CN208603821U - 复合式厌氧生物发酵槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复合式厌氧生物发酵槽，其包括：一内流道部，顶部具有一第一连通口，底部设有一污水注入管；及一中流道部，包覆该内流道部的第一连通口，中流道部的顶部具有一第一气体出口，中流道部的底部具有一第二连通口；及一外流道部，包覆该中流道部的第二连通口，外流道部的顶部有一第二气体出口，外流道部的上段具有一再生水出口；以及一固定床填料，填充于该外流道部的上段，并置于该外流道部的再生水出口的下方；该固定床填料为多孔隙填料；借此结构，可通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的目的。

Description

复合式厌氧生物发酵槽

技术领域

本实用新型是有关于一种复合式厌氧生物发酵槽；特别是有关于一种可通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的复合式厌氧生物发酵槽。

背景技术

在现今的污水处理领域内，利用厌氧生物产生的发酵反应达到污水净化及污泥减量等功效已经是常见的手段。其中有一种两相厌氧消化工艺，其主要是建造两个独立的反应器，可通过分别调控产酸相及产甲烷相的运行参数，使得各自处于最佳条件，提高污水处理效果；然而该两相厌氧消化工艺一般以三槽分置，其污水处理效率较低，且占地太广。

设计人有鉴于此，乃苦思细索，积极研究，加以多年从事相关产品研究的经验，并经不断试验及改进，终于研发出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的复合式厌氧生物发酵槽。

为达成上述目的，本实用新型提供一种复合式厌氧生物发酵槽，其包括：一内流道部，具有一第一空间，该内流道部的顶部具有一第一连通口，该内流道部的底部设有一污水注入管；一中流道部，具有一第二空间，该中流道部包覆该内流道部的第一连通口，该第二空间连通该第一空间；该中流道部的顶部具有一第一气体出口，该中流道部的底部具有一第二连通口；一外流道部，具有一第三空间，该外流道部包覆该中流道部的第二连通口，该第三空间连通该第二空间；该外流道部的顶部具有一第二气体出口，该外流道部的上段具有一再生水出口；以及一固定床填料，填充于该外流道部的第三空间的上段，并置于该外流道部的再生水出口的下方；该固定床填料为多孔隙填料；借此结构，可通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的目的。

较佳者，该内流道部的底部设有一第一配水盘，可增加污水注入内流道部时所造成的混合效果。

较佳者，该中流道部的第二连通口处设有一渐缩部，借以达到增加污水流速进而增加污泥沉淀的功效。

较佳者，该外流道部的底段设有一第二配水盘，可均匀配水并拦截污泥。

较佳者，该外流道部的再生水出口内侧设有一导流槽，使得外流道部内的再生水跟例如甲烷等气体不会直接从外流道部的再生水出口排出；当外流道部内再生水跟例如甲烷等气体上升到超过导流槽的高度后，再生水会越过导流槽而从外流道部的再生水出口排出，例如甲烷等气体则会继续上升而从外流道部的第二气体出口排出。

较佳者，该污水注入管上设有一污水控制阀；在该内流道部与该污水控制阀之间的该污水注入管上设有一第一加压泵及一第一逆止阀，借以控制注入内流道部的污水的压力及流量。

较佳者，该外流道部的再生水出口的外部设有一回流结构；该回流结构包括：一第一管体，该第一管体连通该外流道部的再生水出口；一第一控制阀，该第一控制阀设于该第一管体上；一第二管体，该第二管体的一端连通该外流道部与该第一控制阀之间的该第一管体，该第二管体的另一端连通该污水控制阀与该第一加压泵之间的该污水注入管；以及一第二控制阀，该第二控制阀设于第二管体上；借此结构可达到循环处理污水的功效。

较佳者，该内流道部、该中流道部及/或该外流道部上设有至少一PH值传感器，借以感应内流道部、中流道部及/或外流道部内的污水的PH值。

较佳者，外流道部的底段设有一第二配水盘；该污水注入管上设有一污水控制阀；在该内流道部与该污水控制阀之间的该污水注入管上设有一第一加压泵及一第一逆止阀；该污水注入管上设有一进水控制结构；该进水控制结构包括：一第一进水控制阀，该第一进水控制阀设于该内流道部与该第一逆止阀之间的该污水注入管上；一第一进水控制管，该第一进水控制管的一端连通该第一逆止阀与该第一进水控制阀之间的该污水注入管，该第一进水控制管的另一端连通该第二配水盘上方的该外流道部；一第二进水控制阀，该第二进水控制阀设于该第一进水控制管上；一第二进水控制管，该第二进水控制管的一端连通该第一进水控制管，该第二进水控制管的另一端连通该第二配水盘下方的该外流道部；一第三进水控制阀，该第三进水控制阀设于该第二进水控制管上；以及一第四进水控制阀，该第四进水控制阀设于该污水注入管与该第二进水控制阀之间的该第一进水控制管上；借此结构可控制污水是注入内流道部或外流道部。

