CN114772841A - 一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，属于有机废水厌氧消化反应器技术领域。它包括厌氧消化反应器、斜筛机、反冲洗水罐、进水泵、精密过滤器、厌氧膜组件、沼液储罐；所述厌氧消化反应器的顶部侧壁平衡器出水管通过管道与斜筛机的进口相连通。本发明的餐厨废水厌氧膜生物处理工艺由沼液筛分预处理、沼液精过滤、厌氧膜组件、厌氧消化反应器、化学清洗、清水反冲洗及自动控制几大部分组成，通过该工艺组合，实现对厌氧污泥的截留，厌氧菌种的富集，解决了传统厌氧反应器污泥上浮、污泥流失、VFAs累积等，导致长期运行过程中有机负荷的逐步降低，系统运行失稳的问题。

Description

一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置

技术领域

本发明涉及一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，属于坩埚技术领域。

背景技术

厌氧膜生物处理工艺（AnMBR）是一种有机结合厌氧生物处理单元和膜分离技术的新型废水处理工艺技术，不仅保留了厌氧技术的诸多优点，而且膜组件的引入可将微生物完全截留，从而实现污泥停留时间（SRT）与水力停留时间（HRT）的有效分离。也正因如此，厌氧膜生物厌氧消化反应器具备污泥浓度高、泥龄长、耐冲击负荷能力强等优点，其在高浓及复杂有机废水方面展现出良好的应用前景。然而，目前国内采用AnMBR工艺处理高浓度复杂有机废水的相关研究和应用很少，因此研究AnMBR处理高浓度餐厨废水具有较强的理论意义和实际应用价值。

本发明的餐厨废水厌氧膜生物处理工艺由沼液筛分预处理系统、沼液精过滤系统、厌氧膜系统、厌氧消化反应器、化学清洗系统、清水反冲洗系统及自动控制系统几大部分组成，通过该工艺组合，实现对厌氧污泥的截留，实现厌氧菌种的富集，解决了传统厌氧厌氧消化反应器污泥上浮、污泥流失、VFAs累积等，导致长期运行过程中有机负荷的逐步降低，系统运行失稳的问题。

发明内容

本发明针对上述背景技术所提及的技术问题，而采用以下技术方案来实现：

一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，包括厌氧消化反应器、斜筛机、进水泵 、精密过滤器、厌氧膜组件、沼液储罐；

所述厌氧消化反应器的顶部侧壁平衡器出水管通过管道与斜筛机的进口相连通，所述斜筛机的侧壁上分别开设有进口管道和出口管道，所述进口管道与厌氧消化反应器上的出水管相连通，所述出口管道与沼液储罐相连通，所述沼液储罐的一侧壁底部通过管道与进水泵的输入端相连通，所述进水泵的输出端所连通的管路分为两路，且每一路上均连通有精密过滤器；所述厌氧膜组件上还连通有浓液出口管与清液出口管，所述浓液出口管连通回流管，所述回流管的另一端与厌氧消化反应器的侧壁底部相连通，所述清液出口管还通过管路连通有产水管；两个所述精密过滤器的出口端分别连通有管道，两个所述管道的另一端共同连通有第二管路，所述第二管路的另一端分两路分别与厌氧膜组件的顶部和底部相连通，所述浓液出口管的个数为两个，两个所述浓液出口管分别与厌氧膜组件的顶部和底部相连通。

需要说明的是，厌氧消化反应器沼液经自流经过斜筛机又称斜筛固液分离机过滤，过滤后的沼液进入沼液储罐存储，通过沼液储罐暂存后的沼液通过进水泵引出，通过精密过滤器进一步过滤后进入厌氧膜组件，进行过滤操作，经过截留后的浓缩厌氧沼液返回到厌氧消化反应器。

另外还需说明的是，该斜筛机可根据沼液中杂质颗粒的粒径选择合适孔径的筛网，对沼液杂质中的大颗粒物如纤维类杂物等进行有效的去除，斜筛机筛网上的杂质可通过振打电机振动的方式滑落到底部的螺旋挤压设备进行压榨脱水去除，为了防止斜筛机因为物料浓度过高及振打电机效果不佳导致筛网杂物滑落不畅的问题，该斜筛机配备了定时反冲洗机械手，该机械手采用雾化喷头，可通过旋转调整喷射角度，并通过配备的高压水泵提供水压对筛网斜面进行无死角的清水喷射冲洗，保证了斜筛机的顺畅运行。

另外还需说明的是沼液储罐主要用于斜筛机过滤后沼液的中储，中储后的沼液通过进水泵送进入厌氧膜组件进行膜过滤，在进入厌氧膜组件之前，该沼液需先通过精密过滤器，精密过滤器过滤处理后的沼液进行厌氧膜组件，精密过滤器的过滤主要是为厌氧膜组件的进料做精密过滤处理的准备，防止杂质对膜造成的损伤，精密过滤器进出口设置有压力表，当压力差超过一定数值时进行精密过滤器的清理工作。

