公布日：2023.03.17
申請(qǐng)日：2022.12.29
分類號(hào)：C02F11/04(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)I;C02F5/00(2023.01)I;C10L3/10(2023.01)I;C10L3/08(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置和方法，該裝置包括厭氧消化罐、吸收塔和壓縮機(jī)，厭氧消化罐的頂部與吸收塔的底部之間連通有第一管道，吸收塔的頂部與厭氧消化罐的底部之間連通有第二管道通，壓縮機(jī)設(shè)置在第二管道上，吸收塔的頂部還連通有用于存儲(chǔ)堿性含鈣廢水的儲(chǔ)池。本發(fā)明堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置，可根據(jù)堿性含鈣廢水高pH、高鈣的特性結(jié)合沼氣CO2含量高的性質(zhì)，將兩者進(jìn)行協(xié)同處理，解決了堿性含鈣廢水在后續(xù)MBR處理存在的問(wèn)題，并且提高了沼氣產(chǎn)出的品質(zhì)以及厭氧消化處理效率，具有系統(tǒng)集成度高、原理簡(jiǎn)單、推廣性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使用價(jià)值高，應(yīng)用前景好。
權(quán)利要求書
1.一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置，其特征在于，包括厭氧消化罐、吸收塔和壓縮機(jī)；所述厭氧消化罐的頂部與吸收塔的底部之間連通有第一管道，用于將厭氧消化罐的產(chǎn)生的沼氣通入到吸收塔中；所述吸收塔的頂部與厭氧消化罐的底部之間連通有第二管道通，所述壓縮機(jī)設(shè)置在第二管道上，用于將吸收塔中凈化后的沼氣通入到厭氧消化罐中；所述吸收塔的頂部還連通有用于存儲(chǔ)堿性含鈣廢水的儲(chǔ)池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述吸收塔的高徑比為5-10∶1；所述吸收塔的頂部設(shè)有用于噴灑堿性含鈣廢水的噴頭；所述噴頭通過(guò)第三管道與用于存儲(chǔ)堿性含鈣廢水的儲(chǔ)池連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述吸收塔和壓縮機(jī)之間的第二管道上設(shè)有過(guò)濾器；所述第二管道延伸至厭氧消化罐的內(nèi)部，以多路支管的形式等間距布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括：用于對(duì)壓濾厭氧消化罐中消化污泥的污泥壓濾機(jī)；所述污泥壓濾機(jī)與儲(chǔ)池之間連通有第四管道，用于收集污泥壓濾機(jī)中的堿性壓濾液。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，還包括依次與吸收塔的出水口連通的沉淀器和MBR池；所述吸收塔的出水口為“U”形結(jié)構(gòu)；所述沉淀器為斜管沉淀器。
6.一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的方法，其特征在于，采用權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將污泥厭氧消化罐中產(chǎn)生的沼氣循環(huán)通入到吸收塔中，對(duì)堿性含鈣廢水進(jìn)行凈化處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述凈化處理過(guò)程中控制吸收塔內(nèi)氣液比為5-10∶1；所述堿性含鈣廢水在吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間為30min-60min；所述凈化處理完成后，還包括：將凈化處理后的廢水依次通入到沉淀器和MBR池中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，還包括以下處理：S2、將厭氧消化罐中產(chǎn)生的消化污泥通入到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到壓濾液；S3、將壓濾液通入到吸收塔中，與堿性含鈣廢水一同進(jìn)行凈化處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述厭氧消化罐中運(yùn)行含固率為5％-10％；所述壓濾液的水質(zhì)為pH為12-13，以CaCO3計(jì)總硬度為2000mg/L-4000mg/L，氨氮為1500mg/L-2500mg/L，以CaCO3計(jì)總堿度6000mg/L-10000mg/L。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置和方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置，包括厭氧消化罐、吸收塔和壓縮機(jī)；所述厭氧消化罐的頂部與吸收塔的底部之間連通有第一管道，用于將厭氧消化罐的產(chǎn)生的沼氣通入到吸收塔中；所述吸收塔的頂部與厭氧消化罐的底部之間連通有第二管道通，所述壓縮機(jī)設(shè)置在第二管道上，用于將吸收塔中凈化后的沼氣通入到厭氧消化罐中；所述吸收塔的頂部還連通有用于存儲(chǔ)堿性含鈣廢水的儲(chǔ)池。