较佳者，该外流道部之外设有一PH值调节结构；该PH值调节结构包括：一PH 值调节液储槽，该PH值调节液储槽设有一连通该内流道部及/或该外流道部的第一调节管；以及一第二加压泵和一第二逆止阀，该PH值调节结构的第二加压泵和第二逆止阀设于该第一调节管上；借此结构，可调节污水的PH值。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1为本实用新型的剖视图。

图2为本实用新型的污水流动路线的示意图。

图3为本实用新型的外流道部的再生水出口之外设有一回流结构的示意图。

图4为本实用新型的回流结构可连通固定床填料下方的外流道部的示意图。

图5为本实用新型的污水注入管上设有一进水控制结构的示意图。

图6为本实用新型的污水注入管可连接一清理保养结构的示意图。

附图标号说明：

100 复合式厌氧生物发酵槽

1 内流道部

11 第一空间

12 第一连通口

13 污水注入管

14 第一配水盘

15 整流空间

16 污水控制阀

17 第一加压泵

18 第一逆止阀

19 热交换器

2 中流道部

21 第二空间

22 第一气体出口

23 第二连通口

24 渐缩部

3 外流道部

31 第三空间

32 第二气体出口

33 再生水出口

34 第二配水盘

35 沉淀空间

36 污泥排出口

37 导流槽

38 PH值传感器

4 固定床填料

5 回流结构

51 第一管体

52 第一控制阀

53 第二管体

54 第二控制阀

55 第三管体

56 第三控制阀

6 进水控制结构

61 第一进水控制阀

62 第一进水控制管

63 第二进水控制阀

64 第二进水控制管

65 第三进水控制阀

66 第四进水控制阀

7 PH值调节结构

71 PH值调节液储槽

72 第一调节管

73 第二加压泵

74 第二逆止阀

75 第一调节控制阀

101 集水结构

102 清理保养结构

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

如图1～2所示，本实用新型的复合式厌氧生物发酵槽100包括：一内流道部1，具有一第一空间11，第一空间11的顶部具有一第一连通口12，第一空间11的底部设有一污水注入管13；及一中流道部2，具有一第二空间21，第二空间21包覆该内流道部1的第一连通口12，使该第二空间21连通该第一空间11；该中流道部2的顶部具有一第一气体出口22，该中流道部2的底部具有一第二连通口23；及一外流道部3，具有一第三空间31，第三空间31包覆该中流道部2的第二连通口23，使该第三空间31连通该第二空间21；该外流道部3的顶部具有一第二气体出口32，上段具有一再生水出口33；以及一固定床填料4，填充于该外流道部3的第三空间31的上段，并置于该外流道部3的再生水出口33的下方；该固定床填料4为多孔隙填料；借此结构，可通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的目的。下文将详予说明。

内流道部1的污水注入管13可连接一集水结构101以作为污水来源。集水结构 101可以是例如城市生活污水、畜牧污水、工业污水等污水的集水结构。

在内流道部1的第一空间11内，污水向上流动，并从内流道部1的第一连通口12流入中流道部2的第二空间21内。

在内流道部1的底段可设有一第一配水盘14，借以在内流道部1的底段形成一整流空间15。在第一配水盘14上可布设许多流通孔。污水注入管13将污水注入内流道部1的整流空间15内，以便通过第一配水盘14增加污水注入时所造成的混合效果，使污水更均质，借以提高酸化效率。

在内流道部1的第一空间11内，污水因可能含有例如如梭菌属、丁酸弧菌属、真杆菌、革蓝氏阴性杆菌、链球菌、肠道菌等自然菌，可使污水中的有机质产生水解酸化现象，可借以达到污泥减量的功效，并另外会产生例如氢气(H₂)及二氧化碳(CO₂) 等气体，其中的氢气是极佳的燃料，可获得能源回收的效益。当内流道部1的第一空间11内的污水从第一连通口12溢出后，即流入中流道部2的第二空间21内，而其中的例如酸化产生的氢气、二氧化碳等气体则会继续升高，并从中流道部2的第一气体出口22排出，以便回收例如氢气等具有回收效益的气体。

