CN109455814A - 一种适用于高浓度高悬浮物厌氧处理设备 - Google Patents

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Abstract

一种适用于高浓度高悬浮物厌氧处理设备,包括罐壁、一步二相分离器、二步二相分离器、中心回流管、导流筒、污泥回流调节装置、浮渣板、沼气管、潜水回流搅拌机、混合液回流孔、污泥回流孔、消能板。本高浓度高悬浮物厌氧处理设备,特别适用于高浓度、高悬浮物有机废水。采用潜水回流搅拌机进行混合液回流和污泥回流,节省能耗;气、液、固采用两步两相分离器,分离效果好,可广泛用于粪便处理、木薯酒精等领域的污水处理。

Description

一种适用于高浓度高悬浮物厌氧处理设备
技术领域
本发明涉及一种适用于适用于高浓度、高悬浮物有机废水的处理设备,特别是一种厌氧方式处理的反应器。本设备采用潜水回流搅拌机进行混合液回流和污泥回流,节省能耗;气、液、固采用两步两相分离器,分离效果好,可广泛用于粪便处理、木薯酒精等领域的污水处理。
背景技术
随着工业化进程的加快,工业园、企业高浓度有机废水处理越来越成为污水处理领域的研究焦点。
UASB、EGSB、IC反应器作为最为常用的高浓度有机废水的厌氧处理技术,CSTR常用于高悬浮物有机废水的厌氧处理技术,具有自身独特的技术优点。EGSB、UASB反应器由底部悬浮厌氧污泥层、固液气三相分离器和集气室组成。底部的厌氧污泥层是UASB反应器最核心的处理部分,由具有良好沉降性能与凝聚性能的厌氧污泥构成,污水经由此层向上与悬浮厌氧污泥充分接触,实现污水中有机物的厌氧反应全过程,产生沼气。IC反应器即内循环厌氧反应器,类似于由2层UASB反应器串联而成,反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区,通过内循环自动稀释进水,有效保证了第一反应室的进水浓度的稳定性,具有抗冲击负荷效果好,容积负荷高,投资省等许多优于UASB的优点。但是,该现有技术仍存在以下不足:(1)EGSB、UASB、IC反应器不适合于高浓度、高悬浮物有机废水的处理,通常要求SS小于1500mg/L。(2)对于高浓度有机物,UASB反应器污水上升流速小,不符合污泥和污水混合的需要,需要设置外部强制循环泵,增加能耗。(3)CSTR适用于高浓度、高悬浮物有机废水的处理,但通常需要另外设置沉淀池和污泥回流泵,增加投资和运行能耗。
发明内容
本发明针对上述厌氧反应器的不足,提供了一种能耗低、处理效果好的适用于高浓度高悬浮物厌氧处理设备。
本发明为了解决上述技术问题,提供了以下技术方案:一种适用于高浓度高悬浮物厌氧处理设备,包括罐体、一步二相分离器、二步二相分离器、中心回流管和导流筒;罐体的底部具有进料管,顶部具有出水口;中心回流管位于罐体内部,其顶端与罐体顶部连接,底端具有开口,中心回流管包括位于中心回流管上半部的混合液回流孔、位于中心回流管下半部的污泥回流孔、位于中心回流管内部的潜水回流搅拌机;导流筒位于罐体底部,导流筒的上端与中心回流管的底端连通,侧壁与罐体的进料管连通;一步二相分离器为中空结构,其一侧具有开口,连接在罐体上,另一侧则连接在中心回流管的污泥回流孔下面的位置;二步二相分离器为管状结构,位于一步二相分离器与罐体围成的内部空间,其上端连通罐体顶部的开口,下端连通一步二相分离器;消能板分别设置在导流筒与罐体之间的连通处、一步二相分离器与罐体之间的连通处、一步二相分离器与二步二相分离器之间的连通处。
作为本发明的进一步改进,中心回流管中的污泥回流孔覆盖有污泥回流调节装置,污泥回流调节装置设计有延伸到罐体外部的拉动把手、覆盖在污泥回流孔的调节网.
作为本发明的进一步改进,罐体内表面还焊接有浮渣板,浮渣板与罐体内表面的夹角角度为45°—65°。
作为本发明的进一步改进,一步二相分离器的形状为底面开口的锥体,锥体顶角的角度为55°—70°。
作为本发明的进一步改进,一步二相分离器和二步二相分离器材质为碳钢、柔性、塑料材质中的一种或者多种。
作为本发明的进一步改进,二步二相分离器的上端还设置有出水堰板,罐体的顶端还设置有沼气管。
本发明与现有技术相比的有益效果在于:适合于高浓度、高悬浮物有机废水的处理;使用两布二相分离,提高了污水与污泥的分离程度;中心回流管加速了反应器内污水上升的流速;沉淀池和污泥回流泵用中心回流管和导流筒袋体,降低了维护成本和能耗。
附图说明
图1为本发明其中一个实施方式的横切面图。
图2为图1中实施方式的纵切面图。
图3为图1中实施方式中心管的结构图。
图中:1、罐壁;2、一步二相分离器;3、二步二相分离器;4、中心回流管;5、导流筒;6、污泥回流调节装置;7、浮渣板;8、沼气管;9、出水堰板;4-1、潜水回流搅拌机;4-2、混合液回流孔;4-3、污泥回流孔;5-1、消能板。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的实施进行详细描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一个实施例,而不是全部实施例。
结合图2说明,本发明系统的结构以及工作过程如下:
污水由罐壁1底部管道进入导流筒5内,通过导流筒5和污泥进行配水,配水后污水和厌氧污泥混合形成高浓度悬浊液。混合后悬浊液经过在导流筒5四周的消能板5-1上升,在罐体内发生厌氧反应,产生沼气。消能板5-1还设置在一步二相分离器2与罐体1之间、一步二相分离器2与二步二相分离器3的之间。等到悬浊液上升到一步二相分离器2时,会在此处进行沼气和污水及污泥的分离,分离后沼气上升,通过与一步二相分离器2连通的沼气管8排走。悬浊液经过一步二相分离器2和二步二相分离3形成的配水区再次进行配水。配水后污水通过出水堰板9溢出排放,污泥则沉降至一步二相分离器2底部锥体形成的污泥斗。罐体1内的中心管4接收这部分污泥。中心管4中设置有潜水回流搅拌机4-1,其底部与导流筒5连通,通过潜水回流搅拌机4-1的作用,污泥通过污泥回流孔4-3,经过中心管回流到罐体1底部的导流筒5,污水通过混合液回流孔4-2,经过中心管回流到罐体1底部的导流筒5。在导流筒5内,污泥和混合液以及新进的污水进行混合,并通过导流筒5的作用经过消能板5-1后循环上升到罐体1中部。从而保证污水和污泥在潜水回流搅拌机4-1的推流作用下,形成水利搅拌,促使污泥和污水充分混合。中心筒4内设置有污泥回流调节装置6,通过调节装置设计的把手来上下移动,改变污泥回流孔4-3的大小,从而控制污泥回流量。罐体1的内表面还焊接有浮渣板7,浮渣板7与罐体1内表面的夹角为70°,用来控制悬浊液中污泥的流向。
污水与厌氧污泥混合后高浓度悬浊液,全程会在罐体内进行厌氧反应。本实施方式的污水厌氧处理主要包括四个过程:水解阶段,复杂有机物(碳水化合物、蛋白质、脂肪等)在第I类种群水解发酵菌作用下被转化为有机酸和醇类。第二阶段:发酵阶段,亦称酸化阶段,第II类种群产氢产乙酸菌把有机酸和醇类转化为乙酸、H2/CO2和一碳化合物(甲醇、甲酸等);第三阶段:产乙酸阶段,第III类种群同型产乙酸菌能利用H2和CO2等转化为乙酸;第四阶段:产甲烷阶段,第Ⅳ类种群产甲烷菌把乙酸、H2/CO2和一碳化合物(甲醇、甲酸等)转化为甲烷和二氧化碳。反应表达式如下:
CO2+H2→CH4+H2O
CH3COOH→CH4+CO2
以上的描述,仅为利用本技术内容原理的实施例,任何本领域的技术人员运用本技术方案所做的修饰、变化、替换和变型,皆落入本权利要求主张的保护范围,而不限于实施例所揭示的内容。