上述的裝置，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述吸收塔的高徑比為5-10∶1；所述吸收塔的頂部設(shè)有用于噴灑堿性含鈣廢水的噴頭；所述噴頭通過(guò)第三管道與用于存儲(chǔ)堿性含鈣廢水的儲(chǔ)池連通。
上述的裝置，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述吸收塔和壓縮機(jī)之間的第二管道上設(shè)有過(guò)濾器；所述第二管道延伸至厭氧消化罐的內(nèi)部，以多路支管的形式等間距布置。
上述的裝置，進(jìn)一步改進(jìn)的，還包括：用于對(duì)壓濾厭氧消化罐中消化污泥的污泥壓濾機(jī)；所述污泥壓濾機(jī)與儲(chǔ)池之間連通有第四管道，用于收集污泥壓濾機(jī)中的堿性壓濾液。
上述的裝置，進(jìn)一步改進(jìn)的，還包括依次與吸收塔的出水口連通的沉淀器和MBR池；所述吸收塔的出水口為“U”形結(jié)構(gòu)；所述沉淀器為斜管沉淀器。
作為一個(gè)總的技術(shù)構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的方法，采用上述的裝置進(jìn)行處理。
上述的方法，進(jìn)一步改進(jìn)的，包括以下步驟：
S1、將污泥厭氧消化罐中產(chǎn)生的沼氣循環(huán)通入到吸收塔中，對(duì)堿性含鈣廢水進(jìn)行凈化處理。
上述的方法，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述凈化處理過(guò)程中控制吸收塔內(nèi)氣液比為5-10∶1；所述堿性含鈣廢水在吸收塔內(nèi)的停留時(shí)間為30min-60min；所述凈化處理完成后，還包括：將凈化處理后的廢水依次通入到沉淀器和MBR池中。
上述的方法，進(jìn)一步改進(jìn)的，還包括以下處理：
S2、將厭氧消化罐中產(chǎn)生的消化污泥通入到壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾，得到壓濾液；
S3、將壓濾液通入到吸收塔中，與堿性含鈣廢水一同進(jìn)行凈化處理。
上述的方法，進(jìn)一步改進(jìn)的，所述厭氧消化罐中運(yùn)行含固率為5％-10％；所述壓濾液的水質(zhì)為pH為12-13，以CaCO3計(jì)總硬度為2000mg/L-4000mg/L，氨氮為1500mg/L-2500mg/L，以CaCO3計(jì)總堿度6000mg/L-10000mg/L。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)本發(fā)明提供了一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置，將厭氧消化罐內(nèi)產(chǎn)生的沼氣通入到吸收塔中，與綜合固廢處理園區(qū)內(nèi)的堿性含鈣廢水進(jìn)行協(xié)同處理，利用沼氣中含有的CO2、H2S等組分與堿性含鈣廢水中的堿度、鈣離子、氫氧化鈣物質(zhì)進(jìn)行氣液反應(yīng)，降低堿性含鈣廢水pH和硬度，同時(shí)有效降低沼氣中的CO2和H2S含量，最終達(dá)到改善廢水可生化性、降低膜結(jié)垢污堵、提高厭氧消化產(chǎn)出沼氣品質(zhì)和處理效率的目的。本發(fā)明堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的裝置，可根據(jù)堿性含鈣廢水高pH、高鈣的特性結(jié)合沼氣CO2含量高的性質(zhì)，將兩者進(jìn)行協(xié)同處理，解決了堿性含鈣廢水在后續(xù)MBR處理存在的問(wèn)題，并且提高了沼氣產(chǎn)出的品質(zhì)以及厭氧消化處理效率，具有系統(tǒng)集成度高、原理簡(jiǎn)單、推廣性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使用價(jià)值高，應(yīng)用前景好。
(2)本發(fā)明提供了一種堿性含鈣廢水與污泥厭氧消化協(xié)同處理的方法，通過(guò)利用本發(fā)明的裝置對(duì)堿性含鈣廢水和沼氣進(jìn)行協(xié)同處理，不僅可以有效凈化沼氣，提高沼氣的品質(zhì)，在沼氣進(jìn)行熱能利用時(shí)，提高了熱值效率、減少了碳排放，而且通過(guò)降低消化罐內(nèi)硫化氫含量，減少了硫化氫對(duì)產(chǎn)甲烷菌的抑制性影響，一定程度上提高了沼氣產(chǎn)率和處理效率，同時(shí)，還能有效降低堿性含鈣廢水pH和硬度，使其能夠更好的滿足后續(xù)處理，如能夠改善可生化性和膜結(jié)垢污堵的問(wèn)題。本發(fā)明方法，無(wú)需投加化學(xué)藥劑調(diào)節(jié)pH、除硬以及沼氣脫硫，能夠顯著降低整體運(yùn)行費(fèi)用，環(huán)保性好、無(wú)副產(chǎn)物、處理效率高，而且能夠?qū)崿F(xiàn)以廢治廢，并能達(dá)到協(xié)同降碳、減污、增效的效果。
（發(fā)明人：張浩;唐博文;周雄港）
