CN112340935A - 一种上流式厌氧污泥塔及废水脱氧预处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上流式厌氧污泥塔及废水脱氧预处理方法，包括主体和设置在主体底部的进水口与出水口，所述主体的顶部设有排气口，所述主体内自下而上设有反应区、三相分离区和气室，所述三相分离区包括自下而上设置的回流缝、沉淀区和气封，所述主体通过进水口连通有脱氧室，所述进水口内设有水泵，所述脱氧室外周上设有保温层，所述脱氧室的一侧还设有废水口，所述脱氧室的上方通过第一引流管连通有燃烧室，所述排气口的一侧开设有第一开口，所述第一开口通过第二引流管与燃烧室连通，所述燃烧室的一侧开设有第二开口，所述第二开口通过第三引流管与保温层连通。本发明提供的上流式厌氧污泥塔的操作简单、成本低廉、使用寿命长。

Description

一种上流式厌氧污泥塔及废水脱氧预处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理设备技术领域，具体涉及一种上流式厌氧污泥塔及废水脱氧预处理方法。

背景技术

上流式厌氧污泥塔简称UASB，是现代高效厌氧处理工艺中应用最广泛的反应器形式之一。污水从反应器底部进入，靠水力推动，污泥在反应器内呈膨胀状态。混合液充分反应后进入截面积扩展的沉淀区，经三相分离器，产生的沼气从上部进入集气系统，污泥靠重力返回反应区。有时往反应器中投加软性填料，为生物提供附着生长的表面，以增加生物量。它的优点是结构简单、负荷率高、水力停留时间短、能耗低和无需设污泥回流装置等。

厌氧菌是一类在无氧条件下比在有氧环境中生长好的细菌，而不能在空气(18％氧气)和(或)10％二氧化碳浓度下的固体培养基表面生长的细菌。这类细菌缺乏完整的代谢酶体系，其能量代谢以无氧发酵的方式进行，工业废水中有些废水含氧量较高，而现有的上流式厌氧污泥塔没有对工业废水脱氧处理，导致水中溶解氧的含量较高，不利于厌氧菌的生存，无法形成厌氧菌群的培养壮大，从而降低了现有的上流式厌氧污泥塔的使用寿命，为此，有必要设计一种上流式厌氧污泥塔，这种上流式厌氧污泥塔的目的是减少进入主体内部废水的含氧量，使厌氧菌的生长环境更良好，延长上流式厌氧污泥塔的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种使用寿命长、操作便捷的上流式厌氧污泥塔。该上流式厌氧污泥塔具有操作简单、成本低廉、使用寿命长的特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种上流式厌氧污泥塔，包括主体和设置在主体底部的进水口与出水口，所述主体的顶部设有排气口，所述主体内自下而上设有反应区、三相分离区和气室，所述三相分离区包括自下而上设置的回流缝、沉淀区和气封，所述主体通过进水口连通有脱氧室，所述进水口内设有水泵，所述脱氧室外周上设有保温层，所述脱氧室的一侧还设有废水口，所述脱氧室的上方通过第一引流管连通有燃烧室，所述排气口的一侧开设有第一开口，所述第一开口通过第二引流管与燃烧室连通，所述燃烧室的一侧开设有第二开口，所述第二开口通过第三引流管与保温层连通。