在中流道部2的第二空间21中，污水向下流动，并从第二连通口23流入外流道部3的第三空间31内，通过让污水向下流动的设计，可使污水中相对较重的污泥向下沉淀并停留在外流道部3的第三空间31底部，而污水则继续在外流道部3的第三空间31向上流动。

在中流道部2的第二连通口23处可设有一渐缩部24，借以达到增加污水流速进而增加污泥沉淀的功效。

在外流道部3的第三空间31中，污水向上流动，并从外流道部3的再生水出口 33流出。

在外流道部3的底段可设有一第二配水盘34，借以在外流道部3的底段形成一沉淀空间35。在第二配水盘34上可布设许多流通孔。当污水从中流道部2流出后，会先进入外流道部3的沉淀空间35，以便通过第二配水盘34均匀配水，使流入第二配水盘34上方的污水整体较为平稳均速，借以增加甲烷生成效率，还可通过第二配水盘34拦阻体积较大的污泥。另外，在外流道部3的底部可具有一污泥排出口36，借以排出老旧污泥。

固定床填料4填充于该外流道部3的第三空间31的上段，并置于该外流道部3 的再生水出口33的下方，其为多孔隙填料；依此结构，当污水流经固定床填料4时，污水中的例如污泥及附着于污泥上的甲烷菌会被固定床填料4拦截，不但可借以达到污水净化及污泥减量的功效，还可将固定床填料4作为甲烷菌的载体，借以提高甲烷生成的功效。此外，在甲烷生成反应所产生的例如甲烷或二氧化碳等气体，可由外流道部3的第二气体出口32排出，以便回收例如甲烷等具有回收效益的气体。

前述的甲烷菌可以是污水中的自然菌，例如两组生理不同的专性厌氧产甲烷菌群，一组是将H₂+CO₂或CO+H₂合成CH₄；另一组是将乙酸生成CH₄+CO₂或将酸裂解成CH₄。

在外流道部3的再生水出口33内侧可设有一导流槽37，使得外流道部3内的污水跟例如甲烷等气体不会直接从外流道部3的再生水出口33排出。当外流道部3内的再生水跟例如甲烷等气体上升到超过导流槽37的高度后，再生水会越过导流槽37 而从外流道部3的再生水出口33排出，例如甲烷等气体则会继续上升而从外流道部 3的第二气体出口32排出。因此，通过固定床填料4拦截固体，再由导流槽37分离液体及气体，可达到固液气三相分离的功效，进而方便后续处理。

如图1及图3所示，在污水注入管13上可设有一污水控制阀16，借以控制注入内流道部的污水的水量。另外，在内流道部1与污水控制阀16之间的污水注入管13 上可设有一第一加压泵17及一第一逆止阀18，借以控制注入内流道部1的污水的压力及流量，使污水能稳定的经过内流道部1、中流道部2及外流道部3，进而达到污水处理的目的。又，在污水控制阀16与集水结构101之间的污水注入管13上可设有一热交换器19，借以控制污水的温度。第一加压泵17可为一种蠕动泵，特别是指一种可间歇输出污水的蠕动泵，因此可在例如外流道部底层的污水已经处于PH值大于或等于7的情况下才从内流道部底部注入新的污水，其间歇输出污水的时间可依据例如污水的成份、环境因素、所需的再生水处理程度等因素而调整。

污水通过内流道部1、中流道部2、外流道部3及固定床填料4以获得再生水的方式可称为外循环手段。外循环手段可通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的目的，并进一步达到例如产氢及产甲烷的目的。然而，经过外循环手段处理过后而从外流道部3的再生水出口33排出的再生水可能未达到处理标准，所以在外流道部3的再生水出口33之外可进一步设有一回流结构5，以便进行内循环手段。

回流结构5包括：一第一管体51，连通该外流道部3的再生水出口33；及一第一控制阀52，设于该第一管体51上；及一第二管体53，其一端连通该外流道部3 与该第一控制阀52之间的第一管体51，其另一端连通该污水控制阀16与第一加压泵17之间的污水注入管13；以及一第二控制阀54，设于第二管体53上；借此结构，在例如外流道部3的再生水出口33排出的再生水未达到处理标准的情况下，可进行内循环手段，亦即关闭第一控制阀52及污水控制阀16，并打开第二控制阀54，使外流道部3的再生水出口33排出的再生水流入内流道部污水注入管13内，以便达到循环处理污水的功效。

如图1及图4所示，回流结构5可再进一步包括：一第三管体55，其一端连通固定床填料4下方的外流道部3，其另一端连通污水注入管13与第二控制阀54之间的第二管体53；以及一第三控制阀56，设于第三管体55上；借此结构，在例如外流道部3内的污水未达到处理标准的情况下，可关闭污水控制阀16，并打开第三控制阀56，使外流道部3内的污水从第三管体55流出，并流入内流道部污水注入管13 内，以便达到循环处理污水的功效。

