CN111547843A - 一种造纸废水高效厌氧处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造纸废水高效厌氧处理系统，涉及造纸废水处理技术领域。该造纸废水高效厌氧处理系统，包括罐体,所述罐体的顶部和底部分别焊接有连通自身内腔的出气管和进水管，且进水管上固定安装有水质监测器，罐体的右侧固定安装有磁力发生器，且罐体的内腔上部固定安装有三相分离器，三相分离器的入水口朝下且出气口与出气管连通，三相分离器的下方设置有倾斜板。该造纸废水高效厌氧处理系统，针对进水内有机物与悬浮物浓度骤增对污泥床产生较大冲击的问题，采用一级减负机构能够显著提高污泥床对负荷骤增承受能力的上限，基于一级减负机构内贮存的新鲜污泥快速对污泥床内的有机物以及悬浮物进行吸收。

Description

一种造纸废水高效厌氧处理系统

技术领域

本发明涉及造纸废水处理技术领域，具体为一种造纸废水高效厌氧处理系统。

背景技术

采用厌氧技术处理造纸废水，即在无氧的条件下，通过厌氧菌的作用，使废水中的大分子有机物发生降解，产生沼气和小部分的微小物质(污泥)，造纸废水在经过絮凝、初沉、均衡赫尔调制后，在上流式厌氧反应器发生转化反应，可获得85％的能量以甲烷的形式存在，再以热或电的形式回收。常用的上流式厌氧反应器以上流式厌氧污泥床反应器(UASB)为主，该工艺在造纸废水处理领域被普遍应用，处理效果也很明显，同时在其使用过程中暴露的缺陷即为对水质和负荷的变化极为敏感，废水中有机物和悬浮物浓度较高时会对污泥床产生较大冲击，当负荷量骤增时，反应器内污泥床降解能力降低，同时微生物与有机物的平衡状态被破坏，污泥床需要较长时间才能恢复正常降解能力。目前UASB缺乏较好的防过载功能，负荷骤增时并无合适的处理方式。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种造纸废水高效厌氧处理系统，能够有效提高污泥床的抗冲击能力，增加UASB承受负荷的上限能力。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种造纸废水高效厌氧处理系统，包括罐体,所述罐体的顶部和底部分别焊接有连通自身内腔的出气管和进水管，且进水管上固定安装有水质监测器，罐体的右侧固定安装有磁力发生器，且罐体的内腔上部固定安装有三相分离器，三相分离器的入水口朝下且出气口与出气管连通，三相分离器的下方设置有倾斜板，倾斜板焊接在罐体的内壁上，罐体的内腔下半部固定安装有一级减负机构，且一级减负机构的上方设置有二级减负机构，三相分离器的底部固定安装有防水电机，二级减负机构活动安装在三相分离器的底部，水质监测器的输出端与磁力发生器和防水电机的输入端信号连接。

优选的，所述一级减负机构包括环形软囊、连接软管、金属球和第一储泥件，所述环形软囊固定连接在罐体的内壁上，若干连接软管呈排状等距固定连接在环形软囊的内圈，每根连接软管内均装填有若干金属球，且连接软管上套装有若干第一储泥件，连接软管内接近环形软囊的金属球与磁力发生器的输出端电性连接。

优选的，所述第一储泥件包括空心球、入泥口、出泥口、储泥转动件、转动球、松紧绳、隔磁套、纯铁片和定位圆孔，所述空心球套接在连接软管上，入泥口和出泥口分别开设空心球的上下两侧并与其内腔连通，储泥转动件套装在空心球内并与其内壁滑动连接，转动球通过销轴活动连接在储泥转动件的内顶部，松紧绳的上端固定连接在转动球的正面，且松紧绳的底端固定连接在空心球的内壁，隔磁套嵌装在空心球的中空处，且隔磁套的底部插接有纯铁片，纯铁片的顶部贯穿隔磁套的内壁并与金属球接触，定位圆孔开设在纯铁片内并贯穿其前后两侧，储泥转动件的顶部凹陷形成储泥槽并位于入泥口的下方。