作为优选的技术方案，所述燃烧室内设有电火花塞，所述电火花塞外接电源。

作为优选的技术方案，所述燃烧室的顶部设有新风口。

作为优选的技术方案，所述第一引流管、第二引流管和第三引流管内还设有轴流风机。

作为优选的技术方案，所述废水口、新风口、脱氧室与燃烧室的连通处、第一引流管、第二引流管和第三引流管内均设有电磁阀。

作为优选的技术方案，所述脱氧室和保温层内均设有温度传感器。

作为优选的技术方案，所述主体的一侧还设有中控装置，所述中控装置包括控制面板和PLC，所述电磁阀、温度传感器、水泵和轴流风机均与PLC信号连接。

一种废水脱氧预处理方法，包括如下步骤：

S1：废水经废水口进入脱氧室，所述燃烧室内经新风口引入可燃气体和氧气，所述电火花塞点燃可燃气体；

S2：燃烧后的气体经第三引流管进入保温层，所述温度传感器监测脱氧室和保温层内的温度，当保温层内的温度达到最大预设值时，关闭第三引流管内的电磁阀和轴流风机；

S3：所述脱氧室内的废水升温至最大预设值一定时间后，所述第一引流管内的电磁阀打开，含氧气体进入燃烧室，所述水泵将废水注入主体内；

S4：废水经厌氧菌群处理后产生的沼气一部分经第一引流管回流至燃烧室内，与步骤S3中的含氧气体混合，为下一轮的步骤S1提供可燃气体和氧气。

作为优选的技术方案，所述脱氧室内的温度传感器的最大/最小预设值分别为60摄氏度/25摄氏度。

作为优选的技术方案，所述保温层内的温度传感器的最大预设值为65摄氏度。

本发明的优点和有益效果在于：通过燃烧升温将含氧废水中的溶解氧分离出来，为厌氧菌群提供良好的生长环境，使得该上流式厌氧污泥塔的使用寿命更长，同时，将分离出的溶解氧和厌氧菌群产生的部分沼气用于燃烧，使得该上流式厌氧污泥塔的运行成本更低，使用该上流式厌氧污泥塔成本低廉，使用寿命长，省时高效。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是脱氧室、保温层、温度传感器、进水口、废水口、第一引流管和第三引流管的连接结构示意图；

图3是本发明的流程示意图；

图中：1、主体；2、进水口；3、出水口；4、排气口；5、脱氧室；6、水泵；7、保温层；8、废水口；9、第一引流管；10、燃烧室；11、第二引流管；12、第三引流管；13、电火花塞；14、新风口；15、轴流风机；16、电磁阀；17、温度传感器；18、控制面板；19、PLC。

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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1-图3所示，一种上流式厌氧污泥塔，包括主体1和设置在主体1底部的进水口2与出水口3，主体1的顶部设有排气口4，主体1内自下而上设有反应区、三相分离区和气室，三相分离区包括自下而上设置的回流缝、沉淀区和气封，主体1通过进水口2连通有脱氧室5，进水口2内设有水泵6，脱氧室5外周上设有保温层7，脱氧室5的一侧还设有废水口8，脱氧室5的上方通过第一引流管9连通有燃烧室10，排气口4的一侧开设有第一开口，第一开口通过第二引流管11与燃烧室10连通，燃烧室10的一侧开设有第二开口，第二开口通过第三引流管12与保温层7连通。

燃烧室10内设有电火花塞13，电火花塞13外接电源。

燃烧室10的顶部设有新风口14。

第一引流管9、第二引流管11和第三引流管12内还设有轴流风机15。

废水口8、新风口14、脱氧室5与燃烧室10的连通处、第一引流管9、第二引流管11和第三引流管12内均设有电磁阀16。

脱氧室5和保温层7内均设有温度传感器17。

主体1的一侧还设有中控装置，中控装置包括控制面板18和PLC19，电磁阀16、温度传感器17、水泵6和轴流风机15均与PLC19信号连接。

一种废水脱氧预处理方法，包括如下步骤：

S1：废水经废水口8进入脱氧室5，燃烧室10内经新风口14引入可燃气体和氧气，电火花塞13点燃可燃气体；

S2：燃烧后的气体经第三引流管12进入保温层7，温度传感器17监测脱氧室5和保温层7内的温度，当保温层7内的温度达到最大预设值时，关闭第三引流管12内的电磁阀16和轴流风机15；