还需要说明的是，厌氧膜组件的运行方式采用正向从下至上及反向从上到下两种流向交替切换的方式运行，正向与反向流可通过程序设置进行定时切换，正向流与反向流方式的切换组合最大程度的减少膜污染速度，可用于较高浓度沼液的膜过滤处理，正向流与反向流通过厌氧膜组件左右的4个气动阀门的组合开闭实现：当正向时，开启膜组件左侧管道下部和右侧管道上部阀门；当反向时，开启膜组件左侧管道上部和右侧管道下部阀门。

还需要说明的是，厌氧膜处理的核心组件厌氧膜采用竖式的管式膜结构，这有别于普通的厌氧膜组件，管式膜内部膜管单元采用螺旋式的内衬设计，可最大程度的造成局部的涡流微环境，改善膜污染的状况。

还需要说明的是，经过浓缩后的沼液回流进入厌氧消化反应器 ，完成整个厌氧膜处理工艺的循环。

作为优选实例，所述厌氧膜组件的侧壁清液出口连通有反冲洗泵，所述反冲洗泵的进口端通过管路连通有反冲洗水罐。

需要说明的是，在厌氧膜组件运行期间，还可通过自控程序设置反冲洗泵的定时启动，该反冲洗泵采用厌氧膜组件过滤清液进行反冲洗，不仅节省了水资源，而且进一步缓解了膜污染的速度，这有别于常规的厌氧膜处理装置。

作为优选实例，所述浓液出口管和产水管还分别通过管路连通有化学清洗罐，所述化学清洗罐通过管路连通有化学清洗泵，所述化学清洗泵的输出端通过管路与管线相连通。

还需要说明的是，当膜通量下降至一定程度，会有膜污染预警系统进行提示。这时，整个膜处理系统停止运行，化学清洗泵启动，进行化学洗膜操作。

作为优选实例，所述沼液储罐上设有液位计。

作为优选实例，位于厌氧膜组件底部的第二管路与所述化学清洗泵的输出端所连通的管路的端部相连通。

作为优选实例，位于所述化学清洗罐顶部所连通的管路与位于厌氧膜组件顶部的出液管相连通。

作为优选实例，按照距离反冲洗泵由近到远，在产水管上依次设有产水压力表、产水流量计和出水流量调节阀。

需要说明的是，厌氧膜组件通过出水流量调节阀与产水流量计的结合，通过PLC进行两者的关联，并可通过PLC进行出水流量的设置，最大产水速率不高于设定流量，如果出水流量高于设定流量，则出水流量调节阀会减小相应的开度，直至流量达到设定流量；当出水流量小于设定流量，则出水流量调节阀会增大相应的开度，直至流量达到设定流量，出水流量调节阀的设计可最大程度的减缓膜污染。

本发明的有益效果是：本发明采用竖流式的厌氧膜进行厌氧沼液的膜处理，膜内部结构为螺旋式结构，可造成局部涡流微环境；同时该竖流式膜可通过自控程序实现正向与反向的交替切换运行，并定时进行逆流式的产水清液反冲洗，最大限度的减缓膜污染，可用于高浓度、高污染的餐厨沼液的污泥截留处理；采用斜筛机+精密过滤器的方式进行沼液的筛分预处理，截留效果更加，同时该斜筛机配备振打电机及定时反冲洗装置，最大程度减缓筛网堵塞与污染；该厌氧膜处理工艺的组合可应用于高浓度餐厨沼液的处理；将产水流量计与产水流量调节阀结合，通过PLC程序实现反馈调节，用于控制所需要的的出水流量，在保证合适通量的情况下减缓膜污染。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A部分的结构示意图；

图3为图1中B部分的结构示意图；

图4为图1中C部分的结构示意图；

图5为图1中D部分的结构示意图；

图中：1、厌氧消化反应器； 2、斜筛机；3、反冲洗水罐； 4、液位计 ；5、进水泵； 6、精密过滤器 ；7、反冲洗流量计； 8、反冲洗泵 ；9、出水流量调节阀 ；10、化学清洗罐 ；11、化学清洗泵； 12、厌氧膜组件； 13、进水流量计； 14、进水压力表 ；15、出水压力表； 16、沼液储罐 ； 17、产水流量计； 18、产水压力表。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

如图1-5所示，一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：包括厌氧消化反应器1、斜筛机2、进水泵 5、精密过滤器6、厌氧膜组件12、沼液储罐16；

