CN109160605A - 一种可直接排放的厌氧塔及其工作方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可直接排放的厌氧塔，其包括塔体、回流泵、三相分离器及一级气水分离器；三相分离器匹配设于塔体的中间并把塔体的内腔分割成上层及下层；回流泵的出口与塔体的下层匹配贯通，该回流泵的进口通过出水回流管与塔体的上层匹配贯通，该出水回流管上设有进水口；三相分离器的出气管与一级气水分离器的进料口匹配连通，一级气水分离器的底端通过一根中心回流管连通到塔体的下层；塔体的上层的侧边设有出液口，出水回流管与塔体的上层相匹配连接管通处的高度低于出液口设置的高度，一级气水分离器的部分底端也低于出液口设置的高度。本发明可以杜绝颗粒污泥空心化和流失；大幅降低回流泵的能耗比重；实现厌氧工艺处理并直接排放水质。

Description

一种可直接排放的厌氧塔及其工作方式

技术领域

本发明属于污水处理的技术领域，尤其涉及一种可直接排放的厌氧塔及其工作方式。

背景技术

厌氧塔处理污水具有：①占地面积少；②处理负荷高；③操作简单；④运行费用低；⑤可产生沼气实现污水资源化；⑥剩余污泥产生量少等优点，已被广泛应用于各行业污水处理。但传统厌氧塔存在以下缺点：①塔底容易产生死角和积泥；②无法将COD、氨氮和总氮直接处理到排放标准；③受高负荷冲击后容易积累挥发酸并酸化后瘫痪；④厌氧塔内颗粒污泥空心化后密度降低，会随着水流飘出水面并流失；⑤实际工程中需要靠循环泵作为主要动力提供上升流速，增加了运行能耗；⑥厌氧塔出水需要其他工艺配合，如好氧工艺，才能做到达标排放，造成占地面积大、运行管理复杂。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种可直接排放处理后水质的厌氧塔，以及利用该厌氧塔对污水进行处理的工作方式。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种可直接排放的厌氧塔，其包括塔体、回流泵、三相分离器及一级气水分离器；三相分离器匹配设置于塔体的中间，该三相分离器把塔体的内腔分割成上层及下层；回流泵的出口与塔体的下层相匹配连接贯通，该回流泵的进口处连接有进水口，回流泵的进口还通过出水回流管与塔体的上层相匹配连接贯通；三相分离器的出气管与一级气水分离器的进料口相匹配连通，一级气水分离器的底端通过一根中心回流管连通到塔体的下层；塔体的上层的侧边设置有出液口，出水回流管与塔体的上层相匹配连接管通处的高度低于出液口设置的高度，一级气水分离器的部分底端也低于出液口设置的高度。

其中，塔体的下层的底部还设置有螺旋布水管路，该螺旋布水管路包括至少两根水平分布且相互连通的直管；所有的直管的一端封闭，所有的直管的另一端相互连通对接于一个交接点，所有的直管以交接点为中心呈圆形阵列均匀分布；每根直管的底端都设置有至少两个间隔分布的喷嘴，所有的喷嘴的喷射口以交接点为圆心呈顺时针或逆时针的切线方向分布；回流泵的出口与螺旋布水管路匹配连通。

其中，直管共有四根。

其中，中心回流管的顶端设置有管式切割器。

其中，三相分离器的数量共有两个，该两个三相分离器在塔体内上下间隔分布。

其中，塔体内还设置有曝气装置及溶解氧仪，所述曝气装置及溶解氧仪均设置于塔体的上层处。

其中，曝气装置及溶解氧仪之间匹配控制连接，通过溶解氧仪检测到的溶氧量来实时控制曝气装置的曝气量。

其中，可直接排放的厌氧塔还包括二级气水分离器，该一级气水分离器的顶部排气口通过一根管路连通到二级气水分离器的内腔底部；二级气水分离器的底端开设有排沫口，该二级气水分离器的顶端设置有沼气管。

其中，进水口以锐角方式接入出水回流管。

一种可直接排放的厌氧塔的工作方式，利用可直接排放的厌氧塔，实现可直接排放的工作方式如下：

a、污水从进水口处接入，在回流泵的工作下，污水从出水回流管吸入回流泵内并通过回流泵的出口输入螺旋布水管路内；

b、污水在螺旋布水管路内通过喷嘴螺旋喷射进入塔体的下层内，通过喷嘴的螺旋喷射可以带动厌氧塔底部泥水旋流往上，既避免了死角的污泥堆积，又促进了颗粒污泥的形成；

c、在厌氧塔内旋流往上的泥水经过三相分离器的分离处理，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒；部分污泥颗粒自动滑落沉降至塔体的下层内；消化液向上进入塔体的上层内；消化气携带部分污泥颗粒通过出气管进入一级气水分离器内；

