CN111484130A - 一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置 - Google Patents

一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置 Download PDF

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Abstract

一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，包括仓体与检测控制系统，仓体的顶部设有排气管、进料管与检测控制系统，仓体的侧壁上设有沼液出口、污泥排出口，仓体内部设有若干污水换热仓、沼液仓与发酵仓，进料管插接于第一污水换热仓内，最后一个污水换热仓通过联通管连接于第一发酵仓，第一发酵仓内设有恒温加热仓；发酵好的沼液在排出前对进料污水进行热交换，进料污水预热到一定温度后进入恒温加热仓加热到设定温，污水换热仓与发酵好的沼液顺流或措流排布，在气液分离的同时进行热交换。本发明能够充分利用沼液排出的热能，在降低能耗的前提下保证厌氧发酵所需较高的恒定温度。

Description

一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置
技术领域
本发明涉及环保设备，特别涉及一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置。
背景技术
厌氧处理是污水处理中常用的方法，在厌氧环境中，有机物在一定的温度、湿度、酸碱度的条件下，能过微生物发酵，厌氧菌生存温度为10-60℃，在此温度环境内，温度越高厌氧菌活动代谢量越大，发酵时间越短。现有的厌氧发酵都是靠自然发酵，自然发酵的温度为10-20度，在夏季天气炎热，厌氧发酵尚可正常进行，但在春秋季气温较低时发酵进间很长，冬季根本无法正常运行。使用加热的方式升温因能源消耗大而影响使用。此外，温度的急速变化对厌氧发酵也会有很大的影响，一天内如温度变化超过3度，发酵效率将明显降低。即使用太阳能加热，阴雨天和晚上也无法保证温差不超过3度。
因此，需要一种新的装置，解决现有污水厌氧处理方法中存在的周期长、能耗高、运行费用高、处理效果差等问题。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其处理效果稳定，方便推广。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，包括仓体与检测控制系统，所述仓体上设有排气管、进料管、沼液出口与污泥排出口，所述检测控制系统包括测温元件、控制器、太阳能、热水循环管道与恒温加热棒；
所述仓体内部设有若干污水换热仓、沼液仓与发酵仓，所述污水换热仓内设有污水换热器，所述发酵仓、所述沼液仓之间通过隔仓板分隔，所述发酵仓、所述沼液仓内均设有挡板；所述进料管插接于第一污水换热仓内，最后一个污水换热仓通过联通管连接于第一发酵仓，所述第一发酵仓内设有恒温加热仓，所述恒温加热棒设于所述恒温加热仓内；
有机废水由进料管进入第一污水换热仓，通过联通管依次进入其他污水换热仓同时进行多次热交换实现预热，多次不同温度梯度的逆流换热使排出的沼液温度与进水初始水温相当，大大减少了因沼液排出而带走的热能；进水经换热后与发酵温度接近，从而减少加热所消耗的能量；预热后的废水通过联通管进入发酵仓加热发酵，发酵仓内的加热系统由太阳能热水器和恒温电加热棒双重保证，检测控制系统保持发酵仓内的温度为恒温，使废水发酵仓内温度波动在控制范围内进行发酵；废水发酵后继续进入下一发酵仓、沼液仓，最终由沼液出口排出，污泥等由污泥排出口排出。
作为优选的，所述仓体为密闭式仓体，所述仓体的外壳采用钢性材料、砖混钢混结构、钢结构、塑料、玻璃钢或软体材料中的一种，当采用软体材料时，软体材料外覆盖有一层尼龙、塑料、金属丝等材料制成的软体网,当需要加强时，软体网外用钢管扣件木板等组合成不同的形状加固。
作为优选的，所述测温元件、所述太阳能与所述恒温加热棒均电性连接于所述控制器。