优选的，所述转动球与空心球的内壁滚动连接，且转动球顺时针转动一百八十度后与定位圆孔重合。

优选的，所述二级减负机构包括转动架、滑动槽、限位球、限位块、收卷绳、半球形卡槽、弹性绳和第二储泥件，所述转动架通过连接杆和球轴活动连接在三相分离器的底部，滑动槽的数量为六个，且六个滑动槽呈等距环绕状开设在转动架内并贯穿转动架的内壁，限位球滑动连接在滑动槽内，限位块固定连接在滑动槽内腔接近转动架内壁的一端，收卷绳的一端贯穿限位块与限位球固定连接，且收卷绳的另一端卷绕在防水电机的输出轴上，半球形卡槽两个为一组呈前后对称装分别开设在滑动槽内壁的前后两侧，弹性绳的一端与限位球固定连接，且弹性绳的另一端延伸至两个半球形卡槽之间并向下贯穿转动架的底部与第二储泥件固定连接。

优选的，所述第二储泥件包括储泥罐、配重球、固定杆、连接球、排泥口、开合片、摆动杆和摆动球，所述配重球位于储泥罐的内腔中部，固定杆的数量为两个，且两个固定杆分别固定连接在配重球的左右两侧，固定杆相背配重球的一端与储泥罐的内壁固定连接，连接球三分之二的部分嵌装在配重球的顶部内，且连接球的顶部与弹性绳的底端固定连接，排泥口开设在储泥罐的底部并与其内腔连通，四个开合片滑动连接在储泥罐的内底部并相互贴合封闭排泥口，开合片的顶部固定连接有摆动杆，且摆动杆的顶端与摆动球固定连接，摆动球三分之二的部分嵌装在配重球的底部内。

本发明提供了一种造纸废水高效厌氧处理系统。具备以下有益效果：

(1)、该造纸废水高效厌氧处理系统，针对进水内有机物与悬浮物浓度骤增对污泥床产生较大冲击的问题，采用一级减负机构能够显著提高污泥床对负荷骤增承受能力的上限，基于一级减负机构内贮存的新鲜污泥快速对污泥床内的有机物以及悬浮物进行吸收，从而降低污泥床承受的较大负荷，同时在完成减负工作后一级减负机构能够自行补充并贮存新鲜污泥，该部分污泥中有机物与悬浮物含量均较低，从而能够为下一次应对污泥床负荷可能骤增的情况作出准备，以达到循环使用的效果。

(2)、该造纸废水高效厌氧处理系统，当污泥床承受负荷量超出一级减负机构处理能力时，二级减负机构运作并进入污泥床内，通过将二级减负机构内贮存的新鲜污泥掺入污泥床内，从而进一步减轻污泥床负荷，对骤增的有机物以及悬浮物进行吸收处理，同时配合二级减负机构的运作方式对污泥床进行搅拌，促进新鲜污泥与污泥床的混合，提高新鲜污泥的处理效果，进一步的，在完成使用后二级减负机构复位可自动补充新鲜污泥。

(3)、该造纸废水高效厌氧处理系统，基于水质监测器对进水的监测结果，当有机物和悬浮物浓度较高会对污泥产生极大冲击时，一级减负机构与二级减负机构同步运作，较多新鲜污泥汇入污泥床以提高其处理效果，同时二级减负机构在进入污泥床接近一级减负机构时，基于磁力驱使一级减负机构运动，配合二级减负机构的搅拌效果，充分辅助新鲜污泥与污泥床混合，同时避免了污泥床由于有机物浓度增加流动性较差的情况出现，并进一步促进了污泥床内的沼气释出。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构正剖图；