d、消化气携带部分污泥颗粒进入一级气水分离器进行气水分离处理；气体从第一分离器的顶部进入二级气水分离器内；携带污泥颗粒的液体通过中心回流管回流至塔体的下层内；其中，污泥颗粒持续流经管式切割器时被切割大概率切割成小块颗粒污泥；

e、气体在二级气水分离器的再次分离处理后，沼气从二级气水分离器的顶部的沼气管输出，泡沫从二级气水分离器的底部的排沫口输出。

f、塔体的上层内的清水从出液口处排出；其中，部分清水通过出水回流管回流并混合进水口处接入的污水被吸入回流泵内再次循环处理；

g、溶解氧仪检测塔体的上层内的液体含氧量，并通过检测到的含氧量来实时控制曝气装置输入上层液体内的曝气量，使得上层内的液体始终保持在微氧环境；其中，微氧是指厌氧和好氧之间的过渡状态，是无氧呼吸和有氧呼吸共存的环境。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明通过螺旋布水管路结构，使得塔体底部的泥水螺旋往上带动，解决了厌氧塔底部死角淤泥堆积的问题；而采用管式切割器可以切割大尺寸的颗粒污泥，有效杜绝颗粒污泥空心化和流失；本发明还大幅降低回流泵的能耗比重；且实现厌氧工艺处理至直接排放水质，无需好氧工艺配合，去除率高，效果稳定。

与常规厌氧塔相比，本发明可直接排放的厌氧塔无须后续好氧工艺配合，可直接将污水处理至排放标准。

附图说明

图1是本发明可直接排放的厌氧塔的结构示意图。

图2是本发明螺旋布水管路的结构示意主视图。

图3是本发明螺旋布水管路的结构示意仰视图。

附图标记说明：1、塔体；11、进水口；12、出水回流管；13、回流泵；14、螺旋布水管路；15、喷嘴；21、三相分离器；22、一级气水分离器；23、二级气水分离器；24、排沫口；25、沼气管；26、管式切割器；27、中心回流管；28、曝气装置；29、溶解氧仪；101、上层；102、下层；121、出液口；141、直管；142、交接点；211、出气管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

图1是本发明可直接排放的厌氧塔的结构示意图，主要体现了本可直接排放的厌氧塔是由塔体1、回流泵13、三相分离器21、一级气水分离器22及二级气水分离器23组成的，及其它们之间的连接关系，并着重反映了曝气装置28及溶解氧仪29等结构；图2是本发明螺旋布水管路的结构示意主视图，图3是本发明螺旋布水管路的结构示意仰视图，重点体现了螺旋布水管路14的结构组成。

本发明可直接排放的厌氧塔的结构如图1所示，该可直接排放的厌氧塔包括塔体1、回流泵13、三相分离器21及一级气水分离器22；三相分离器21匹配设置于塔体1的中间，该三相分离器21把塔体1的内腔分割成上层101及下层102；回流泵13的出口与塔体1的下层102相匹配连接贯通，该回流泵13的进口处连接有进水口11，回流泵13的进口还通过出水回流管12与塔体1的上层101相匹配连接贯通；三相分离器21的出气管211与一级气水分离器22的进料口相匹配连通，一级气水分离器22的底端通过一根中心回流管27连通到塔体1的下层102；塔体1的上层101的侧边设置有出液口121，出水回流管12与塔体1的上层101相匹配连接管通处的高度低于出液口121设置的高度，一级气水分离器22的部分底端也低于出液口121设置的高度。其中，本产品在使用时，一级气水分离器22的底部部分浸没于水中，出水回流管12与塔体1的上层101相匹配连接管通处在塔体1的上层101的水位以下。本发明采用上述结构，可以大幅降低回流泵的能耗比重，并实现厌氧工艺处理至直接排放水质，无需好氧工艺配合，去除率高，效果稳定。其中，一级气水分离器通过底部部分浸没在水中，以减少气提水头损失并提高沼气的气提流量。

如图1、图2及图3所示，本实施例中，塔体1的下层102的底部还设置有螺旋布水管路14，该螺旋布水管路14包括至少两根水平分布且相互连通的直管141；所有的直管141的一端封闭，所有的直管141的另一端相互连通对接于一个交接点142，所有的直管141以交接点142为中心呈圆形阵列均匀分布；每根直管141的底端都设置有至少两个间隔分布的喷嘴15，所有的喷嘴15的喷射口以交接点142为圆心呈顺时针或逆时针的切线方向分布；回流泵13的出口与螺旋布水管路14匹配连通。本发明设置上述的螺旋布水管路14，多个喷嘴将进水和出水回流液沿切线方向喷出，带动厌氧塔底部泥水旋流往上，解决了厌氧塔底部死角淤泥堆积的问题，又促进了颗粒污泥的形成。

