CN210117274U - 一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器。该厌氧生物膜法反应器，包括罐体本体、三相分离器、生物填料层、进水管网、排泥系统、搅拌装置和沼气回收系统，三相分离器包括气室、集水器、污泥沉降器、出水管和负压保护管，沼气回收系统包括沼气回收管、泄压管和安全阀。利用该厌氧生物膜法反应器，有效处理高浓度、高悬浮物的餐厨废水，有效提升进水负荷以及污泥的去除率，提升出水水质，投资成本低，安全性好。

Description

一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器。

背景技术

目前，针对餐厨废水的处理技术均采用CSTR(完全混合式厌氧反应器)处理技术，其工作原理为在一个密闭罐体内完成料液的发酵以及沼气的产生；具体为，在反应器内安装有搅拌装置，使发酵原料和微生物处于完全混合的状态，同时，投料方式采用恒温连续投料或半连续投料，使得新进入的原料在搅拌装置的作用下很快与反应器内的全部发酵液菌种混合，进而使得发酵底物的浓度始终保持相对较低的状态。这种处理技术具有结构简单、投资小、运行管理方便等优势，但同时也存在容积负荷率低、去除率低、出水水质差，泥、水、气三相分离效果差，以及只适用于处理低浓度高悬浮物等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，提高容积负荷率以及污泥去除率，提升出水水质，更适用于处理高浓度、高悬浮物废水。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案为：

一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，包括罐体本体、三相分离器、生物填料层、进水管网、排泥系统、搅拌装置和沼气回收系统。

三相分离器、生物填料层由上至下依次设置于罐体本体的内部，三相分离器包括气室、集水器、污泥沉降器、出水管和负压保护管，气室、集水器、污泥沉降器由上至下依次设置，污泥沉降器优选为斜管式污泥沉降器，出水管的进水端设置于集水器内，出水端通过管道与排水管路连通，负压保护管设置于罐体本体的外部、并与出水管的管路连通，且其出水端在水平方向上高于罐体本体的顶端；生物填料层由若干个并排设置的绳型生物填料组成。

进水管网的进水端设置于罐体本体的外部，出水端设置于罐体本体的内部、且位于生物填料层的下方；排泥系统包括主排泥管网，主排泥管网的进泥端设置于罐体本体的内部、且位于进水管网的下方，出泥端设置于罐体本体的外部、且与排泥管道连通；搅拌装置包括相互轴连接的搅拌桨和电机，搅拌桨的桨叶设置于罐体本体的内部，电机固定于罐体本体的上盖外侧；沼气回收系统包括沼气回收管、泄压管和安全阀，沼气回收管的一端与罐体本体的上盖连通，泄压管的一端与沼气回收管的管路连通，安全阀设置于泄压管的管路上。

进一步的，该厌氧生物膜法反应器，还包括盘管，盘管盘设于罐体本体的内部侧壁上。

进一步的，排泥系统还包括次排泥管，次排泥管的进泥端位于罐体本体内部的生物填料层处，出泥端设置于罐体本体的外部、且与排泥管道连通，次排泥管的数量为2～5个，且其进泥端由上至下依次排布于罐体本体内部的生物填料层处。

进一步的，沼气回收系统还包括手动阀，手动阀设置于泄压管的管路上，且位于沼气回收管与安全阀之间。

进一步的，罐体本体由搪瓷钢板加工而成，搪瓷钢板的厚度为12mm～14mm。

利用本实用新型处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器的有益效果为，通过完全混合式生物膜法厌氧反应器，采用湿式发酵反应的原理，有效处理高浓度、高悬浮物的餐厨废水；通过内置的生物填料，使厌氧生物絮体附着在生物填料中并形成生物膜，进而增加微生物菌群的数量、防止微生物流失，从而有效提升进水负荷；通过设置于反应器上部的斜管式污泥沉降器，有效格挡上流污泥，确保污泥的去除效果，使其去除率可达到85％～90％，提升出水水质，同时，配合多段式排泥系统，有效提升排泥效果，具体为，在污泥老龄期提升排泥效果，减少老龄污泥所占据的容积空间，使新生污泥正常代谢增长；通过三相分离器，确保泥、水、气三相的高效分离；通过罐体内置的盘管，保证在不同的外界环境下，均能对中温厌氧过程中的反应温度进行准确控制；通过罐体底部均匀布置的进水管网，使待处理废水与厌氧微生物充分接触，提升处理效率；通过用于沼气回收管路的安全泄压装置以及负压保护装置等安全设施，增加反应器的安全性；整个反应器投资成本低，处理效果好，适宜在餐厨废水处理领域广泛推广。

