CN105936545A - 废水厌氧处理系统 - Google Patents

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赵放
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王利刚
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Abstract

本发明提供一种废水厌氧处理系统，包括回流进水罐，回流进水罐连接有用于通入待处理废水的进水管道；厌氧反应器，回流进水罐通过变频进水提升泵连通至厌氧反应器；以及出水罐，厌氧反应器经由出水管线连通至出水罐中，并且出水罐连通至回流进水罐。本系统将厌氧反应器罐体、出水罐体、进水罐体集成一体，高度集成化和自动化简化了废水厌氧处理系统的运行维护工作。

Description

废水厌氧处理系统
技术领域
本发明总的来说涉及废水处理领域，更具体地，尤其涉及一种含高浓度有机污染物及有毒物质的废水生化处理系统。
背景技术
废水的厌氧处理是一种高效低耗的废水处理技术，是将废水处理与能源回收利用相结合的一种生化技术。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的生命代谢，在不需供氧的前提下将废水中的有机污染物转化为水、甲烷、二氧化碳和新细胞体等物质，其中甲烷是一种可回收利用的能源。
厌氧技术的发展经历了一个多世纪之久。1896年英国出现第一座用于处理生活污水的厌氧消化池，所产生的沼气用于街道照明。20世纪50年代中期出现了厌氧接触反应器，增设了污泥回流装置，使其处理效率和负荷显著提高。20世纪70年代以来，荷兰农业大学Lettinga等人发明的上流式厌氧污泥床(简称UASB)，是厌氧技术发展史上的一大突破，成为目前应用最为广泛的厌氧处理方法，是为第二代厌氧处理工艺。第三代新型高效厌氧反应器以厌氧膨胀颗粒污泥床反应器(EGSB)、内循环反应器(IC)为代表，是近年来在UASB基础上改进的厌氧反应器，相较于UASB的运行负荷均有很大的提高。新型新型高效反应器相较于传统反应器有如下改进：(1)使用颗粒污泥，在微生物形态上有了巨大改进，使反应器单位体积生物量更高，污泥易于沉降，出水水质较好；(2)较高的高径比和上升流速，反应器内颗粒污泥呈现膨胀状态，使得泥水之间传质效果更好；(3)较大高径比，使得反应器占地面积较小。
而在现有技术中，纵观各类反应器的改进均是对反应器本身作出各种优化，很少有人在厌氧处理反应器的工艺流程上作出优化。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种将厌氧反应器、出水罐和回流进水罐集成一体化的废水厌氧处理系统。
为实现上述目的，本发明提供了一种废水厌氧处理系统。
本发明的废水厌氧处理系统，包括：回流进水罐，回流进水罐连接有进水管道；厌氧反应器，回流进水罐通过变频进水提升泵连通至厌氧反应器；以及出水罐，厌氧反应器经由出水管线连通至出水罐中，并且出水罐连通至回流进水罐。
根据本发明的废水厌氧处理系统，变频进水提升泵的进出口分别连接至回流进水罐的底部和厌氧反应器的进水口；并且
出水罐的顶部连接出水管线，出水罐通过回流溢流管线连接至回流进水罐的侧壁，并且出水罐的底部经由污泥回流管线连接至回流进水罐的底部。
根据本发明的废水厌氧处理系统，出水管线连接至设置在出水罐中的导流筒，其中，导流筒的外壁与出水罐的内壁之间设置斜管沉淀机构，并且回流溢流管线的溢流端口由斜管沉淀机构的顶部露出。
根据本发明的废水厌氧处理系统，出水罐的顶部还设置有出水罐液位计，并且出水罐的底部还设置有出水罐泥位计，其中，出水罐泥位计与位于污泥回流管线上的气动开关阀连锁设置。
根据本发明的废水厌氧处理系统，出水罐的侧壁连接有出水管线，出水管线的位置高于斜管沉淀机构的顶部并低于回流溢流管线的溢流端口，出水管线中设置有出水流量计和气动调节阀，其中，气动调节阀与用于监测回流进水罐内流体液位的回流进水罐液位计连锁设置。
根据本发明的废水厌氧处理系统，回流进水罐内部设置有搅拌器，并且回流进水罐还设置有溢流管线。
