CN107235555A - 一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，S1）污水从升流式厌氧污泥床底部进入，随着一定的流速向上流动；S2）在无分子氧条件下，厌氧微生物以污水中的有机物为碳源进行新陈代谢，产物为污泥以及沼气；S3）污水进入三相分离器，三相分离器设置有以浅层理论为基础设计的三组三角堰，污水通过三角堰时，将污泥从污水中分离出；S4）三相分离器的集气箱通过汽水分离器与气室控制污泥床内的压强，污泥床内压强的改变可以改变沼气在污水中的溶解度，使沼气从污水中逸出，通过集气管收集至气水分离器中。本发明通过升流式厌氧污泥床顶部的汽水分离器与气室控制污泥床内的压强，使沼气从污水中逸出，去除COD效率高。

Description

一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，更具体地说是涉及一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法。

背景技术

目前，升流式厌氧污泥床处理废水的方法一般是让废水从池底进入逐渐往上升，在反应区中与厌氧微生物接触并产生反应，废水内的有机物被分解转化为沼气和淤泥固体，向上流动废水在三相分离器处进行三相分离，液体从水渠排出、气体从排气管离开、淤泥下沉。

1997年4月30日公开的CN 2253346Y发明专利升流式厌氧污泥床一体化气固液分离器模块公开了一种三相分离器结构，它包括三相分离室和集气室，两室之间通过隔墙分隔。其可工厂化生产，施工、运输都较为方便，但是该三相分离装置不能对污泥床的压强作调控，难以保证沼气全部从污水中分离，因此，需要作进一步改进。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种提高高浓度有机废水中气-液-固分离效率的升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，以克服现有技术中的不足之处。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，其特征在于包括以下步骤：

S1）化学需氧量浓度高的污水在通过预处理调节后通入升流式厌氧污泥床，污水从升流式厌氧污泥床底部进入，随着一定的流速向上流动；

S2）在无分子氧条件下，厌氧微生物以污水中的有机物为碳源进行新陈代谢，代谢产物为污泥以及沼气；

S3）污水在升流式厌氧污泥床以一定流速上升的过程中，进入三相分离器，三相分离器设置有以浅层理论为基础设计的三组三角堰，污水通过三角堰时，将污泥从污水中分离出；

S4）三相分离器的集气箱通过升流式厌氧污泥床顶部的汽水分离器与气室控制污泥床内的压强，污泥床内压强的改变可以改变沼气在污水中的溶解度，使沼气从污水中逸出，通过集气管收集至气水分离器中。

所述三相分离器包括三角堰、卡板、集气箱、密封板，若干长条状的三角堰分层设置，所述集气箱设置在圆饼状的三相分离器中间并贯穿整个三相分离器的中分线，使三相分离器的三角堰分为左右结构布局，所述三角堰穿过若干卡板，所述密封板设置在三相分离器的圆周侧壁上，所述三角堰分三层设置，相邻两层三角堰交错布置。

所述集气箱侧对应每个三角堰均设置有进气口，在进气口上设置挡泥板，所述三角堰通过焊接安装在卡板上，左右两组三角堰远离集气箱一端向下倾斜。

本发明的有益效果是：

本发明三相分离器的集气箱通过升流式厌氧污泥床顶部的汽水分离器与气室控制污泥床内的压强，污泥床内压强的改变可以改变沼气在污水中的溶解度，使沼气从污水中逸出，通过集气管收集至气水分离器中，从而能够去除大量的污泥和沼气，去除COD效率高。

本发明装置布局合理，解决以往三相分离器体积大、厚度高的问题，结合浅层理论与亨利定律，将三相分离器体积减少，从而有效降低升流式厌氧污泥床的高度，提高高浓度有机废水中气-液-固分离的效率。它有效提高升流式厌氧污泥床中的固液分离率，保证有机物负荷能够在后续的处理正常运行，使得整套系统正常运行。

附图说明

图1为本发明的三相分离器的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1的B-B剖视图。

图4为本发明的升流式厌氧污泥床结构示意图。

视图各标号表示如下：

排泥装置1，气水分离器离水布水装置2，回流管3，厌氧发酵罐4，循环管路集水器5，支承架6，出水排气管7，溢流装置8，二层集气管9，气水分离器10，集气管11，平台栏杆12，抗浮装置13，二层三相分离器14，一层三相分离器15，集气法兰管16，回流管法兰17，三角堰18，密封板19，卡板20，挡泥板22。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“垂直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接。也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。

本发明提供一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，包括以下步骤：

a.化学需氧量浓度高的污水在通过预处理调节后通入升流式厌氧污泥床。

b.污水从升流式厌氧污泥床底部进入，随着一定的流速向上流动，在无分子氧条件下，厌氧微生物以污水中的有机物为碳源进行新陈代谢，代谢产物为污泥以及沼气。

c.污水在升流式厌氧污泥床以一定流速上升的过程中，进入高效气-液-固分离器，该分离中通过三组三角堰，三组三角堰以浅层理论为基础进行设计，通过三角堰将污泥从污水中分离出，大大降低污水中的化学需氧量浓度，提高后续处理的效果。

d.三相分离器中还设有集气箱与集气管，分离器中的集气箱通过升流式厌氧污泥床顶部的汽水分离器与气室控制污泥床内的压强，污泥床内压强的改变可以改变沼气在污水中的溶解度，使沼气从污水中逸出，通过集气管收集至气水分离器中。