图3为本发明一级减负机构的俯视图；

图4为本发明图2中的A处结构放大图；

图5为本发明第一储泥件的正剖图；

图6为本发明二级减负机构的正剖图；

图7为本发明第二储泥件的正剖图；

图8为本发明转动架的俯视图。

图中：1罐体、2水质监测器、3磁力发生器、4三相分离器、5倾斜板、6一级减负机构、7二级减负机构、8防水电机、61环形软囊、62连接软管、63金属球、64第一储泥件、641空心球、642入泥口、643出泥口、644储泥转动件、645转动球、646松紧绳、647隔磁套、648纯铁片、649定位圆孔、71转动架、72滑动槽、73限位球、74限位块、75收卷绳、76半球形卡槽、77弹性绳、78第二储泥件、781储泥罐、782配重球、783固定杆、784连接球、785排泥口、786开合片、787摆动杆、788摆动球。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种造纸废水高效厌氧处理系统，包括罐体1,罐体1的顶部和底部分别焊接有连通自身内腔的出气管和进水管，且进水管上固定安装有水质监测器2，罐体1的右侧固定安装有磁力发生器3，且罐体1的内腔上部固定安装有三相分离器4，三相分离器4的入水口朝下且出气口与出气管连通，三相分离器4的下方设置有倾斜板5，倾斜板5焊接在罐体1的内壁上，罐体1的内腔下半部固定安装有一级减负机构6，且一级减负机构6的上方设置有二级减负机构7，三相分离器4的底部固定安装有防水电机8，二级减负机构7活动安装在三相分离器4的底部，水质监测器2的输出端与磁力发生器3和防水电机8的输入端信号连接。

一级减负机构6包括环形软囊61、连接软管62、金属球63和第一储泥件64，环形软囊61固定连接在罐体1的内壁上，若干连接软管62呈排状等距固定连接在环形软囊61的内圈，每根连接软管62内均装填有若干金属球63，且连接软管62上套装有若干第一储泥件64，连接软管62内接近环形软囊61的金属球63与磁力发生器3的输出端电性连接。

第一储泥件64包括空心球641、入泥口642、出泥口643、储泥转动件644、转动球645、松紧绳646、隔磁套647、纯铁片648和定位圆孔649，空心球641套接在连接软管62上，入泥口642和出泥口643分别开设空心球641的上下两侧并与其内腔连通，储泥转动件644套装在空心球641内并与其内壁滑动连接，转动球645通过销轴活动连接在储泥转动件644的内顶部，松紧绳646的上端固定连接在转动球645的正面，且松紧绳646的底端固定连接在空心球641的内壁，隔磁套647嵌装在空心球641的中空处，且隔磁套647的底部插接有纯铁片648，纯铁片648的顶部贯穿隔磁套647的内壁并与金属球63接触，定位圆孔649开设在纯铁片648内并贯穿其前后两侧，转动球645与空心球641的内壁滚动连接，且转动球645顺时针转动一百八十度后与定位圆孔649重合，储泥转动件644的顶部凹陷形成储泥槽并位于入泥口642的下方。

二级减负机构7包括转动架71、滑动槽72、限位球73、限位块74、收卷绳75、半球形卡槽76、弹性绳77和第二储泥件78，转动架71通过连接杆和球轴活动连接在三相分离器4的底部，滑动槽72的数量为六个，且六个滑动槽72呈等距环绕状开设在转动架71内并贯穿转动架71的内壁，限位球73滑动连接在滑动槽72内，限位块74固定连接在滑动槽72内腔接近转动架71内壁的一端，收卷绳75的一端贯穿限位块74与限位球73固定连接，且收卷绳75的另一端卷绕在防水电机8的输出轴上，半球形卡槽76两个为一组呈前后对称装分别开设在滑动槽72内壁的前后两侧，弹性绳77的一端与限位球73固定连接，且弹性绳77的另一端延伸至两个半球形卡槽76之间并向下贯穿转动架71的底部与第二储泥件78固定连接。