如图1及图5所示，在污水注入管13上可进一步设有一进水控制结构6。进水控制结构6包括：一第一进水控制阀61，设于内流道部1与第一逆止阀18之间的污水注入管13上；及一第一进水控制管62，其一端连通第一逆止阀18与第一进水控制阀61之间的污水注入管13，其另一端连通第二配水盘34上方的外流道部3；及一第二进水控制阀63，设于第一进水控制管62上；及一第二进水控制管64，其一端连通第一进水控制管62，其另一端连通第二配水盘34下方的外流道部3；及一第三进水控制阀65，设于第二进水控制管64上；以及一第四进水控制阀66，设于污水注入管13与第二进水控制阀63之间的第一进水控制管62上；借此结构，外流道部可通过关闭及/或打开第一进水控制阀61、第二进水控制阀63、第三进水控制阀65、第四进水控制阀66，而使集水结构101注入到污水注入管13的污水或回流结构5导回的到污水注入管13的再生水，注入内流道部1内、第二配水盘34下方的外流道部3 内或第二配水盘34上方的外流道部3内。

通过进水控制结构6的配合，在例如污水不需要经过酸化、沉淀等处理手段，或是再生水需要再次经过甲烷生成的处理手段的情况下，可将污水、再生水直接注入外流道部3内。

如图1及图6所示，污水注入管13或者是例如第二管体53等与污水注入管13 连通的管体可进一步连接一清理保养结构102。清理保养结构102可提供例如清水、清洁液等液体，以便清理及保养。外流道部3的污泥排出口36可用于排出沉淀在外流道部3底部的污泥。然而在外流道部3的底部可能会有污泥堆积过多而难以从外流道部3的污泥排出口36排出的问题，此时可通过清理保养结构102提供的清水冲洗污泥，以便从外流道部3的污泥排出口36排出。

由于污水的PH值会影响例如甲烷生成等处理手段的功效，因此在内流道部1、中流道部2及/或外流道部3上可设有至少一PH值传感器，借以感应内流道部1、中流道部2及/或外流道部3内的污水的PH值。举例而言，在第二配水盘34下方可设有一PH值传感器38，借以感应污水中的PH值，以便在例如若污水的PH值仍小于 7的情况下，通过例如内循环手段循环处理污水，使污水的PH值达到等于或大于7 的状况，进而使越过第二配水盘34污水能有效进行甲烷生成反应。在例如若污水的 PH值仍小于7的情况下，除了利用内循环手段循环处理污水的方式以外，亦可在外流道部3之外可进一步设置一PH值调节结构7，借以调节污水的PH值。

PH值调节结构7包括：一PH值调节液储槽71，其设有一连通内流道部1及/ 或外流道部3的第一调节管72；以及一第二加压泵73和一第二逆止阀74，设于第一调节管72上，借以控制从PH值调节液储槽71输出的PH值调节液的压力及流量。第一调节管72可通过连通例如污水注入管13、第一进水控制管62等与内流道部1 及/或外流道部3连通的管路来连通内流道部1及/或外流道部3，亦可直接连通内流道部1及/或外流道部3(图中未示)。在第一调节管72连通第一进水控制管62的情况下，PH值调节结构7更包括：一第一调节控制阀75，设于第一调节管72上。

通过PH值调节结构7与进水控制结构6的配合，可将视使用情况而将PH值调节液注入内流道部或外流道部，借以调节污水的PH值。现举例说明如下。例如在PH 值传感器38感应污水中的PH值约等于6.5的情况下，可将PH值调节液注入第二配水盘34下方的外流道部3，而在PH值传感器38感应污水中的PH值小于6的情况下，则可将PH值调节液注入内流道部1。

PH值调节液储槽71中的PH值调节液可为液碱，借以调节污水的PH值。第二加压泵73可为一种加药泵，特别是指一种耐蚀性高加药泵，借以加压液碱。

图1所示为复合式厌氧生物发酵槽100的剖视图，其中的内流道部1、中流道部 2及外流道部3可以是管状体，例如圆柱形、方柱形的管状体，借以使得污水能在内流道部1的第一空间11、中流道部2的第二空间21及外流道部3的第三空间31中均匀反应。另外，复合式厌氧生物发酵槽亦可由一槽体及若干排列在槽体中的闸板所组成(图中未示)，槽体中的闸板可形成与前述的内流道部1、中流道部2及外流道部3相同的互相连通的第一空间、第二空间及第三空间，以便通过例如酸化、沉淀及甲烷生成等处理手段达到污水处理的目的。