根据本发明的废水厌氧处理系统，进水管道设置有进水管道流量计和进水管道气动调节阀，其中，进水管道气动调节阀与用于监测回流进水罐内流体pH值的回流进水罐pH计连锁设置。
根据本发明的废水厌氧处理系统，回流进水罐内还设置有加热设备，加热设备连接有蒸汽管线，并且蒸汽管线上设置蒸汽管线气动调节阀，其中，蒸汽管线气动调节阀与用于监测回流进水罐内流体温度的回流进水罐温度计连锁设置。
根据本发明的废水厌氧处理系统，回流进水罐经由泵进水管线连接至变频进水提升泵，并且变频进水提升泵经由泵出水管线连接至厌氧反应器，其中，泵出水管线连接至位于厌氧反应器内的布水设备，其中，泵出水管线上连接有泵出水管线流量计。
根据本发明的废水厌氧处理系统，厌氧反应器中设置三相分离器，并且厌氧反应器还设置有用于监测其中pH值、温度和液位的反应器pH计、反应器温度计和反应器液位计，其中，反应器pH计和反应器温度计与进水管道气动调节阀连锁设置，反应器液位计与变频进水提升泵连锁设置。
根据本发明的废水厌氧处理系统，厌氧反应器顶部还设置有沼气管线，其中，沼气管线具有沼气管线压力表和沼气流量计，并且沼气管线中还连接有阻火器。
根据本发明的废水厌氧处理系统，厌氧反应器的底部侧壁还设置有放空/排泥管线。
本发明的废水厌氧处理系统的有益效果在于：
本发明的废水厌氧处理系统，包括回流进水罐，回流进水罐连接有进水管道；厌氧反应器，回流进水罐通过变频进水提升泵连通至厌氧反应器；以及出水罐，厌氧反应器经由出水管线连通至出水罐中，并且出水罐连通至回流进水罐。本方案将厌氧反应器罐体、出水罐和回流进水罐集成一体化，高度集成化和自动化简化了厌氧反应器的运行维护工作。
附图说明
图1为本发明的废水厌氧处理系统的一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明的废水处理系统进行描述。具体地，图1为本发明的废水厌氧处理系统的实施例的结构示意图。如图1所示，本实施例的废水处理系统，包括回流进水罐4、厌氧反应器20以及出水罐29，其中，回流进水罐4连接有进水管道1；回流进水罐4通过变频进水提升泵14连通至厌氧反应器20；厌氧反应器20经由出水管线30连通至出水罐29中，并且出水罐29连通至回流进水罐4。
本实施例的废水处理系统，包括回流进水罐，回流进水罐连接有进水管道；厌氧反应器，回流进水罐通过变频进水提升泵连通至厌氧反应器；以及出水罐，厌氧反应器经由出水管线连通至出水罐中，并且出水罐连通至回流进水罐。本方案将厌氧反应器罐体、出水罐和回流进水罐集成一体化，高度集成化和自动化简化了厌氧反应器的运行维护工作。
在图1所示的上述的本发明的废水处理系统的实施例的基础之上，本发明还可以具体包括以下内容。
在一些实施例中，变频进水提升泵14的进出口分别连接至回流进水罐4的底部和厌氧反应器20的进水口，其中，变频进水提升泵14为厌氧反应器进水提升水泵,并且出水罐29的顶部连接出水管线30，出水罐29通过回流溢流管线31连接至回流进水罐4的侧壁，并且出水罐29的底部经由污泥回流管线34连接至回流进水罐4的底部。
在一些实施例中，出水管线30连接至设置在出水罐29中的导流筒33，导流筒33设置在出水罐29的中心部位，导流筒33上端与出水管线连通，下端通至出水罐29的底部，用于将出水导流至出水罐29底部。其中，导流筒33的外壁与出水罐29的内壁之间设置斜管沉淀机构32，用于将导流筒33导出的废水中的污泥截留至出水罐29的底部，并且回流溢流管线31的溢流端口由斜管沉淀机构32的顶部露出，且回流溢流管线31下端连通至回流进水罐4，用于将回流出水倒流至回流进水罐4。
在一些实施例中，出水罐29的顶部还设置有出水罐液位计28，并且出水罐29的底部还设置有出水罐泥位计9，其中，出水罐泥位计9与位于污泥回流管线34上的气动开关阀35连锁设置。
在一些实施例中，出水罐29的侧壁连接有出水管线36，其中出水管线36的位置高于斜管沉淀机构32的顶部并低于回流溢流管线31的溢流端口。换句话说，出水管线36入口端位于斜管沉淀机构32的上方，用于导出废水，出水管线36中设置有出水流量计38和气动调节阀37，其中，气动调节阀37与用于监测回流进水罐4内流体液位的回流进水罐液位计8连锁设置。
在一些实施例中，回流进水罐4内部设置有搅拌器7，搅拌器7用于将回流进水罐内的废水和回路回流的废水混合，并且回流进水罐4还设置有溢流管线10。