作为优选的，所述污水换热仓与所述沼液仓顺流或措流排布，所述发酵仓、所述沼液仓至少有两个，所述发酵仓之间串联排列，所述发酵仓与所述沼液仓的排列方式为横纵向排列、上下排列、环形排列、同心圆排列、顺流、措流排列中的一种。
作为优选的，所述挡板的底端低于仓体内废水的液面。
作为优选的，所述第一发酵仓12内还设有催化物，所述催化物为高效催化剂和高效菌种。
作为优选的，所述污泥排出口设于所述第一发酵仓上，所述沼液出口设于最末端的所述沼液仓上。
本发明的有益效果为：污水厌氧处理温度稳定，能耗降低，生化反应时间缩短，固液分离效果更好，使整个系统设备投资和运行费用降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明实施例一的示意图；
图3为本发明实施例二的示意图；
图4为本发明实施例三的示意图；
1-密闭仓体，2-挡板，3-联通管，4-进料管，5-隔仓板，6-测温元件，7-控制器，8-太阳能，9-热水循环管道，10-恒温加热棒，11-恒温加热仓，12-第一发酵仓，13-第二发酵仓，14-第三发酵仓，15-第一沼液仓，16-第一污水换热仓，17-第二沼液仓，18-第二污水换热仓，19-第三沼液仓，20-第三污水换热仓，21-高效崔化剂和高效菌种，22-污泥排出口，23-沼液出口，24-排气口。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，包括仓体与检测控制系统，仓体上设有排气管、进料管、沼液出口与污泥排出口，检测控制系统包括测温元件、控制器、太阳能、热水循环管道与恒温加热棒，测温元件、太阳能与恒温加热棒均电性连接于控制器，检测控制系统具有温度检查测和自动控制的功能，可根据需要设定温度、自动起动或关停；仓体的侧壁上设有沼液出口、污泥排出口；
仓体内部设有若干污水换热仓、沼液仓与发酵仓，污水换热仓内设有污水换热器，污水换热仓与沼液仓顺流或措流排布，发酵仓、沼液仓至少有两个，发酵仓与沼液仓的排列方式为横纵向排列、上下排列、环形排列、同心圆排列、顺流、措流排列中的一种，发酵仓、沼液仓之间通过隔仓板分隔，发酵仓、沼液仓内均设有挡板，挡板的底端低于废水液面，使前一发酵仓内未完全发酵的上浮物和沉淀物不能流入下一发酵仓，保证发酵按顺序进行；进料管插接于第一污水换热仓内，最后一个污水换热仓通过联通管连接于第一发酵仓，第一发酵仓12内设有恒温加热仓11与催化物21，催化物21为高效催化剂和高效菌种，恒温加热棒设于恒温加热仓内，污泥排出口设于第一发酵仓上，沼液出口设于最末端的沼液仓上；
仓体中，在需要换热的地方采用有利于换热的材料和结构，如压型板等，在不需要换热的地方采取隔热保温措施；
如图1所示，有机废水由进料管进入第一污水换热仓，通过联通管依次进入其他污水换热仓同时进行多次热交换实现预热，多次不同温度梯度的逆流换热使排出的沼液温度与进水初始水温相当，大大减少了因沼液排出而带走的热能；进水经换热后与发酵温度接近，从而减少加热所消耗的能量；预热后的废水通过联通管进入发酵仓加热发酵，发酵仓内的加热系统由太阳能热水器和恒温电加热棒双重保证，检测控制系统保持发酵仓内的温度为恒温，使废水发酵仓内温度波动在控制范围内进行发酵；废水发酵后继续进入下一发酵仓、沼液仓，最终由沼液出口排出，污泥等由污泥排出口排出。
本发明的有益效果为：污水厌氧处理温度稳定，能耗降低，生化反应时间缩短，固液分离效果更好，使整个系统设备投资和运行费用降低。
实施例一：
如图2所示，一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，包括仓体1与检测控制系统；仓体1为密闭式仓体，仓体1的外壳采用钢性材料，仓体1的顶部设有排气管、进料管4与检测控制系统，仓体1的侧壁上设有沼液出口23、污泥排出口22，检测控制系统包括测温元件6、控制器7、太阳能8、热水循环管道9与恒温加热棒10，测温元件6、太阳能8与恒温加热棒10均电性连接于控制器7；