附图说明

图1为本实用新型处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器的结构示意图。

附图中的编码分别为：罐体本体1、三相分离器2、气室2-1、集水器2-2、污泥沉降器2-3、出水管2-4、负压保护管2-5、生物填料层3、进水管网4、排泥系统5、主排泥管网5-1、次排泥管5-2、搅拌装置6、搅拌桨6-1、电机6-2、沼气回收系统7、沼气回收管7-1、泄压管7-2、安全阀7-3、手动阀7-4、盘管8。

具体实施方式

如图1所示，一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，包括罐体本体1、三相分离器2、生物填料层3、进水管网4、排泥系统5、搅拌装置6、沼气回收系统7和盘管8。

罐体本体1由搪瓷钢板加工而成，搪瓷钢板的厚度为12mm。

三相分离器2、生物填料层3由上至下依次设置于罐体本体1的内部；三相分离器2包括气室2-1、集水器2-2、污泥沉降器2-3、出水管2-4和负压保护管2-5，气室2-1、集水器2-2、污泥沉降器2-3由上至下依次设置，污泥沉降器2-3为斜管式污泥沉降器，出水管2-4的进水端设置于集水器2-2内，出水端通过管道与排水管路连通，负压保护管2-5设置于罐体本体1的外部、并与出水管2-4的管路连通，且其出水端在水平方向上高于罐体本体1的顶端；生物填料层3由若干个并排设置的绳型生物填料组成；进水管网4的进水端设置于罐体本体1的外部，出水端设置于罐体本体1的内部、且位于生物填料层3的下方；排泥系统5包括主排泥管网5-1和次排泥管5-2，主排泥管网5-1的进泥端设置于罐体本体1的内部、且位于进水管网4的下方，出泥端设置于罐体本体1的外部、且与排泥管道连通；次排泥管5-2的数量为2个，且其进泥端由上至下依次排布于罐体本体1内部的生物填料层3处，出泥端设置于罐体本体1的外部、且与排泥管道连通。

搅拌装置6包括相互轴连接的搅拌桨6-1和电机6-2，搅拌桨6-1的桨叶设置于罐体本体1的内部，电机6-2固定于罐体本体1的上盖外侧。

沼气回收系统7包括沼气回收管7-1、泄压管7-2、安全阀7-3和手动阀7-4，沼气回收管7-1的一端与罐体本体1的上盖连通，泄压管7-2的一端与沼气回收管7-1的管路连通，安全阀7-3设置于泄压管7-2的管路上，手动阀7-4也设置于泄压管7-2的管路上、且位于沼气回收管7-1与安全阀7-3之间。

盘管8盘设于罐体本体1的内部侧壁上，盘管8的进水端和出水端均自罐体本体1的内部贯穿至罐体本体1的外部，且分别位于罐体本体1的侧部下端和侧部上端，用于外接循环加热或循环冷却设备。

本实用新型处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器的工作原理为：采用厌氧生物湿式发酵的原理，将储存在匀浆池中的待处理餐厨废水投入至罐体本体1内并停留10天左右进行厌氧消化，再将产生的沼气通过沼气回收管7-1回收再利用，洁净水通过出水管2-4排出、收集再利用，污泥通过排泥系统5排出。

具体工作过程为，将储存在匀浆池中的待处理餐厨废水以半连续加料的方式自位于反应器侧部的进水管网4进入罐体本体1内，在搅拌装置6的高效搅拌下，使物料完全混合；当废水经过生物填料层3时，厌氧生物絮体附着在生物填料层3内均布的绳型生物填料中并形成生物膜，进而防止微生物流失、增加微生物数量、提高进水负荷，此时，污泥沉降至罐体本体1的底部，并通过排泥系统5的主排泥管网5-1排出至排泥管道，进而排出至界外；由于进水管网4的出水口是井字形的均匀进水分布，因而可使待处理废水与厌氧微生物可充分接触，进一步提升处理效率，同时，主排泥管网5-1的进水口也为井字形的均匀水口分布，使得污泥的排出也更加充分。

经过厌氧反应的餐厨废水，在三相分离器2的分离作用下，使得泥、水、沼气三相进行有效分离。具体为，污泥沉降在污泥沉降器2-3内，由于污泥沉降器2-3为斜管式的沉降器，可有效格挡上流污泥，沉降效果更佳，经过沉降的污泥下沉至生物填料层3处，并通过排泥系统5的2个次排泥管5-2排出至排泥管道；洁净水进入集水器2-2内，并通过出水管2-4排出至界外，同时，与出水管2-4连通的负压保护管2-5可起到水封的作用，确保反应器的安全运行；沼气上升至罐体本体1的顶部，并通过用于沼气排放的沼气回收管7-1进行回收利用，具体可用于沼气发电、沼气提纯等资源化利用过程，减少资源浪费；另外，厌氧反应过程中，若罐体本体1内的压力过大，则可通过安全阀7-3自动泄压，保证反应器的安全运行，同时，若安全阀7-3发生故障，则可通过手动阀7-4关闭泄压管7-2并及时更换安全阀7-3，使得更换操作更加安全。