第二储泥件78包括储泥罐781、配重球782、固定杆783、连接球784、排泥口785、开合片786、摆动杆787和摆动球788，配重球782位于储泥罐781的内腔中部，固定杆783的数量为两个，且两个固定杆783分别固定连接在配重球782的左右两侧，固定杆783相背配重球782的一端与储泥罐781的内壁固定连接，连接球784三分之二的部分嵌装在配重球782的顶部内，且连接球784的顶部与弹性绳77的底端固定连接，排泥口785开设在储泥罐781的底部并与其内腔连通，四个开合片786滑动连接在储泥罐781的内底部并相互贴合封闭排泥口785，开合片786的顶部固定连接有摆动杆787，且摆动杆787的顶端与摆动球788固定连接，摆动球788三分之二的部分嵌装在配重球782的底部内。

使用时，废水经由进水管进入罐体1并在经由三相分离器4处理后形成污泥床沉淀于罐体1的内腔底部，沼气经由出气管排出，固体污泥经由三相分离器4处理排出后在下落过程中积攒于污泥槽和储泥罐781内，通过水质监测器2对进水内的有机物和悬浮物浓度进行检测，当浓度较高时开启磁力发生器3使其产生磁力并传导至金属球63内，磁力进一步传导至纯铁片648使其磁化并对材料为铁制的转动球645产生吸引力，从而使得转动球645朝向纯铁片648转动并带动储泥转动件644转动，转动一百八十度后储泥槽与出泥口643重合从而将新鲜污泥掺入污泥床内，当有机物与悬浮物浓度过高时防水电机8运作从而将卷绕在输出轴上的收卷绳75逐渐伸入滑动槽72内，基于第二储泥件78的重力牵扯弹性绳77拉动限位球73，限位球73移入半球形卡槽76内后防水电机8输出轴的水平转动力经由收卷绳75和限位球73传递至转动架71，转动架71顶部的左右两侧均固定连接有连接杆，且连接杆的顶端与球轴的内圈固定连接，且球轴固定安装在三相分离器4的底部，此时第二储泥件78浸入污泥床，并在转动架71转动效果下同步转动，当储泥罐781接近连接软管62时，铁制的开合片786受到被磁化的金属球63吸引，通过摆动杆787以摆动球788为轴心摆动，受到不同方向的磁力吸引，四个开合片786均逐渐摆动并解除对排泥口785的封闭效果，从而使得储泥罐781内储存的新鲜污泥汇入污泥床内，配合转动架71带动储泥罐781的转动效果达到对污泥床的搅拌效果，同时基于磁力影响，金属球63带动连接软管62晃动，进一步将晃动传递至空心球641，从而使得污泥床与新鲜污泥充分混合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种造纸废水高效厌氧处理系统，包括罐体(1),其特征在于：所述罐体(1)的顶部和底部分别焊接有连通自身内腔的出气管和进水管，且进水管上固定安装有水质监测器(2)，罐体(1)的右侧固定安装有磁力发生器(3)，且罐体(1)的内腔上部固定安装有三相分离器(4)，三相分离器(4)的入水口朝下且出气口与出气管连通，三相分离器(4)的下方设置有倾斜板(5)，倾斜板(5)焊接在罐体(1)的内壁上，罐体(1)的内腔下半部固定安装有一级减负机构(6)，且一级减负机构(6)的上方设置有二级减负机构(7)，三相分离器(4)的底部固定安装有防水电机(8)，二级减负机构(7)活动安装在三相分离器(4)的底部，水质监测器(2)的输出端与磁力发生器(3)和防水电机(8)的输入端信号连接。