仓体1内部设有三个污水换热仓、三个沼液仓与三个发酵仓，污水换热仓之间通过连通管相连，污水换热仓、沼液仓顺流排布、交错设置，发酵仓与沼液仓横向排列，即仓体1内由左至右依次设有第三污水换热仓20、第三沼液仓19、第二污水换热仓18、第二沼液仓17、第一污水换热仓16、第一沼液仓15、第三发酵仓14、第二发酵仓13、第一发酵仓12，进料管4插接于第一污水换热仓16内，第三污水换热仓20通过联通管3连接于第一发酵仓12，各个发酵仓、沼液仓之间通过隔仓板5分隔并且内部均设有挡板2，挡板2的底端低于废水液面，使前一发酵仓内未完全发酵的上浮物和沉淀物不能流入下一发酵仓，保证发酵按顺序进行；第一发酵仓12内设有恒温加热仓11与催化物21，催化物21为高效催化剂和高效菌种，恒温加热棒10设于恒温加热仓11内，污泥排出口22设于第一发酵仓12上，沼液出口23设于第三沼液仓19上。
在本实施例中，有机废水从进料管4进入第一污水换热仓16，发酵好的沼液从第一沼液仓15流经第一污水换热仓16进行气液分离的同时也对进料污水进行换热加温，多次换热后，沼液温度与进料污水温度基本接近，沼液排出前，热能大部分留在系统内。污水在换热过程中多次上下流通，使新旧污水充分混合，保证微生物充分接触，同时也防止污水结层；
预热后的污水经联通管3自动流入第一发酵仓12，在第一发酵仓12内设有恒温加热室12，控制器7根据测温元件6提供的信号控制恒温加热室的温度，使污水保持恒温发酵，第一发酵仓12内还设有高效催化剂和高效菌种，多个发酵仓串联排列，并设隔仓板5和挡板2，挡板2下端低于液面，使前一发酵仓未完全发酵的上浮物和沉淀物不能流入下一发酵仓，保证发酵按顺序进行，经多次发酵后的沼液与进料污水进行多次换热后由沼液出口23排出，发酵产生的沼气由排气口24排出，沼渣由污泥排出口22排出。
实施例二：
如图3所示，一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，包括仓体1与检测控制系统；仓体1为密闭式仓体，仓体1的外壳采用钢性材料；仓体1的顶部设有排气管、进料管4与检测控制系统(图上未标出)，检测控制系统包括测温元件、控制器、太阳能、热水循环管道与恒温加热棒，测温元件、太阳能与恒温加热棒均电性连接于控制器，仓体1的侧壁上设有沼液出口23、污泥排出口22；
仓体1内部设有三个污水换热仓、三个沼液仓与发酵仓，污水换热仓之间通过连通管相连，污水换热仓、沼液仓顺流排布、交错设置，发酵仓与沼液仓为同心圆的方式排列，进料管4插接于第一污水换热仓16内，第一污水换热仓16设于第一沼液仓15中部，以第一沼液仓15为起点，仓体1内沿顺时针方向依次设有第二沼液仓17、第三沼液仓19与第一发酵仓12，其中，第二沼液仓17、第三沼液仓19的中部分别设有第二污水换热仓18、第三污水换热仓20；各个发酵仓、沼液仓之间通过隔仓板分隔并且内部均设有挡板，挡板的底端低于废水液面，使前一发酵仓内未完全发酵的上浮物和沉淀物不能流入下一发酵仓，保证发酵按顺序进行；第一发酵仓12内设有恒温加热仓11与催化物21，催化物21为高效催化剂和高效菌种，恒温加热棒设于恒温加热仓11内，污泥排出口22设于第一发酵仓12上，沼液出口23设于第三沼液仓19上。
在本实施例中，有机废水从进料管4进入第一污水换热仓16，发酵好的沼液从第一沼液仓15流经第一污水换热仓16进行气液分离的同时也对进料污水进行换热加温，多次换热后，沼液温度与进料污水温度基本接近，沼液排出前，热能大部分留在系统内。污水在换热过程中多次上下流通，使新旧污水充分混合，保证微生物充分接触，同时也防止污水结层；
预热后的污水自动流入第一发酵仓12，在第一发酵仓12内设有恒温加热室12，控制器根据测温元件提供的信号控制恒温加热室的温度，使污水保持恒温发酵，第一发酵仓12内还设有高效催化剂和高效菌种，经发酵后的沼液与进料污水进行多次换热后由沼液出口23排出，发酵产生的沼气由排气口24排出，沼渣由污泥排出口22排出。
实施例三：
如图4所示，图中1进料管、2第一换热仓、3第二换热仓、4第三换热仓、5加热仓、6加热换热器、7第一发酵仓、8第二发酵仓、9沼气出口、10沼渣出口、11连通管、12畜热换热器、13沼液出口、14管道泵、15热水循环管道、16太阳能加热管、17水箱、18恒温电加热器。
一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，包括仓体与换热系统，太阳能加热系统。仓体为密闭式仓体，仓体的外壳采用钢性材料或软体布；仓体顶部设有排气管、进料管，仓体的侧壁上设有沼液出口、污泥排出口。换热系统包括畜热换热和加热换热器，换热器材料采用金属管或氟塑料软管，逆流换热。太阳能系统包括太阳能加热管、水箱、循环管道路、管道路泵、恒温电加热器。
