CN113213712A - 一种菌渣厌氧消化废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及废水处理技术领域，且公开了一种菌渣厌氧消化废水处理系统，包括反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、取样器、COD测定仪、计量罐1、计量罐2、计量罐3、计量罐4、计量罐5、计算机、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4。该菌渣厌氧消化废水处理系统，采用化学沉淀法去除氨氮，以氯化镁和磷酸氢二钠，并使用NaOH调节反应过程中的pH，以此清除废水中的氨氮，整个系统根据废水的体积和废水中的氨氮含量合理添加，通过计算机严格控制化学剂的配比，提高氨氮清除效率。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种菌渣厌氧消化废水处理系统。
背景技术
抗生素发酵废菌渣中，由于有残留的培养基和少量的抗生素及其降解物，对生态环境存在着潜在的危害性，已被国际社会视为抗生素生产的主要公害之一。抗生素菌渣含有一定量的抗生素残留而被国家有关部门列为危险废弃物，不合理的处理方法极易造成环境污染和生态危害，同时也会造成资源浪费。
厌氧消化是指在没有游离氧的条件下，以厌氧微生物为主对有机物进行降解、稳定的一种无害化处理方式。在厌氧消化过程中，复杂有机化合物降解转化成简单、稳定的物质，同时释放能量，其中，大部分能量以甲烷的形式出现。该方法可有效处理抗生素发酵废菌渣，在实验室中一般采用这种方法处理菌渣厌氧，但是在处理过程中会造成少量的废水，为了避免对环境的污染，我们提出了一种菌渣厌氧消化废水处理系统。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提供了一种菌渣厌氧消化废水处理系统。
本发明提供如下技术方案：一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：包括反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、取样器、COD测定仪、计量罐1、计量罐2、计量罐3、计量罐4、计量罐5、计算机、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4；
废水依次经过反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4，最后排出；
计量罐1通过管道与反应罐1连通，计量罐1中设有NaCO3粉末，且计量罐1通过线缆与计算机连接，用于控制计量罐1下料的分量；
取样器通过管道与沉淀罐1连通，且取样器通过管道与COD测定仪连接，通过COD测定仪检测废水中氨氮含量，计算机与COD测定仪连通，用于上传检测数据；
计量罐2、计量罐3和计量罐4分别通过管道与反应罐2连通，计量罐2中设有氯化镁，计量罐3中设有磷酸氢二钠，计量罐4中设有NaOH，且计量罐2、计量罐3和计量罐4均通过线缆与计算机连接，用于控制计量罐2、计量罐3和计量罐4各自下料的分量；
计量罐5通过管道与反应罐3连通，且计量罐5中设有石灰乳，且计量罐5通过线缆与计算机连接，用于控制石灰乳下料的分量；
UASB反应器：将难降解的大分子有机物被降解成小分子有机物；
厌氧罐：该池中含有大量硝酸盐和亚硝酸盐，污水进行反硝化反应，将硝态氮转化成氮气，同时去除COD，池中设置潜水推流器进行搅拌，以使污水及活性污泥充分混合；
曝气罐：对废水进行硝化反应，在降解有机物的同时，将氨氮转化成硝态氮。
优选的，所述反应罐1和反应罐3中均设有液位计，且液位计通过线缆与计算机连接，通过计算机准确计算反应罐1和反应罐3中溶液体积，并控制计量罐1和计量罐5下料的分量，清除反应罐1中的Ca2+和反应罐3中的过量的磷酸盐。
优选的，所述COD测定仪对沉淀罐1中的氨氮含量进行分析，并将检测结果传送到计算机中，计算机根据氨氮含量严格控制计量罐2、计量罐3和计量罐4下料分量，通过NaOH调节废水的PH值，并利用氯化镁和磷酸氢二钠，清除废水中的氨氮。
优选的，所述废水进入反应罐1，计量罐1向其中添加NaCO3粉末，之后废水导入反应罐2中使Ca2+与CO3 2-合成CaCO3沉淀。
优选的，所述废水通过反应罐2，由计量罐2、计量罐3和计量罐4向反应罐2添加NaOH、氯化镁和磷酸氢二钠，经反应罐2混合后，导入沉淀罐2中生成磷酸铵镁沉淀，清除废水中的氨氮。