在罐体本体1内部设置有盘管8，使得夏季可通过冷却塔循环冷却水进行降温，冬天通入蒸汽或热水并循环的方式保持罐体本体1内的温度，进而确保中温厌氧反应过程中，对温度的准确控制；该反应器的排泥系统5为多段式排泥系统，使分布于罐体本体1内不同高度、不同密度的污泥均有排放的出口，有效提升排泥效果，具体为，在污泥老龄期提升排泥效果，减少老龄污泥占据的容积空间，进而使新生污泥正常代谢增长；罐体本体1的主体由搪瓷钢板加工而成，具体为搪瓷钛合金钢板，厚度可达12mm，且该钢板经过特殊的工艺处理，即，在钢板的内层和外层均涂饰有两层至三层的搪瓷涂层，涂层厚度可达300μm，同时，钢板经过加热集合，使得搪瓷层和钢板之间形成更加强有力的结合力，保证反应器的使用寿命和使用安全性；另外，反应器中涉及到的管道，即，出水管2-4、进水管网4、主排泥管网5-1、次排泥管5-2等，均通过阀门和水泵控制液体的流量和流向。

通过上述反应器，可有效提高污泥的去除率，提升出水水质，适用于处理高浓度、高悬浮物的餐厨废水，且投资成本低，十分适宜在餐厨废水处理领域进行广泛推广。

Claims (8)

1.一种处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，包括罐体本体(1)、三相分离器(2)、生物填料层(3)、进水管网(4)、排泥系统(5)、搅拌装置(6)和沼气回收系统(7)；

所述三相分离器(2)、生物填料层(3)由上至下依次设置于罐体本体(1)的内部；所述三相分离器(2)包括气室(2-1)、集水器(2-2)、污泥沉降器(2-3)、出水管(2-4)和负压保护管(2-5)，所述气室(2-1)、集水器(2-2)、污泥沉降器(2-3)由上至下依次设置，所述出水管(2-4)的进水端设置于集水器(2-2)内，出水端通过管道与排水管路连通，所述负压保护管(2-5)设置于罐体本体(1)的外部、并与出水管(2-4)的管路连通，且其出水端在水平方向上高于罐体本体(1)的顶端；所述生物填料层(3)由若干个并排设置的绳型生物填料组成；

所述进水管网(4)的进水端设置于罐体本体(1)的外部，出水端设置于罐体本体(1)的内部、且位于生物填料层(3)的下方；

所述排泥系统(5)包括主排泥管网(5-1)，所述主排泥管网(5-1)的进泥端设置于罐体本体(1)的内部、且位于进水管网(4)的下方，出泥端设置于罐体本体(1)的外部、且与排泥管道连通；

所述搅拌装置(6)包括相互轴连接的搅拌桨(6-1)和电机(6-2)，所述搅拌桨(6-1)的桨叶设置于罐体本体(1)的内部，所述电机(6-2)固定于罐体本体(1)的上盖外侧；

所述沼气回收系统(7)包括沼气回收管(7-1)、泄压管(7-2)和安全阀(7-3)，所述沼气回收管(7-1)的一端与罐体本体(1)的上盖连通，所述泄压管(7-2)的一端与沼气回收管(7-1)的管路连通，所述安全阀(7-3)设置于泄压管(7-2)的管路上。

2.如权利要求1所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，还包括盘管(8)，所述盘管(8)盘设于罐体本体(1)的内部侧壁上。

3.如权利要求1所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，所述污泥沉降器(2-3)为斜管式污泥沉降器。

4.如权利要求1所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，所述排泥系统(5)还包括次排泥管(5-2)，所述次排泥管(5-2)的进泥端位于罐体本体(1)内部的生物填料层(3)处，出泥端设置于罐体本体(1)的外部、且与排泥管道连通。

5.如权利要求4所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，所述次排泥管(5-2)的数量为2～5个，且其进泥端由上至下依次排布于罐体本体(1)内部的生物填料层(3)处。

6.如权利要求1所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，所述沼气回收系统(7)还包括手动阀(7-4)，所述手动阀(7-4)设置于泄压管(7-2)的管路上，且位于沼气回收管(7-1)与安全阀(7-3)之间。

7.如权利要求1所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，所述罐体本体(1)由搪瓷钢板加工而成。

8.如权利要求7所述的处理餐厨废水的厌氧生物膜法反应器，其特征在于，所述搪瓷钢板的厚度为12mm～14mm。

Images