在一些实施例中，进水管道1用于导入废水至回流进水罐，且进水管道1设置有进水管道流量计2和进水管道气动调节阀3，用于调节废水的进入及进入量。其中，进水管道气动调节阀3与用于监测回流进水罐4内流体pH值的回流进水罐pH计6连锁设置。
在一些实施例中，回流进水罐4内还设置有加热设备，加热设备连接有蒸汽管线12，蒸气管线12用于导入加入装置所需的蒸汽，并且蒸汽管线12上设置蒸汽管线气动调节阀11，其中，蒸汽管线气动调节阀11与用于监测回流进水罐4内流体温度的回流进水罐温度计5连锁设置。加热设备设置在回流进水罐的底部，用于将回流进水罐内的废水进行加热。
在一些实施例中，回流进水罐4经由泵进水管线13连接至变频进水提升泵14，并且变频进水提升泵14经由泵出水管线16连接至厌氧反应器20，其中，泵出水管线16连接至位于厌氧反应器20内的布水设备17，其中，泵出水管线16上连接有泵出水管线流量计15。
在一些实施例中，厌氧反应器20中设置三相分离器18，并且厌氧反应器20还设置有用于监测其中pH值、温度和液位的反应器pH计21、反应器温度计22和反应器液位计23，其中，反应器pH计21和反应器温度计22与进水管道气动调节阀3连锁设置，反应器液位计23与变频进水提升泵14连锁设置。
在一些实施例中，厌氧反应器20顶部还设置有沼气管线24，其中，沼气管线24具有沼气管线压力表25和沼气流量计26，并且沼气管线24中还连接有阻火器27。在一些实施例中，厌氧反应器20的底部侧壁还设置有放空/排泥管线19。
本发明的废水处理系统的工作原理如下描述：高浓度有机废水通过进水管道1进入回流进水罐4内，进水管道1上进水管道流量计2和进水管道气动调节阀3记录并控制系统进水水量，同时出水罐29内的回流出水也进入回流进水罐4内并在搅拌器7的作用下与系统进水完成均匀混合和稀释。回流进水罐4内的加热设备根据进水温度确定是否增设而将回流进水罐4内的废水进行加热，以提升进水温度和补充回流出水的热量损失，保持回流进水罐4内水温在35℃-38℃之间。
变频进水提升泵14将回流进水罐4内的水打入厌氧反应器20内，完成废水的厌氧生化处理。通过改变变频泵频率完成厌氧反应器20进水水量的调节以实现回流比、上升流速的调节。
厌氧反应器20的出水进入到出水罐29内的导流筒33内将厌氧反应器20出水导流至出水罐29底部，然后出水上流经出水罐29内的斜管沉淀设施32将出水中污泥截留沉降至出水罐29底部污泥区内。经过斜管沉淀设施32沉淀后的回流出水，经出水罐29上部回流溢流管线31进入回流进水罐4内与系统来水完成混合稀释，系统出水则通过出水管线36及管线上的气动调节阀37和出水流量计38以进入系统内水量的流量排出系统之外。出水罐29内设置出水罐泥位计9，出水罐泥位计9连锁出水罐29底部污泥回流管线34上的气动开关阀35，当出水罐29内底部污泥层达到设定高泥位时打开气动开关阀35，出水罐29内的污泥自动进入回流进水罐4内；当回流进水罐4内的污泥层达到设定低泥位时关闭气动开关阀35。进入回流进水罐4内的污泥与处理水混合后通过变频进水提升泵14进入厌氧反应器20内，自动完成出水污泥的回流。
本发明的废水处理系统的有益效果是：(1)通过大比例出水回流，可显著提高系统进水COD浓度，对于高浓度废水不需引入稀释水、可显著提高反应器的COD负荷冲击、进水温度冲击、有毒物质冲击耐受能力；(2)厌氧反应器20上升流速、回流比易于调节，在一个厌氧反应器20内，厌氧颗粒污泥可按照需求达到膨胀或流化状态从而形成EGSB反应器或上流式厌氧流化床反应器；(3)出水罐29设置斜管沉淀设施32解决了厌氧反应器20容易跑泥问题，使得出水水质较好；(4)厌氧反应器20的进水泵和回流水泵合为一体减少设备数量和建设投资；(5)将厌氧反应器20、出水罐29、回流进水罐4集成一体化，高度集成化和自动化简化了厌氧反应器20运行维护工作。
下面结合附图和实施例对本发明做出进一步的阐述。