Claims (6)

1.一种适用于高浓度高悬浮物厌氧处理设备,其特征在于:包括罐体、一步二相分离器、二步二相分离器、中心回流管和导流筒;所述罐体的底部具有进料管,顶部具有出水口;所述中心回流管位于罐体内部,其顶端与罐体顶部连接,底端具有开口,所述中心回流管包括位于中心回流管上半部的混合液回流孔、位于中心回流管下半部的污泥回流孔、位于中心回流管内部的潜水回流搅拌机;所述导流筒位于罐体底部,导流筒的上端与中心回流管的底端连通,侧壁与罐体的进料管连通;所述一步二相分离器为中空结构,其一侧具有开口,连接在罐体上,另一侧则连接在中心回流管的污泥回流孔下面的位置;所述二步二相分离器为管状结构,位于一步二相分离器与罐体围成的内部空间,其上端连通罐体顶部的开口,下端连通一步二相分离器;所述消能板分别设置在导流筒与罐体之间的连通处、一步二相分离器与罐体之间的连通处、一步二相分离器与二步二相分离器之间的连通处。
2.根据权利要求1所述的高浓度高悬浮物厌氧处理设备,其特征在于:所述中心回流管中的污泥回流孔覆盖有污泥回流调节装置,所述污泥回流调节装置设计有延伸到罐体外部的拉动把手、覆盖在污泥回流孔的调节网。
3.根据权利要求2所述的高浓度高悬浮物厌氧处理设备,其特征在于:所述罐体内表面还焊接有浮渣板,浮渣板与罐体内表面的夹角角度为45°—65°。
4.根据权利要求3所述的高浓度高悬浮物厌氧处理设备,其特征在于:所述一步二相分离器的形状为底面开口的锥体,锥体顶角的角度为55°—70°。
5.根据权利要求4所述的高浓度高悬浮物厌氧处理设备,其特征在于:一步二相分离器和二步二相分离器材质为碳钢、柔性、塑料材质中的一种或者多种。
6.根据权利要求5所述的高浓度高悬浮物厌氧处理设备,其特征在于:二步二相分离器的上端还设置有出水堰板,罐体的顶端还设置有沼气管。
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