厌氧消化反应器1的顶部侧壁平衡器出水管通过管道与斜筛机2的进口相连通，斜筛机2的侧壁上分别开设有进口管道和出口管道，进口管道与厌氧消化反应器1上的出水管相连通，出口管道与沼液储罐16相连通，沼液储罐16的一侧壁底部通过管道与进水泵5的输入端相连通，进水泵5的输出端所连通的管路分为两路，且每一路上均连通有精密过滤器6；厌氧膜组件12上还连通有浓液出口管与清液出口管，浓液出口管连通回流管，回流管的另一端与厌氧消化反应器1的侧壁底部相连通，清液出口管还通过管路连通有产水管；两个精密过滤器6的出口端分别连通有管道，两个管道的另一端共同连通有第二管路，第二管路的另一端分两路分别与厌氧膜组件12的顶部和底部相连通，浓液出口管的个数为两个，两个浓液出口管分别与厌氧膜组件12的顶部和底部相连通。

厌氧膜组件12的侧壁清液出口连通有反冲洗泵8，反冲洗泵8的进口端通过管路连通有反冲洗水罐3。

浓液出口管和产水管还分别通过管路连通有化学清洗罐10，化学清洗罐10通过管路连通有化学清洗泵11，化学清洗泵11的输出端通过管路与管线相连通。

沼液储罐16上设有液位计4。

位于厌氧膜组件12底部的第二管路与化学清洗泵11的输出端所连通的管路的端部相连通。

位于化学清洗罐10顶部所连通的管路与位于厌氧膜组件12顶部的出液管相连通。

按照距离反冲洗泵8由近到远，在产水管上依次设有产水压力表18、产水流量计17和出水流量调节阀9。

需要说明的是，反冲洗泵8输出端所连通的管路上连通有反冲洗流量计7；

还需要说明的是，厌氧膜组件12为竖流式的厌氧膜，膜内部结构为螺旋式结构，可造成局部涡流微环境；同时该竖流式膜可通过自控程序实现正向与反向的交替切换运行，并定时进行逆流式的产水清液反冲洗，最大限度的减缓膜污染，可用于高浓度、高污染的餐厨沼液的污泥截留处理。

还需要说明的是，第二管路上安装有进水流量计13。

还需要说明的是，与厌氧膜组件12顶部所连通的第二管路上安装有进水压力表14。

还需要说明的是，与厌氧膜组件12底部所连通的出液管上连通有出水压力表15。

工作原理：厌氧消化反应器1沼液经自流经过斜筛机2（又称斜筛固液分离机）过滤，过滤后的沼液进入沼液储罐16存储，通过沼液储罐16暂存后的沼液通过进水泵5引出，通过精密过滤器6进一步过滤后进入厌氧膜组件12，进行过滤操作，经过截留后的浓缩厌氧沼液返回到厌氧消化反应器1。

当膜通量下降至一定程度，会有膜污染预警系统进行提示，这时，整个膜处理系统停止运行，化学清洗泵11启动，进行化学洗膜操作。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：包括厌氧消化反应器（1）、斜筛机（2）、进水泵 （5）、精密过滤器（6）、厌氧膜组件（12）、沼液储罐（16）；

所述厌氧消化反应器（1）的顶部侧壁平衡器出水管通过管道与斜筛机（2）的进口相连通，所述斜筛机（2）的侧壁上分别开设有进口管道和出口管道，所述进口管道与厌氧消化反应器（1）上的出水管相连通，所述出口管道与沼液储罐（16）相连通，所述沼液储罐（16）的一侧壁底部通过管道与进水泵（5）的输入端相连通，所述进水泵（5）的输出端所连通的管路分为两路，且每一路上均连通有精密过滤器（6）；所述厌氧膜组件（12）上还连通有浓液出口管与清液出口管，所述浓液出口管连通回流管，所述回流管的另一端与厌氧消化反应器（1）的侧壁底部相连通，所述清液出口管还通过管路连通有产水管；两个所述精密过滤器（6）的出口端分别连通有管道，两个所述管道的另一端共同连通有第二管路，所述第二管路的另一端分两路分别与厌氧膜组件（12）的顶部和底部相连通，所述浓液出口管的个数为两个，两个所述浓液出口管分别与厌氧膜组件（12）的顶部和底部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：所述厌氧膜组件（12）的侧壁清液出口连通有反冲洗泵（8），所述反冲洗泵（8）的进口端通过管路连通有反冲洗水罐（3）。

3.根据权利要求1所述的一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：所述浓液出口管和产水管还分别通过管路连通有化学清洗罐（10），所述化学清洗罐（10）通过管路连通有化学清洗泵（11），所述化学清洗泵（11）的输出端通过管路与管线相连通。

4.根据权利要求1所述的一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：所述沼液储罐（16）上设有液位计（4）。

5.根据权利要求3所述的一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：位于厌氧膜组件（12）底部的第二管路与所述化学清洗泵（11）的输出端所连通的管路的端部相连通。

6.根据权利要求3所述的一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：位于所述化学清洗罐（10）顶部所连通的管路与位于厌氧膜组件（12）顶部的出液管相连通。

7.根据权利要求3所述的一种餐厨废水厌氧膜生物处理装置，其特征在于：按照距离反冲洗泵（8）由近到远，在产水管上依次设有产水压力表（18）、产水流量计（17）和出水流量调节阀（9）。

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