2.根据权利要求1所述的一种造纸废水高效厌氧处理系统，其特征在于：所述一级减负机构(6)包括环形软囊(61)、连接软管(62)、金属球(63)和第一储泥件(64)，所述环形软囊(61)固定连接在罐体(1)的内壁上，若干连接软管(62)呈排状等距固定连接在环形软囊(61)的内圈，每根连接软管(62)内均装填有若干金属球(63)，且连接软管(62)上套装有若干第一储泥件(64)，连接软管(62)内接近环形软囊(61)的金属球(63)与磁力发生器(3)的输出端电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种造纸废水高效厌氧处理系统，其特征在于：所述第一储泥件(64)包括空心球(641)、入泥口(642)、出泥口(643)、储泥转动件(644)、转动球(645)、松紧绳(646)、隔磁套(647)、纯铁片(648)和定位圆孔(649)，所述空心球(641)套接在连接软管(62)上，入泥口(642)和出泥口(643)分别开设空心球(641)的上下两侧并与其内腔连通，储泥转动件(644)套装在空心球(641)内并与其内壁滑动连接，转动球(645)通过销轴活动连接在储泥转动件(644)的内顶部，松紧绳(646)的上端固定连接在转动球(645)的正面，且松紧绳(646)的底端固定连接在空心球(641)的内壁，隔磁套(647)嵌装在空心球(641)的中空处，且隔磁套(647)的底部插接有纯铁片(648)，纯铁片(648)的顶部贯穿隔磁套(647)的内壁并与金属球(63)接触，定位圆孔(649)开设在纯铁片(648)内并贯穿其前后两侧，储泥转动件(644)的顶部凹陷形成储泥槽并位于入泥口(642)的下方。

4.根据权利要求3所述的一种造纸废水高效厌氧处理系统，其特征在于：所述转动球(645)与空心球(641)的内壁滚动连接，且转动球(645)顺时针转动一百八十度后与定位圆孔(649)重合。

5.根据权利要求1所述的一种造纸废水高效厌氧处理系统，其特征在于：所述二级减负机构(7)包括转动架(71)、滑动槽(72)、限位球(73)、限位块(74)、收卷绳(75)、半球形卡槽(76)、弹性绳(77)和第二储泥件(78)，所述转动架(71)通过连接杆和球轴活动连接在三相分离器(4)的底部，滑动槽(72)的数量为六个，且六个滑动槽(72)呈等距环绕状开设在转动架(71)内并贯穿转动架(71)的内壁，限位球(73)滑动连接在滑动槽(72)内，限位块(74)固定连接在滑动槽(72)内腔接近转动架(71)内壁的一端，收卷绳(75)的一端贯穿限位块(74)与限位球(73)固定连接，且收卷绳(75)的另一端卷绕在防水电机(8)的输出轴上，半球形卡槽(76)两个为一组呈前后对称装分别开设在滑动槽(72)内壁的前后两侧，弹性绳(77)的一端与限位球(73)固定连接，且弹性绳(77)的另一端延伸至两个半球形卡槽(76)之间并向下贯穿转动架(71)的底部与第二储泥件(78)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种造纸废水高效厌氧处理系统，其特征在于：所述第二储泥件(78)包括储泥罐(781)、配重球(782)、固定杆(783)、连接球(784)、排泥口(785)、开合片(786)、摆动杆(787)和摆动球(788)，所述配重球(782)位于储泥罐(781)的内腔中部，固定杆(783)的数量为两个，且两个固定杆(783)分别固定连接在配重球(782)的左右两侧，固定杆(783)相背配重球(782)的一端与储泥罐(781)的内壁固定连接，连接球(784)三分之二的部分嵌装在配重球(782)的顶部内，且连接球(784)的顶部与弹性绳(77)的底端固定连接，排泥口(785)开设在储泥罐(781)的底部并与其内腔连通，四个开合片(786)滑动连接在储泥罐(781)的内底部并相互贴合封闭排泥口(785)，开合片(786)的顶部固定连接有摆动杆(787)，且摆动杆(787)的顶端与摆动球(788)固定连接，摆动球(788)三分之二的部分嵌装在配重球(782)的底部内。

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