S3：脱氧室5内的废水升温至最大预设值一定时间后，第一引流管9内的电磁阀16打开，含氧气体进入燃烧室10，水泵6将废水注入主体1内；

S4：废水经厌氧菌群处理后产生的沼气一部分经第一引流管9回流至燃烧室10内，与步骤S3中的含氧气体混合，为下一轮的步骤S1提供可燃气体和氧气。

脱氧室5内的温度传感器17的最大/最小预设值分别为60摄氏度/25摄氏度。

保温层7内的温度传感器17的最大预设值为65摄氏度。

含氧废水通过废水口8进入脱氧室5内，当脱氧室5内注满水后，废水口8内的电磁阀16关闭，此时，用于启动的可燃气体和氧气经新风口14补入燃烧室10内，电火花塞13打火点燃可燃气体，充分燃烧后，将高温气体经第三引流管12和其内的轴流风机15引入保温层7内，当保温层7内的温度达到保温层7内的温度传感器17的最大预设值65摄氏度时，停止引风，此时脱氧室5内的含氧废水在保温层7的作用下升温，当升温至脱氧室5内的温度传感器17的最大预设值60摄氏度后，等待一定时间后，含氧废水中的溶解氧由于水温的上升而分离，PLC19控制第一引流管9内的电磁阀16打开，分离出的含氧气体进入燃烧室10内，为下一次燃烧提供氧气，一定时间后，水温回至脱氧室5内的温度传感器17的最小预设值25摄氏度后，PLC19控制第一引流管9内的电磁阀16关闭，同时，控制水泵6打开，将脱氧后的废水注入主体1内，利用厌氧菌群对废水中的有机物进行处理，产生的沼气经三相分离区和排气口4排出，此时，PLC19控制第二引流管11内的电磁阀16打开，同时控制其内的轴流风机15运行，将一部分沼气引入燃烧室10内，与脱氧室5内排出的含氧气体混合，用于下一次燃烧，上述中的预设值和等待时间均可通过控制面板18录入PLC19内，将脱氧室5内的温度传感器17的最大/最小预设值分别设定为60摄氏度/25摄氏度，是因为60摄氏度下，水中的溶解氧能够大部分的分离出水体，使得进入主体1内的废水满足厌氧菌群的生长环境要求，同时，最小预设值25摄氏度是因为厌氧菌群的生长适宜温度在20摄氏度至30摄氏度，而将保温层7内的温度传感器17的最大预设值设定为65摄氏度，是为了让脱氧室5内的温度尽快上升至60摄氏度而不至于超过60摄氏度。

以上所述仅是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)

1.一种上流式厌氧污泥塔，包括主体(1)和设置在主体(1)底部的进水口(2)与出水口(3)，所述主体(1)的顶部设有排气口(4)，所述主体(1)内自下而上设有反应区、三相分离区和气室，所述三相分离区包括自下而上设置的回流缝、沉淀区和气封，其特征在于，所述主体(1)通过进水口(2)连通有脱氧室(5)，所述进水口(2)内设有水泵(6)，所述脱氧室(5)外周上设有保温层(7)，所述脱氧室(5)的一侧还设有废水口(8)，所述脱氧室(5)的上方通过第一引流管(9)连通有燃烧室(10)，所述排气口(4)的一侧开设有第一开口，所述第一开口通过第二引流管(11)与燃烧室(10)连通，所述燃烧室(10)的一侧开设有第二开口，所述第二开口通过第三引流管(12)与保温层(7)连通。

2.根据权利要求1所述的一种上流式厌氧污泥塔，其特征在于，所述燃烧室(10)内设有电火花塞(13)，所述电火花塞(13)外接电源。

3.根据权利要求1所述的一种上流式厌氧污泥塔，其特征在于，所述燃烧室(10)的顶部设有新风口(14)。

4.根据权利要求1所述的一种上流式厌氧污泥塔，其特征在于，所述第一引流管(9)、第二引流管(11)和第三引流管(12)内还设有轴流风机(15)。

5.根据权利要求3所述的一种上流式厌氧污泥塔，其特征在于，所述废水口(8)、新风口(14)、脱氧室(5)与燃烧室(10)的连通处、第一引流管(9)、第二引流管(11)和第三引流管(12)内均设有电磁阀(16)。

6.根据权利要求1所述的一种上流式厌氧污泥塔，其特征在于，所述脱氧室(5)和保温层(7)内均设有温度传感器(17)。

7.根据权利要求6所述的一种上流式厌氧污泥塔，其特征在于，所述主体(1)的一侧还设有中控装置，所述中控装置包括控制面板(18)和PLC(19)，所述电磁阀(16)、温度传感器(17)、水泵(6)和轴流风机(15)均与PLC(19)信号连接。

8.一种废水脱氧预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：废水经废水口(8)进入脱氧室(5)，所述燃烧室(10)内经新风口(14)引入可燃气体和氧气，所述电火花塞(13)点燃可燃气体；

S2：燃烧后的气体经第三引流管(12)进入保温层(7)，所述温度传感器(17)监测脱氧室(5)和保温层(7)内的温度，当保温层(7)内的温度达到预设值时，关闭第三引流管(12)内的电磁阀(16)和轴流风机(15)；

S3：所述脱氧室(5)内的废水升温至预设值一定时间后，所述第一引流管(9)内的电磁阀(16)打开，含氧气体进入燃烧室(10)，所述水泵(6)将废水注入主体(1)内；

S4：废水经厌氧菌群处理后产生的沼气一部分经第一引流管(9)回流至燃烧室(10)内，与步骤S3中的含氧气体混合，为下一轮的步骤S1提供可燃气体和氧气。

9.根据权利要求8所述的一种废水脱氧预处理方法，其特征在于，所述脱氧室(5)内的温度传感器(17)的最大/最小预设值分别为60摄氏度/25摄氏度。

10.根据权利要求8所述的一种废水脱氧预处理方法，其特征在于，所述保温层(7)内的温度传感器(17)的最大预设值为65摄氏度。

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