱向管路(29)上設(shè)置有若干通孔(30);靠近所述第一驅(qū)動電機(91)的縱向管路(29)上設(shè)置有環(huán)形通道(31),所述橫向支架(921)位于環(huán)形通道(31)內(nèi),靠近所述攪拌空間內(nèi)的縱向管路(29)均與所述攪拌空間預(yù)留有避讓間隙。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高濃有機、難生化廢水的處理裝置,其特征在于,還包括第一回流通道(32)、第二回流通道(33),所述第一反應(yīng)室(2)、第二反應(yīng)室(3)的上部均設(shè)置有溢流口,所述第一回流通道(32)的一端與所述第一反應(yīng)室(2)的溢流口連通,所述第一回流通道(32)的另一端與所述進(jìn)水系統(tǒng)(1)連通,所述第二回流通道(33)的一端與所述第二反應(yīng)室(3)的溢流口連通,所述第二回流通道(33)的另一端與所述進(jìn)水系統(tǒng)(1)連通。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高濃有機、難生化廢水的處理裝置,其特征在于,所述第一回流通道(32)上設(shè)置有水泵B(34),所述水泵B(34)通過管路分別與所述第一反應(yīng)室(2)的溢流口、進(jìn)水系統(tǒng)(1)連通,所述第二回流通道(33)上設(shè)置有水泵C(35),所述水泵C(35)通過管路分別與所述第二反應(yīng)室(3)的溢流口、進(jìn)水系統(tǒng)(1)連通。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題,本發(fā)明提供一種用于高濃有機、難生化廢水的處理裝置,能夠有效解決EGSBIC等傳統(tǒng)厭氧反應(yīng)器存在運維成本過高,沼氣外泄的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于高濃有機、難生化廢水的處理裝置,包括沿豎直方向依次向上連通的進(jìn)水系統(tǒng)、第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室、出水室,第一反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有絮狀污泥,第二反應(yīng)室內(nèi)的上下兩端分別固定安裝有三相分離器,第二反應(yīng)室的上下兩端、出水室頂部均設(shè)置有排氣口,排氣口通過管路連接有沼氣收集器,三相分離器與排氣口通過管路相互連接,第二反應(yīng)室下端的三相分離器通過管路與第一反應(yīng)室連通,第二反應(yīng)室上端的三相分離器通過管路與出水室連通,出水室通過管路連接有廢水收集器,在第二反應(yīng)室內(nèi)上下兩端的三相分離器之間固定連接有生物填料區(qū)域,生物填料區(qū)域內(nèi)放置若干水解填料,廢水通過進(jìn)水系統(tǒng),流經(jīng)第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室下端的三相分離器、第二反應(yīng)室內(nèi)的生物填料區(qū)域、第二反應(yīng)室上端的三相分離器、出水室,最終廢水流入廢水收集器內(nèi)。

進(jìn)一步地,第一反應(yīng)室內(nèi)設(shè)置有第一攪拌裝置,第一攪拌裝置包括固定在第一反應(yīng)室內(nèi)的第一驅(qū)動電機,第一驅(qū)動電機的輸出軸上固定連接有固定支架,固定支架包括橫向支架、兩個相對設(shè)置的L型支架,橫向支架的一端與第一驅(qū)動電機的輸出軸連接,橫向支架的另一端分別固定連接兩個L型支架,L型支架上安裝有帶孔的囊體A,囊體A內(nèi)裝有絮狀污泥,第一攪拌裝置攪拌時形成攪拌空間。攪拌裝置能夠產(chǎn)生高水力,而帶孔的囊體A內(nèi)含有絮狀污泥,使得廢水在高水力的作用下充分與絮狀污泥接觸,使得廢水與絮狀污泥中的厭氧微生物充分接觸,產(chǎn)生強烈的生化反應(yīng),使廢水中的大部分有機物被厭氧菌分解。配置兩個囊體A,一方面增加廢水與絮狀污泥中厭氧微生物的接觸機會,另一方面兩個囊體A具有冗余功能,當(dāng)其中一個囊體A的小孔被堵塞時,另外一個囊體A還能夠正常工作。

進(jìn)一步地,生物填料區(qū)域包括上下設(shè)置于第二反應(yīng)室內(nèi)的橫向固定桿,橫向固定桿之間設(shè)置若干縱向固定桿,縱向固定桿沿縱向固定桿軸向上設(shè)置有若干軸承,軸承的外圈圓周方向上設(shè)置若干帶孔的囊體B,囊體B內(nèi)存放有水解填料。增設(shè)軸承使得囊體B隨著水流波動而轉(zhuǎn)動,使得廢水與水解填料進(jìn)一步接觸和反應(yīng),從而進(jìn)一步提升水解填料與廢水的反應(yīng)效率,提高廢水的分解能力。