参见图1，本发明一种高浓度有机废水的成套厌氧处理系统与方法将厌氧反应器20、进水系统、出水系统、回流系统集成一体化。高浓度有机废水通过进水管道1进入回流进水罐4体内，进水管道1上进水管道流量计2和进水管道气动调节阀3记录和显示并控制系统进水水量，同时出水罐29内的回流出水也经回流溢流管线31进入回流进水罐内4并在搅拌器7的作用下与系统进水完成均匀混合和稀释。回流进水罐4体内的加热设施根据进水温度确定是否增设以将回流进水罐4内的废水水进行加热，以提升进水温度和补充回流出水的热量损失，回流进水罐温度计5连锁蒸汽管线气动调节阀11，通过蒸汽管线气动调节阀11的阀门开度，调控回流进水罐4内水温保持在35℃-38℃之间，温度低于35℃时，蒸汽管线气动调节阀11开度调大，当温度高于38℃时，蒸汽管线气动调节阀11开度调小，当温度高于40℃时，蒸汽管线气动调节阀11关闭。
回流进水罐PH计6时时监测回流进水罐4内水的pH，当pH大于8.5或小于6.5时进行报警，当pH大于9.0或小于6.0时连锁进水管道气动调节阀3使其关闭，停止进水。
回流进水罐液位计8时时监测回流进水罐4内水的液位，当液位处于低液位(或高液位)时报警同时连锁气动调节阀37将其开度调小(或调大)，当液位恢复至常液位时气动调节阀37停止调节开度，当液位处于低低液位时连锁变频进水提升泵14停泵。当液位处于高液位时，回流进水罐4内水经溢流管线10自动流出系统之外，同时系统发出报警。
变频进水提升泵14将回流进水罐4内的水经泵进水管线13和泵出水管线16充入厌氧反应器20内，完成废水的厌氧生化处理，厌氧反应器20进水量通过泵出水管线流量计15进行记录和显示。通过改变变频进水提升泵14频率完成厌氧反应器20进水水量的调节以实现回流比、上升流速的调节。
如图1中的标号，17为布水系统，18为三相分离器，19为放空管线和排泥管线，20为厌氧反应器，24为沼气管线，25为沼气管线压力表，以显示沼气管线压力，26为沼气流量计，以记录和显示沼气流量，27为阻火器。反应器pH计21时时监测厌氧反应器20内pH，当pH大于8.5或小于6.5时进行报警，当pH大于9.0或小于6.0时连锁气动进水管道气动调节阀2使其关闭，停止进水。反应器温度计22时时监测厌氧反应器20内温度，温度低于35℃时，气动调节阀37开度调大，当温度高于38℃时，气动调节阀37开度调小，当温度高于40℃时，气动调节阀37关闭。反应器液位计23时时监测厌氧反应器20内液位。高液位报警，高液位连锁变频进水提升泵14停泵，低液位报警。
厌氧反应器20出水经出水管线30进入到出水罐29内的导流筒33内将厌氧反应器20出水导流至出水罐29底部，然后出水上流经出水罐29内的斜管沉淀设施32将出水中污泥截留沉降至出水罐29底部污泥区内。经过斜管32沉淀后的回流出水，经出水罐29上部回流溢流管线31进入回流进水罐4内与系统来水完成混合稀释，系统出水则通过出水管线36及管线上的气动调节阀37和出水流量计38以等同于进入系统水量的流量排出系统之外。出水罐29内设置出水罐泥位计9。出水罐泥位计9连锁出水罐29底部污泥回流管线34上的气动开关阀35，当出水罐29内底部污泥层达到设定高泥位时打开气动开关阀35，出水罐29内的污泥自动进入回流进水罐4内；当回流进水罐4内的污泥层达到设定低泥位时关闭气动开关阀35。进入回流进水罐4内的污泥与处理水混合后通过变频进水泵14进入厌氧反应器20内，自动完成出水污泥的回流。出水罐泥位计9时时监测出水罐29内的液位，高液位时报警，高液位时连锁变频进水提升泵14停泵，低液位报警。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种废水厌氧处理系统，其特征在于，包括：
回流进水罐(4)，所述回流进水罐(4)连接有用于通入待处理废水的进水管道(1)；
厌氧反应器(20)，所述回流进水罐(4)通过变频进水提升泵(14)连通至所述厌氧反应器(20)；以及
出水罐(29)，所述厌氧反应器(20)经由出水管线(30)连通至所述出水罐(29)中，并且所述出水罐(29)连通至所述回流进水罐(4)。
2.根据权利要求1所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述变频进水提升泵(14)的进出口分别连接至所述回流进水罐(4)的底部和所述厌氧反应器(20)的进水口；并且