仓体内部设有三个换热仓、一个加热仓、两个发酵仓，仓与仓之间通过连通管相连(图中未画)，换热仓、加热仓发酵仓顺流排布，进料管1插接于第一换热仓2内，进口污水从第一换热仓2经第二换热仓3流向第三换热仓4。三个换热仓内置畜热换热器，经逆向换热将沼液排出前的热能保留在系统内。预热后的污水进入加热仓，加热仓内置加热换热器6，利用太阳能16或恒温电加热器18产生的热水对污水进行加热，使污水达到设定的发酵温度。加热后的污水依次进入第一发酵仓7、第二发酵仓8。
发酵好的沼液经连通管11进入畜热换热器入口，在畜热换热器内从第三换热仓4经第二失热仓3流向第一换热仓2，热能被吸干榨尽后经沼液排出口13排出。产生的沼气由沼气出口9排出，沼渣由沼渣出口10排出。
太阳能系设有恒温水箱，恒温电加热器，可设定当无光照水箱水温低于设定值时，自动起动恒温电加热器，当光照充沛水箱水温大于设定值时，恒温电加热器自动断电。热水经循环管道和管道泵进入加热换热器。
以上所述仅为本发明专利的较佳实施例而已，并不用以限制本发明专利，凡在本发明专利的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明专利的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于，包括仓体与检测控制系统，所述仓体上设有排气管、进料管、沼液出口与污泥排出口，所述检测控制系统包括测温元件、控制器、太阳能、热水循环管道与恒温加热棒；
所述仓体内部设有若干污水换热仓、沼液仓与发酵仓，所述污水换热仓内设有污水换热器，所述发酵仓、所述沼液仓之间通过隔仓板分隔，所述发酵仓、所述沼液仓内均设有挡板；所述进料管插接于第一污水换热仓内，最后一个污水换热仓通过联通管连接于第一发酵仓，所述第一发酵仓内设有恒温加热仓，所述恒温加热棒设于所述恒温加热仓内；
有机废水由进料管进入第一污水换热仓，通过联通管依次进入其他污水换热仓同时进行多次热交换实现预热，多次不同温度梯度的逆流换热使排出的沼液温度与进水初始水温相当，大大减少了因沼液排出而带走的热能；进水经换热后与发酵温度接近，从而减少加热所消耗的能量；预热后的废水通过联通管进入发酵仓加热发酵，发酵仓内的加热系统由太阳能热水器和恒温电加热棒双重保证，检测控制系统保持发酵仓内的温度为恒温，使废水发酵仓内温度波动在控制范围内进行发酵；废水发酵后继续进入下一发酵仓、沼液仓，最终由沼液出口排出，污泥等由污泥排出口排出。
2.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述仓体为密闭式仓体，所述仓体的外壳采用钢性材料、砖混钢混结构、钢结构、塑料、玻璃钢或软体材料中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述测温元件、所述太阳能与所述恒温加热棒均电性连接于所述控制器。
4.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述污水换热仓与所述沼液仓顺流或逆流排布，所述发酵仓、所述沼液仓至少有两个，所述发酵仓之间串联排列，所述发酵仓与所述沼液仓的排列方式为横纵向排列、上下排列、环形排列、同心圆排列、顺流、逆流排列中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述挡板的底端低于仓体内废水的液面。
6.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述第一发酵仓12内还设有催化物，所述催化物为高效催化剂和高效菌种。
7.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述污泥排出口设于所述第一发酵仓上，所述沼液出口设于最末端的所述沼液仓上。
8.根据权利要求1所述的一种畜热式节能恒温厌氧污水处理装置，其特征在于：所述畜热换热器和加热换热器材料为金属管和氟塑料软管。
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