优选的，所述废水通过反应罐3，经计量罐5向其中添加石灰乳，混合后，导入沉淀罐3中利用石灰乳将废水中的过量磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀。
优选的，所述废水经USAB反应器降解，并在厌氧罐中进行反硝化反应，接着在曝气罐内进行硝化反应，最后在沉淀罐4中将废水中固体悬浮物清除。
优选的，所述沉淀罐4中产生的沉淀重新导入曝气罐中。
优选的，所述曝气罐中的混合液需要重新导入厌氧罐，进行二次反硝化反应。
与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
该菌渣厌氧消化废水处理系统，采用化学沉淀法去除氨氮，以氯化镁和磷酸氢二钠，并使用NaOH调节反应过程中的pH，以此清除废水中的氨氮，整个系统根据废水的体积和废水中的氨氮含量合理添加，通过计算机严格控制化学剂的配比，提高氨氮清除效率，并以NaCO3粉末将废水中影响氨氮清除效率的Ca2+清除，进一步提高氨氮清除效率，如此在实验中，可有效对菌渣厌氧消化废水进行处理，维护环境安全。
另外在厌氧罐中异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化(有机链上的N或氨基酸中的氨基)游离出氨(NH3、NH4 +)，并在曝气罐充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将NH3-N(NH4 +)氧化为HO3-，通过回流控制返回至厌氧罐，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO3-还原为分子态氮完成C、N、O在生态中的循环，实现污水无害化处理。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明，以避免不必要地混淆本发明的概念。
请参阅图1，一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：包括反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、取样器、COD测定仪、计量罐1、计量罐2、计量罐3、计量罐4、计量罐5、计算机、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4。
废水依次经过反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4，最后排出。
废水进入反应罐1，计量罐1向其中添加NaCO3粉末，之后废水导入反应罐2中使Ca2+与CO3 2-合成CaCO3沉淀；废水通过反应罐2，由计量罐2、计量罐3和计量罐4向反应罐2添加NaOH、氯化镁和磷酸氢二钠，经反应罐2混合后，导入沉淀罐2中生成磷酸铵镁沉淀，清除废水中的氨氮；废水通过反应罐3，经计量罐5向其中添加石灰乳，混合后，导入沉淀罐3中利用石灰乳将废水中的过量磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀。
计量罐1通过管道与反应罐1连通，计量罐1中设有NaCO3粉末，且计量罐1通过线缆与计算机连接，用于控制计量罐1下料的分量。
取样器通过管道与沉淀罐1连通，且取样器通过管道与COD测定仪连接，通过COD测定仪检测废水中氨氮含量，计算机与COD测定仪连通，用于上传检测数据。
计量罐2、计量罐3和计量罐4分别通过管道与反应罐2连通，计量罐2中设有氯化镁，计量罐3中设有磷酸氢二钠，计量罐4中设有NaOH，且计量罐2、计量罐3和计量罐4均通过线缆与计算机连接，用于控制计量罐2、计量罐3和计量罐4各自下料的分量。
计量罐5通过管道与反应罐3连通，且计量罐5中设有石灰乳，且计量罐5通过线缆与计算机连接，用于控制石灰乳下料的分量。
反应罐1和反应罐3中均设有液位计，且液位计通过线缆与计算机连接，通过计算机准确计算反应罐1和反应罐3中溶液体积，并控制计量罐1和计量罐5下料的分量，清除反应罐1中的Ca2+和反应罐3中的过量的磷酸盐。
COD测定仪对沉淀罐1中的氨氮含量进行分析，并将检测结果传送到计算机中，计算机根据氨氮含量严格控制计量罐2、计量罐3和计量罐4下料分量，通过NaOH调节废水的PH值，并利用氯化镁和磷酸氢二钠，清除废水中的氨氮。
废水经USAB反应器降解，并在厌氧罐中进行反硝化反应，接着在曝气罐内进行硝化反应，最后在沉淀罐4中将废水中固体悬浮物清除，