所述出水罐(29)的顶部连接所述出水管线(30)，所述出水罐(29)通过回流溢流管线(31)连接至所述回流进水罐(4)的侧壁，并且所述出水罐(29)的底部经由污泥回流管线(34)连接至所述回流进水罐(4)的底部。
3.根据权利要求2所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述出水管线(30)连接至设置在所述出水罐(29)中的导流筒(33)，
其中，所述导流筒(33)的外壁与所述出水罐(29)的内壁之间设置斜管沉淀机构(32)，并且所述回流溢流管线(31)的溢流端口由所述斜管沉淀机构(32)的顶部露出。
4.根据权利要求3所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述出水罐(29)的顶部还设置有出水罐液位计(28)，并且所述出水罐(29)的底部还设置有出水罐泥位计(9)，
其中，所述出水罐泥位计(9)与位于所述污泥回流管线(34)上的气动开关阀(35)连锁设置。
5.根据权利要求3所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述出水罐(29)的侧壁连接有出水管线(36)，所述出水管线(36)的位置高于所述斜管沉淀机构(32)的顶部并低于所述回流溢流管线(31)的溢流端口，所述出水管线(36)中设置有出水流量计(38)和气动调节阀(37)，
其中，所述气动调节阀(37)与用于监测所述回流进水罐(4)内流体液位的回流进水罐液位计(8)连锁设置。
6.根据权利要求1所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述回流进水罐(4)内部设置有搅拌器(7)，并且所述回流进水罐(4)还设置有溢流管线(10)。
7.根据权利要求1所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述进水管道(1)设置有进水管道流量计(2)和进水管道气动调节阀(3)，
其中，所述进水管道气动调节阀(3)与用于监测所述回流进水罐(4)内流体pH值的回流进水罐pH计(6)连锁设置。
8.根据权利要求1所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述回流进水罐(4)内还设置有加热设备，所述加热设备连接有蒸汽管线(12)，并且所述蒸汽管线(12)上设置蒸汽管线气动调节阀(11)，
其中，所述蒸汽管线气动调节阀(11)与用于监测所述回流进水罐(4)内流体温度的回流进水罐温度计(5)连锁设置。
9.根据权利要求1所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述回流进水罐(4)经由泵进水管线(13)连接至所述变频进水提升泵(14)，并且所述变频进水提升泵(14)经由泵出水管线(16)连接至所述厌氧反应器(20)，
其中，所述泵出水管线(16)连接至位于所述厌氧反应器(20)内的布水设备(17)，
其中，所述泵出水管线(16)上连接有泵出水管线流量计(15)。
10.根据权利要求7所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述厌氧反应器(20)中设置三相分离器(18)，并且所述厌氧反应器(20)还设置有用于监测其中pH值、温度和液位的反应器pH计(21)、反应器温度计(22)和反应器液位计(23)，
其中，所述反应器pH计(21)和所述反应器温度计(22)与所述进水管道气动调节阀(3)连锁设置，所述反应器液位计(23)与所述变频进水提升泵(14)连锁设置。
11.根据权利要求10所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述厌氧反应器(20)顶部还设置有沼气管线(24)，
其中，所述沼气管线(24)具有沼气管线压力表(25)和沼气流量计(26)，并且所述沼气管线(24)中还连接有阻火器(27)。
12.根据权利要求11所述的废水厌氧处理系统，其特征在于，
所述厌氧反应器(20)的底部侧壁还设置有放空/排泥管线(19)。
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