如图1-4所示，升流式厌氧污泥床是一塑料的厌氧发酵罐4，塑料厌氧发酵罐底部连接有排泥装置1，排泥装置上方安装有气水分离器离水布水装置2，气水分离器离水布水装置上方通过回流管3与塑料厌氧发酵罐顶部气水分离器10连接，塑料厌氧发酵罐内安装有两个三相分离器（二层三相分离器14、一层三相分离器15），其中一个位于罐体中部、另一个在上部。在中部的三相分离器15通过集气管11与气水分离器10连通，使在三相分离器中产生的气体沿集气管11进入气水分离器10内。集气管贯穿塑料厌氧发酵罐顶部并与安装在塑料厌氧发酵罐顶部外侧的气水分离器连接；回流管在中部的三相分离器中部通过与塑料厌氧发酵罐顶部连接，循环管路集水器5安装在回流管上，通过回流管与下方的三相分离器、气水分离器离水布水装置连接，循环管路集水器上方安装有支承架6，支承架用于承托其上方的三相分离器，抗浮装置13固定于三相分离器上方，防止上部的三相分离器由于水的浮力而向上移动，抗浮装置上方设置溢流装置8；通过三角堰将污泥从污水中分离出，污水上升至溢流装置8并从溢流装置8溢出、经管道离开。塑料厌氧发酵罐顶部左侧安装有平台栏杆12，右侧安装有厌氧发酵罐出水排气管7。二层三相分离器与一层三相分离器结构相同，安装角度旋转90度，通过垂直交错设置，使全部污水都能与三相分离器充分反应。二层集气管9将上部三相分离器的沼气收集到罐体顶部再进入气水分离器10内。

每个三相分离器由卡板20、三角堰18、集气箱17、密封板19、集气法兰管16组成，集气箱设置在饼状的三相分离器中间并贯穿整个三相分离器的中分线，使三相分离器的三角堰分为左右结构布局，即在集气箱左右两侧各布置一组三角堰。回流管法兰17焊接固定在分离器顶部，二层三相分离器与一层三相分离器结构相同，安装角度旋转90度，避免一层集气管与二层集气管发生冲突。三角堰18通过焊接安装在卡板上，安装时通过卡板固定将三角堰与水平角度调整到1度左右；集气法兰管16与回流管法兰17安装在三相分离器的上部；密封板19安装在三相分离器的外侧，起到密封的作用；每个三相分离器有三层三角堰，第一、三层的三角堰安装位置相同，第二层的三角堰安装位置与第一、三层的相错开，即相邻两层三角堰交错布置；三角堰两叶片成80度夹角对称制作。集气箱侧对应每个三角堰均设置有进气口，在进气口上设置挡泥板22，挡泥板22长度为140mm，安装角P为30度（P为挡泥板与集气箱侧壁的夹角）。安装时候通过卡板固定将左右两组三角堰远离集气箱一端向下倾斜，使三角堰层与水平角度调整到1°左右。

塑料厌氧发酵罐罐体和三角堰，集气管，密封板，集气法兰管均采用白色PP塑料制成。

高浓度有机废水通过预处理后，废水首先被引入厌氧反应器的底部，在无分子氧条件下，水流按一定的流速向上流经污泥床、污泥悬浮层至三相分离器及沉淀区，厌氧反应器中的水流呈推流形式，进水与污泥床及污泥悬浮层中的微生物充分混合接触，通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用进行厌氧分解，将废水中的各种复杂有机物分解转化成污泥与沼气，使废水得到净化，通过两层的三相分离器，能够去除大量的污泥和沼气，从而去除COD效率高。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同替换所限定，在未经创造性劳动所作的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，其特征在于包括以下步骤：

S1）化学需氧量浓度高的污水在通过预处理调节后通入升流式厌氧污泥床，污水从升流式厌氧污泥床底部进入，随着一定的流速向上流动；

S2）在无分子氧条件下，厌氧微生物以污水中的有机物为碳源进行新陈代谢，代谢产物为污泥以及沼气；

S3）污水在升流式厌氧污泥床以一定流速上升的过程中，进入三相分离器，三相分离器设置有以浅层理论为基础设计的三组三角堰，污水通过三角堰时，将污泥从污水中分离出；

S4）三相分离器的集气箱通过升流式厌氧污泥床顶部的汽水分离器与气室控制污泥床内的压强，污泥床内压强的改变可以改变沼气在污水中的溶解度，使沼气从污水中逸出，通过集气管收集至气水分离器中。

2.根据权利要求1所述升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，其特征在于：所述三相分离器包括三角堰、卡板、集气箱、密封板，若干长条状的三角堰分层设置，所述集气箱设置在圆饼状的三相分离器中间并贯穿整个三相分离器的中分线，使三相分离器的三角堰分为左右结构布局，所述三角堰穿过若干卡板，所述密封板设置在三相分离器的圆周侧壁上，所述三角堰分三层设置，相邻两层三角堰交错布置。

3.根据权利要求2所述升流式厌氧污泥床的污水三相分离方法，其特征在于：所述集气箱侧对应每个三角堰均设置有进气口，在进气口上设置挡泥板，所述三角堰通过焊接安装在卡板上，左右两组三角堰远离集气箱一端向下倾斜。