如图3所示，本实施例中，直管141共有四根。其中，每根直管141上分布的喷嘴15至少有6个。

如图1所示，本实施例中，中心回流管27的顶端设置有管式切割器26，使得泥水混合物在一级气水分离器22中经沼气的气提回流作用，持续流经管式切割器26，实现对大尺寸颗粒污泥的大概率切割；被切割后小块颗粒污泥，又称为新的颗粒污泥的种核，达到消除容易空心化的颗粒污泥的功效，又强化了颗粒污泥的生长繁殖。其中，管式切割器26为一根管子的内孔壁上安装有不规则的切割刀片。

如图1所示，本实施例中，三相分离器21的数量共有两个，该两个三相分离器21在塔体1内上下间隔分布，有效提高了三相分离的功效。

如图1所示，本实施例中，塔体1内还设置有曝气装置28及溶解氧仪29，所述曝气装置28及溶解氧仪29均设置于塔体1的上层101处。本发明设置的曝气装置28，可以为污水中提供适量溶解氧，形成微氧环境；而设置的溶解氧仪29，可以实时监测污水中的含氧量，结合曝气装置28可以让污水始终保持在微氧状态。其中，微氧是指厌氧和好氧之间的过渡状态，是无氧呼吸和有氧呼吸共存的环境；微氧条件下，产甲烷菌能够存活且表现出较高的产甲烷活性；微氧条件还能促进反应器内多种微生物共存并协同代谢，可降低有毒中间体的积累，提高系统稳定性和处理效能。

如图1所示，本实施例中，曝气装置28及溶解氧仪29之间匹配控制连接，可以通过溶解氧仪29检测到的溶氧量来实时控制曝气装置28的曝气量，让污水始终保持在微氧状态。

如图1所示，本实施例中，可直接排放的厌氧塔还包括二级气水分离器23，该一级气水分离器22的顶部排气口通过一根管路连通到二级气水分离器23的内腔底部；二级气水分离器23的底端开设有排沫口24，该二级气水分离器23的顶端设置有沼气管25。本发明设置的二级气水分离器23，可以进一步净化沼气，同时可将浮沫筛选出厌氧塔。

如图1所示，本实施例中，进水口11以锐角方式接入出水回流管12，保证污水从进水口11顺利进入回流泵13中。

一种可直接排放的厌氧塔的工作方式，利用可直接排放的厌氧塔，实现可直接排放的工作方式如下：

a、污水从进水口11处接入，在回流泵13的工作下，污水从出水回流管12吸入回流泵13内并通过回流泵13的出口输入螺旋布水管路14内；

b、污水在螺旋布水管路14内通过喷嘴15螺旋喷射进入塔体1的下层102内，通过喷嘴15的螺旋喷射可以带动厌氧塔底部泥水旋流往上，既避免了死角的污泥堆积，又促进了颗粒污泥的形成；

c、在厌氧塔内旋流往上的泥水经过三相分离器21的分离处理，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒；部分污泥颗粒自动滑落沉降至塔体1的下层102内；消化液向上进入塔体1的上层101内；消化气携带部分污泥颗粒通过出气管211进入一级气水分离器22内；

d、消化气携带部分污泥颗粒进入一级气水分离器22进行气水分离处理；气体从第一分离器22的顶部进入二级气水分离器23内；携带污泥颗粒的液体通过中心回流管27回流至塔体1的下层102内；其中，污泥颗粒持续流经管式切割器26时被切割大概率切割成小块颗粒污泥；

e、气体在二级气水分离器23的再次分离处理后，沼气从二级气水分离器23的顶部的沼气管25输出，泡沫从二级气水分离器23的底部的排沫口24输出。

f、塔体1的上层101内的清水从出液口121处排出；其中，部分清水通过出水回流管12回流并混合进水口11处接入的污水被吸入回流泵13内再次循环处理；

g、溶解氧仪29检测塔体1的上层101内的液体含氧量，并通过检测到的含氧量来实时控制曝气装置28输入上层101液体内的曝气量，使得上层101内的液体始终保持在微氧环境；其中，微氧是指厌氧和好氧之间的过渡状态，是无氧呼吸和有氧呼吸共存的环境。