其中沉淀罐4中产生的沉淀重新导入曝气罐中，曝气罐中的混合液需要重新导入厌氧罐，进行二次反硝化反应。
UASB反应器：将难降解的大分子有机物被降解成小分子有机物；
厌氧罐：该池中含有大量硝酸盐和亚硝酸盐，污水进行反硝化反应，将硝态氮转化成氮气，同时去除COD，池中设置潜水推流器进行搅拌，以使污水及活性污泥充分混合；
曝气罐：对废水进行硝化反应，在降解有机物的同时，将氨氮转化成硝态氮。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：包括反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、取样器、COD测定仪、计量罐1、计量罐2、计量罐3、计量罐4、计量罐5、计算机、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4；
废水依次经过反应罐1、沉淀罐1、反应罐2、沉淀罐2、反应罐3、沉淀罐3、USAB反应器、厌氧罐、曝气罐和沉淀罐4，最后排出；
计量罐1通过管道与反应罐1连通，计量罐1中设有NaCO3粉末，且计量罐1通过线缆与计算机连接，用于控制计量罐1下料的分量；
取样器通过管道与沉淀罐1连通，且取样器通过管道与COD测定仪连接，通过COD测定仪检测废水中氨氮含量，计算机与COD测定仪连通，用于上传检测数据；
计量罐2、计量罐3和计量罐4分别通过管道与反应罐2连通，计量罐2中设有氯化镁，计量罐3中设有磷酸氢二钠，计量罐4中设有NaOH，且计量罐2、计量罐3和计量罐4均通过线缆与计算机连接，用于控制计量罐2、计量罐3和计量罐4各自下料的分量；
计量罐5通过管道与反应罐3连通，且计量罐5中设有石灰乳，且计量罐5通过线缆与计算机连接，用于控制石灰乳下料的分量；
UASB反应器：将难降解的大分子有机物被降解成小分子有机物；
厌氧罐：该池中含有大量硝酸盐和亚硝酸盐，污水进行反硝化反应，将硝态氮转化成氮气，同时去除COD，池中设置潜水推流器进行搅拌，以使污水及活性污泥充分混合；
曝气罐：对废水进行硝化反应，在降解有机物的同时，将氨氮转化成硝态氮。
2.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述反应罐1和反应罐3中均设有液位计，且液位计通过线缆与计算机连接，通过计算机准确计算反应罐1和反应罐3中溶液体积，并控制计量罐1和计量罐5下料的分量，清除反应罐1中的Ca2+和反应罐3中的过量的磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述COD测定仪对沉淀罐1中的氨氮含量进行分析，并将检测结果传送到计算机中，计算机根据氨氮含量严格控制计量罐2、计量罐3和计量罐4下料分量，通过NaOH调节废水的PH值，并利用氯化镁和磷酸氢二钠，清除废水中的氨氮。
4.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述废水进入反应罐1，计量罐1向其中添加NaCO3粉末，之后废水导入反应罐2中使Ca2+与CO3 2-合成CaCO3沉淀。
5.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述废水通过反应罐2，由计量罐2、计量罐3和计量罐4向反应罐2添加NaOH、氯化镁和磷酸氢二钠，经反应罐2混合后，导入沉淀罐2中生成磷酸铵镁沉淀，清除废水中的氨氮。
6.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述废水通过反应罐3，经计量罐5向其中添加石灰乳，混合后，导入沉淀罐3中利用石灰乳将废水中的过量磷酸盐反应生成磷酸钙沉淀。
7.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述废水经USAB反应器降解，并在厌氧罐中进行反硝化反应，接着在曝气罐内进行硝化反应，最后在沉淀罐4中将废水中固体悬浮物清除。
8.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述沉淀罐4中产生的沉淀重新导入曝气罐中。
9.根据权利要求1所述的一种菌渣厌氧消化废水处理系统，其特征在于：所述曝气罐中的混合液需要重新导入厌氧罐，进行二次反硝化反应。
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