以上为本实用新型所举的实施例，仅为便于说明而设，当不能以此限制本实用新型的意义，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的各种变换设计，均应包含在本实用新型的保护范围中。

Claims (10)

1.一种复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，所述复合式厌氧生物发酵槽包括：

一内流道部(1)，具有一第一空间(11)，该内流道部(1)的顶部具有一第一连通口(12)，该内流道部(1)的底部设有一污水注入管(13)；

一中流道部(2)，具有一第二空间(21)，该中流道部(2)包覆该内流道部(1)的第一连通口(12)，该第二空间(21)连通该第一空间(11)；该中流道部(2)的顶部具有一第一气体出口(22)，该中流道部(2)的底部具有一第二连通口(23)；一外流道部(3)，具有一第三空间(31)，该外流道部(3)包覆该中流道部(2)的第二连通口(23)，该第三空间(31)连通该第二空间(21)；该外流道部(3)的顶部具有一第二气体出口(32)，该外流道部(3)的上段具有一再生水出口(33)；以及

一固定床填料(4)，填充于该外流道部(3)的第三空间(31)的上段，并置于该外流道部(3)的再生水出口(33)的下方；该固定床填料(4)为多孔隙填料。

2.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该内流道部(1)的底部设有一第一配水盘(14)。

3.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该中流道部(2)的第二连通口(23)处设有一渐缩部(24)。

4.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该外流道部(3)的底段设有一第二配水盘(34)。

5.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该外流道部(3)的再生水出口(33)内侧设有一导流槽(37)。

6.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该污水注入管(13)上设有一污水控制阀(16)；在该内流道部(1)与该污水控制阀(16)之间的该污水注入管(13)上设有一第一加压泵(17)及一第一逆止阀(18)。

7.如权利要求6所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该外流道部(3)的再生水出口(33)的外部设有一回流结构(5)；该回流结构(5)包括：一第一管体(51)，该第一管体(51)连通该外流道部(3)的再生水出口(33)；一第一控制阀(52)，该第一控制阀(52)设于该第一管体(51)上；一第二管体(53)，该第二管体(53)的一端连通该外流道部(3)与该第一控制阀(52)之间的该第一管体(51)，该第二管体(53)的另一端连通该污水控制阀(16)与该第一加压泵(17)之间的该污水注入管(13)；以及一第二控制阀(54)，该第二控制阀(54)设于第二管体(53)上。

8.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该内流道部(1)、该中流道部(2)及/或该外流道部(3)上设有至少一PH值传感器(38)，该PH值传感器(38)能感应内流道部(1)、中流道部(2)及/或外流道部(3)内的污水的PH值。

9.如权利要求1所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该外流道部(3)的底段设有一第二配水盘(34)；该污水注入管(13)上设有一污水控制阀(16)；在该内流道部(1)与该污水控制阀(16)之间的该污水注入管(13)上设有一第一加压泵(17)及一第一逆止阀(18)；该污水注入管(13)上设有一进水控制结构(6)；该进水控制结构(6)包括：一第一进水控制阀(61)，该第一进水控制阀(61)设于该内流道部(1)与该第一逆止阀(18)之间的该污水注入管(13)上；一第一进水控制管(62)，该第一进水控制管(62)的一端连通该第一逆止阀(18)与该第一进水控制阀(61)之间的该污水注入管(13)，该第一进水控制管(62)的另一端连通该第二配水盘(34)上方的该外流道部(3)；一第二进水控制阀(63)，该第二进水控制阀(63)设于该第一进水控制管(62)上；一第二进水控制管(64)，该第二进水控制管(64)的一端连通该第一进水控制管(62)，该第二进水控制管(64)的另一端连通该第二配水盘(34)下方的该外流道部(3)；一第三进水控制阀(65)，该第三进水控制阀(65)设于该第二进水控制管(64)上；以及一第四进水控制阀(66)，该第四进水控制阀(66)设于该污水注入管(13)与该第二进水控制阀(63)之间的该第一进水控制管(62)上。

10.如权利要求9所述的复合式厌氧生物发酵槽，其特征在于，该外流道部(3)的外部设有一PH值调节结构(7)；该PH值调节结构(7)包括：一PH值调节液储槽(71)，该PH值调节液储槽(71)设有一连通该内流道部(1)及/或该外流道部(3)的第一调节管(72)；以及一第二加压泵(73)和一第二逆止阀(74)，该PH值调节结构(7)的第二加压泵(73)和第二逆止阀(74)设于该第一调节管(72)上。