以上仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述可直接排放的厌氧塔包括塔体(1)、回流泵(13)、三相分离器(21)及一级气水分离器(22)；所述三相分离器(21)匹配设置于塔体(1)的中间，该三相分离器(21)把塔体(1)的内腔分割成上层(101)及下层(102)；所述回流泵(13)的出口与塔体(1)的下层(102)相匹配连接贯通，该回流泵(13)的进口处连接有进水口(11)，回流泵(13)的进口还通过出水回流管(12)与塔体(1)的上层(101)相匹配连接贯通；三相分离器(21)的出气管(211)与一级气水分离器(22)的进料口相匹配连通，一级气水分离器(22)的底端通过一根中心回流管(27)连通到塔体(1)的下层(102)；塔体(1)的上层(101)的侧边设置有出液口(121)，出水回流管(12)与塔体(1)的上层(101)相匹配连接管通处的高度低于出液口(121)设置的高度，一级气水分离器(22)的部分底端也低于出液口(121)设置的高度。

2.根据权利要求1所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述塔体(1)的下层(102)的底部还设置有螺旋布水管路(14)，所述螺旋布水管路(14)包括至少两根水平分布且相互连通的直管(141)；所有的直管(141)的一端封闭，所有的直管(141)的另一端相互连通对接于一个交接点(142)，所有的直管(141)以交接点(142)为中心呈圆形阵列均匀分布；每根直管(141)的底端都设置有至少两个间隔分布的喷嘴(15)，所有的喷嘴(15)的喷射口以交接点(142)为圆心呈顺时针或逆时针的切线方向分布；所述回流泵(13)的出口与螺旋布水管路(14)匹配连通。

3.根据权利要求2所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述直管(141)共有四根。

4.根据权利要求1所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述中心回流管(27)的顶端设置有管式切割器(26)。

5.根据权利要求1所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述三相分离器(21)的数量共有两个，该两个三相分离器(21)在塔体(1)内上下间隔分布。

6.根据权利要求1所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述塔体(1)内还设置有曝气装置(28)及溶解氧仪(29)，所述曝气装置(28)及溶解氧仪(29)均设置于塔体(1)的上层(101)处。

7.根据权利要求6所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述曝气装置(28)及溶解氧仪(29)之间匹配控制连接，通过溶解氧仪(29)检测到的溶氧量来实时控制曝气装置(28)的曝气量。

8.根据权利要求1所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述可直接排放的厌氧塔还包括二级气水分离器(23)，所述一级气水分离器(22)的顶部排气口通过一根管路连通到二级气水分离器(23)的内腔底部；二级气水分离器(23)的底端开设有排沫口(24)，该二级气水分离器(23)的顶端设置有沼气管(25)。

9.根据权利要求1至8任一项所述的可直接排放的厌氧塔，其特征在于：所述进水口(11)以锐角方式接入出水回流管(12)。

10.一种可直接排放的厌氧塔的工作方式，其特征在于：利用权利要求9所述的可直接排放的厌氧塔，实现可直接排放的工作方式如下：

a、污水从进水口(11)处接入，在回流泵(13)的工作下，污水从出水回流管(12)吸入回流泵(13)内并通过回流泵(13)的出口输入螺旋布水管路(14)内；

b、污水在螺旋布水管路(14)内通过喷嘴(15)螺旋喷射进入塔体(1)的下层(102)内，通过喷嘴(15)的螺旋喷射可以带动厌氧塔底部泥水旋流往上，既避免了死角的污泥堆积，又促进了颗粒污泥的形成；

c、在厌氧塔内旋流往上的泥水经过三相分离器(21)的分离处理，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒；部分污泥颗粒自动滑落沉降至塔体(1)的下层(102)内；消化液向上进入塔体(1)的上层(101)内；消化气携带部分污泥颗粒通过出气管(211)进入一级气水分离器(22)内；

d、消化气携带部分污泥颗粒进入一级气水分离器(22)进行气水分离处理；气体从第一分离器(22)的顶部进入二级气水分离器(23)内；携带污泥颗粒的液体通过中心回流管(27)回流至塔体(1)的下层(102)内；其中，污泥颗粒持续流经管式切割器(26)时被切割大概率切割成小块颗粒污泥；

e、气体在二级气水分离器(23)的再次分离处理后，沼气从二级气水分离器(23)的顶部的沼气管(25)输出，泡沫从二级气水分离器(23)的底部的排沫口(24)输出。

f、塔体(1)的上层(101)内的清水从出液口(121)处排出；其中，部分清水通过出水回流管(12)回流并混合进水口(11)处接入的污水被吸入回流泵(13)内再次循环处理；

g、溶解氧仪(29)检测塔体(1)的上层(101)内的液体含氧量，并通过检测到的含氧量来实时控制曝气装置(28)输入上层(101)液体内的曝气量，使得上层(101)内的液体始终保持在微氧环境；其中，微氧是指厌氧和好氧之间的过渡状态，是无氧呼吸和有氧呼吸共存的环境。