進(jìn)一步地,三相分離器包括一體成型的沉降室、集水室,沉降室與集水室之間設(shè)置有過濾網(wǎng),沉降室的頂部設(shè)置有出氣口,出氣口與排氣口通過管路連接,沉降室的底部兩端分別設(shè)置有進(jìn)水口、出泥口,進(jìn)水口連接有第一泵體,第一泵體連接有第一入水管,出泥口連接有第二泵體,第一泵體與第二泵體的吸力相反,集水室頂部設(shè)置有出水口,集水室內(nèi)設(shè)置有第三泵體,第三泵體的一端通過管路與出水口連接,第三泵體的另一端連接有第二入水管,第三泵體的吸力方向與第一泵體相同。沉降室能夠?qū)⒐腆w顆粒沉降至底層并通過出泥口進(jìn)入的第一反應(yīng)室或者在第二反應(yīng)室中循環(huán)反應(yīng),其中,當(dāng)絮狀污泥和廢水混合物進(jìn)入三相分離器,絮狀污泥通過出泥口重新進(jìn)入第一反應(yīng)室;當(dāng)水解填料和廢水的混合物進(jìn)入三相分離器,水解填料通過出泥口重新回到第二反應(yīng)室內(nèi)與廢水再次反應(yīng),其中,水解填料為水解硅烷。

進(jìn)一步地,沉降室頂部還設(shè)置有第二攪拌裝置,第二攪拌裝置包括固定于沉降室頂部的第二驅(qū)動電機,第二驅(qū)動電機固定連接有支撐桿,支撐桿上沿圓周方向設(shè)置至少兩個蛇形攪拌棒,蛇形攪拌棒上沿水平方向鉸接有若干長短不一的導(dǎo)向桿,第二攪拌裝置正下方設(shè)置有沉降槽體,沉降槽體的底部與出泥口連通。第二攪拌裝置能夠?qū)U水與固體懸浮顆粒進(jìn)一步反應(yīng),增加廢水與固體懸浮顆粒的反應(yīng)效率,同時在攪拌的作用下使得廢氣加速產(chǎn)生,提高廢氣釋放效率。其中,蛇形攪拌棒能夠?qū)θ喾蛛x器內(nèi)的液體產(chǎn)生螺旋切割力,廢水在螺旋切割力的作用下充分與固體顆粒反應(yīng),而鉸接的導(dǎo)向桿,能夠?qū)⒐腆w顆粒收攏到沉降槽體附近,使得固體顆粒與廢水反應(yīng)后能夠快速沉降。

進(jìn)一步地,進(jìn)水系統(tǒng)包括水泵A,水泵A通過管路與第一反應(yīng)室底部連通,第一反應(yīng)室內(nèi)的管路上設(shè)置若干縱向管路,縱向管路上設(shè)置有若干通孔。通孔的作用是為了使廢水從通孔上噴出,讓廢水噴射進(jìn)入第一反應(yīng)室內(nèi)。

進(jìn)一步地,靠近第一驅(qū)動電機的縱向管路上設(shè)置有環(huán)形通道,橫向支架位于環(huán)形通道內(nèi),靠近攪拌空間內(nèi)的縱向管路均與攪拌空間預(yù)留有避讓間隙。環(huán)形通道能夠避讓橫向支架,同時滿足橫向支架隨著第一驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動的要求,避讓間隙能夠避免縱向管路與第一攪拌裝置發(fā)生碰撞。

進(jìn)一步地,還包括第一回流通道、第二回流通道,第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室的上部均設(shè)置有溢流口,第一回流通道的一端與第一反應(yīng)室的溢流口連通,第一回流通道的另一端與進(jìn)水系統(tǒng)連通,第二回流通道的一端與第二反應(yīng)室的溢流口連通,第二回流通道的另一端與進(jìn)水系統(tǒng)連通。第一回流通道、第二回流通道均可以當(dāng)做循環(huán)系統(tǒng),使得第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室過壓時,通過循環(huán)系統(tǒng)泄壓,確保該廢水處理裝置能夠正常運作。

進(jìn)一步地,第一回流通道上設(shè)置有水泵B,水泵B通過管路分別與第一反應(yīng)室的溢流口、進(jìn)水系統(tǒng)連通,第二回流通道上設(shè)置有水泵C,水泵C通過管路分別與第二反應(yīng)室的溢流口、進(jìn)水系統(tǒng)連通。當(dāng)需要泄壓時,可以分別開啟水泵B、水泵C,使得循環(huán)系統(tǒng)被開啟而達(dá)到泄壓的目的。

本發(fā)明的工作原理如下:

通過將廢水通過進(jìn)水系統(tǒng),依次進(jìn)入第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室下端的三相分離器、第二反應(yīng)室內(nèi)的生物填料區(qū)域、第二反應(yīng)室上端的三相分離器、出水室,最終廢水流入廢水收集器內(nèi)。其中,第一反應(yīng)室為厭氧粗處理區(qū),承擔(dān)著大約80%的有機處理負(fù)荷。第一反應(yīng)室具有很高的污泥生物量,其濃度(MLSS)可達(dá)150000mg/L以上,廢水在高速攪拌的作用下,能夠快速形成污泥膨脹床。廢水在與絮狀污泥中的厭氧微生物充分接觸,產(chǎn)生強烈的生化反應(yīng),使廢水中的大部分有機物被厭氧菌分解,得到一次處理的廢水,然后一次處理的廢水經(jīng)過第二反應(yīng)室下端的三相分離器,將在處理過程中產(chǎn)生的沼氣通過第二反應(yīng)室的排氣口以及管路進(jìn)入沼氣收集器內(nèi),防止沼氣外泄而導(dǎo)致污染環(huán)境,三相分離器內(nèi)的污泥繼續(xù)被投入到第一反應(yīng)室內(nèi),防止污泥進(jìn)入下一道工序而導(dǎo)致管路的堵塞,同時也能夠?qū)崿F(xiàn)污泥的循環(huán)利用;隨后一次處理的廢水經(jīng)過三相分離器分離進(jìn)入生物填料區(qū)域,進(jìn)行廢水的二次處理,獲得二次處理的廢水。其中,填料區(qū)高度3.55.0m,保證第二反應(yīng)室污泥濃度8000mg/L15000mg/L;填料采用化工專用水解填料,利用水解填料對廢水進(jìn)行二次吸收和分解。接著,二次處理的廢水經(jīng)過第二反應(yīng)室上端的三相分離器,此過程中產(chǎn)生的廢氣(沼氣)依然通過第二反應(yīng)室的排氣口以及管路進(jìn)入沼氣收集器內(nèi),而被分離的固體雜質(zhì)回流到生物填料區(qū)域進(jìn)行再次反應(yīng),而二次處理的廢水通過管路進(jìn)入出水室。最后經(jīng)過兩次處理的廢水通過管路從出水室進(jìn)入廢水收集器內(nèi)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下優(yōu)點:

1)本發(fā)明的處理裝置具有較高的容積負(fù)荷,在處理高濃有機、難生化且含有毒、有害物質(zhì)廢水時,主要污染物去除效率60%~85%,VFA200mg/L400mg/L,AIK/VFA3.0

2)本發(fā)明的處理裝置具有較大的高徑比,具體可根據(jù)廢水處理裝置的容積合理設(shè)置,較大的高徑比可保證污泥與廢水的充分混合,減少死流、短流等現(xiàn)象的發(fā)生,避免VFA的累積,提高反應(yīng)器處理效率及穩(wěn)定性;

3)本發(fā)明的處理裝置內(nèi)部投加的是絮狀污泥,最佳污泥來源為正在穩(wěn)定運行的處理同類廢水的厭氧反應(yīng)器,可選擇處理市政生活污水或食品加工、畜禽養(yǎng)殖等生化性較好且水質(zhì)較為單一的生化系統(tǒng)的剩余污泥,絮狀污泥能夠使廢水中的大部分有機物被厭氧菌分解;

4)本發(fā)明的處理裝置設(shè)置有大比例外循環(huán)系統(tǒng),第一反應(yīng)室、第二反應(yīng)室分別設(shè)置大比例外循環(huán)系統(tǒng),即第一回流通道和第二回流通道,當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)室、第二反應(yīng)室過壓時,通過循環(huán)系統(tǒng)泄壓,確保該廢水處理裝置能夠正常運作;

5)本發(fā)明的處理裝置設(shè)置有兩個三相分離器,在第二反應(yīng)室內(nèi)上下分別設(shè)置有三相分離器,根據(jù)不同工況,在三相分離器上設(shè)置反射板,反射板層數(shù)在23層,并根據(jù)進(jìn)水有機物濃度的高低,合理調(diào)整反射板層數(shù)使氣、液、固三相有效分離,避免出現(xiàn)跑泥現(xiàn)象;

6)本發(fā)明的處理裝置的第二反應(yīng)室內(nèi)增設(shè)生物填料區(qū)域,填料采用化工專用水解填料,并采用填料支架固定,生物填料區(qū)域可對廢水進(jìn)行二次處理,提高廢水處理效果;

7)本發(fā)明的處理裝置的出水室頂部設(shè)置氣室,氣室采用拱形設(shè)計,拱頂設(shè)計沼氣排氣口,排氣口通過管路與沼氣收集器連接,避免沼氣外泄;

8)本發(fā)明的處理裝置能夠節(jié)省占地面積,在處理同類廢水時,因容積負(fù)荷為EGSB反應(yīng)器的至少2倍以上,且具有較大的高徑比,因此占地面積僅相當(dāng)于EGSB反應(yīng)器的1/31/2

(發(fā)明人:呂路;陳振;郭志成;徐敬生;張煒銘;潘丙才)

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