CN210457644U - 一种有机废水厌氧处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种有机废水厌氧处理系统，包括第一厌氧反应单元、第二厌氧反应单元、沼气脱硫单元；第一厌氧反应单元包括第一厌氧反应器、设在第一厌氧反应器出水端的污泥沉淀池、以及污泥回流管，第一厌氧反应器的进水端设有第一进水罐，污泥回流管的一端连通至污泥沉淀池，另一端连通至第一厌氧反应器和/或第一进水罐；第二厌氧反应单元包括第二厌氧反应器与设在第二厌氧反应器进水端的第二进水罐，第二进水罐与污泥沉淀池相连通；沼气脱硫单元包括沼气脱硫塔，沼气脱硫塔分别与第一厌氧反应器的沼气出口、第二厌氧反应器的沼气出口相连通。本实用新型用于含高浓度硫酸根有机废水处理，其具有成本低、高效节能的优点。

Description

一种有机废水厌氧处理系统

技术领域

本实用新型属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种用于含高浓度硫酸根有机废水处理的有机废水厌氧处理系统。

背景技术

涉及生物发酵的行业，如制药、酵母、食用油加工等，在生产过程中往往需要加入大量硫酸，这些硫酸最终都排入废水中，形成高硫酸根、高COD的复杂有机废水。

对于高浓度的有机废水，可以与其他低浓度废水混合后，利用好氧活性污泥法来降解水中有机物。但是由于高浓度的有机废水引入了大量的溶解性有机物(COD＞20000mg/L)，使得好氧生物反应器中有机负荷增大，这不仅会增加好氧反应池的容积，同时也需要消耗大量的氧气，还会生成大量的剩余污泥，造成工程一次投资和运行成本居高不下，给企业带来巨大的压力。更重要的是，利用好氧活性污泥的方式，并不能去除废水中的高浓度硫酸根，好氧出水如果要中水回用，其中高浓度的硫酸盐会增加膜处理工艺的运行难度。

近年来，随着多效蒸发技术的发展，部分企业采用蒸发浓缩技术处理高硫酸根、高COD有机废水，蒸发产生的冷凝液进入废水处理系统，硫酸根和大分子有机物进入蒸发残液，进行综合利用或作为固废处置。蒸发浓缩可以削减大量的硫酸根和COD负荷，但也存在着运行成本高、对蒸发器的材质要求高、运行维护费用高等缺点，废水中高浓度的COD和硫酸根进入蒸发残液，影响其综合利用价值。

厌氧生物反应由于具有设备占地面积小、剩余污泥量少、运行简单，并可将废水中的有机物转化为沼气而回收能源等优点，在高浓度有机废水行业得到广泛应用并取得较好运行效果。但是在含高硫酸根的有机废水中，由于硫酸根在厌氧生化处理过程中转化为硫化氢，当废水中的硫化氢超过一定浓度后，对厌氧微生物具有强烈的毒性，限制了厌氧生化处理在含高硫酸根有机废水上的应用。

基于此，本申请提出了一种有机废水厌氧处理系统，以解决含高浓度硫酸根有机废水处理中的难题。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种有机废水厌氧处理系统，用于含高浓度硫酸根有机废水处理，其具有成本低、高效节能的优点。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种有机废水厌氧处理系统，包括第一厌氧反应单元、第二厌氧反应单元以及沼气脱硫单元；

其中第一厌氧反应单元包括第一厌氧反应器、设在第一厌氧反应器出水端的污泥沉淀池、以及污泥回流管，第一厌氧反应器的进水端设有第一进水罐，污泥回流管的一端连通至污泥沉淀池，污泥回流管的另一端连通至第一厌氧反应器和/或第一进水罐；

其中第二厌氧反应单元包括第二厌氧反应器与设在第二厌氧反应器进水端的第二进水罐，第二进水罐与污泥沉淀池相连通；

其中沼气脱硫单元包括沼气脱硫塔，沼气脱硫塔分别与第一厌氧反应器的沼气出口、第二厌氧反应器的沼气出口相连通。

在本实用新型的上述技术方案中，高浓度硫酸根有机废水经过一级厌氧反应单元和二级厌氧反应单元，在微生物的作用下，水中的COD、硫酸根转化成沼气和硫化氢而得到净化；沼气和硫化氢经收集后，引至沼气脱硫单元，其中的硫化氢被吸收液吸收，从气相转移至液相，并在最终被脱硫菌氧化成硫磺。

进一步的，第一厌氧反应单元还包括出水缓冲罐，出水缓冲罐位于第一厌氧反应器与污泥沉淀池之间，并分别与第一厌氧反应器、所述污泥沉淀池相连通，其中出水缓冲罐的沼气出口连通至沼气脱硫塔。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，沼气脱硫塔包括吸收塔、生物氧化反应器以及用于收集生物氧化反应器内沉淀的硫沉淀储罐，其中生物氧化反应器内盛装有吸收液，吸收液经过第一管道流至吸收塔的顶部，并通过位于吸收塔底部的第二管道回流至生物氧化反应器。

进一步的，生物氧化反应器内设有鼓风模块、换热模块、加药模块以及氧化还原监控模块，其中，鼓风模块例如采用鼓风机，加速生物氧化反应器内的气体流动，换热模块用于保持生物氧化反应器内的温度，氧化还原监控模块用于控制氧化还原电位。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，第一进水罐内、第二进水罐内分别设有用于调节PH值和温度的预处理模块，其中可以通过添加酸或者碱以调节PH值。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，第一厌氧反应器为全混式反应器，其内设有搅拌模块，可以优化污泥与废水的传质条件，加速反应过程。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，第二厌氧反应器为上流式反应器，在第二厌氧反应器的顶部设有用于分离固相、液相、气相的三相分离器。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，第一厌氧反应器、第二厌氧反应器内的厌氧污泥为絮状污泥或颗粒污泥。

根据本实用新型的另一种具体实施方式，沼气脱硫单元进一步包括沼气稳压柜、沼气压缩机和沼气回流管，沼气脱硫塔的出口分别与沼气压缩机的进口、沼气稳压柜相连通，沼气回流管的一端连通沼气压缩机出口，沼气回流管的另一端连通至第一厌氧反应器。

本实用新型具备以下有益效果：

1)本实用新型厌氧处理产生的含硫化氢沼气经脱硫处理后，得到清洁的沼气，再将清洁的沼气返回一级厌氧反应器循环吹脱废水中的硫化氢，将反应器内的硫化氢浓度始终控制在厌氧微生物的抑制浓度以下，从而解决了高硫酸盐废水对厌氧处理的毒性问题；

2)本实用新型采用两级厌氧处理，在第一厌氧处理单元中，废水中的硫酸盐基本上被完全转化为硫化氢，然后通过沼气脱硫去除；在第二厌氧处理单元的进水中硫酸盐浓度很低，完全不会影响产甲烷菌的活性，从而使二级厌氧能充分发挥进一步降低COD的功能；

3)废水中高浓度的COD被微生物转化为沼气，沼气脱硫单元排出的洁净沼气可达到沼气锅炉的用气要求，在去除COD的同时回收了清洁能源，产生一定的经济效益；

4)废水中的硫酸盐可以转化为高品质的生物硫磺进行使用，用来生产硫酸或生物肥料等，同时降低了废水的盐度，有利于废水后续的处理及回用；

5)本实用新型可大幅削减废水的COD负荷，降低后续好氧处理的池容和动力消耗；可替代高投资、高运行成本的多效蒸发设备，具有投资少、去除效率高、运行费用低、能够产生可回收有价值能源的优点。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型有机废水厌氧处理系统的框架示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种有机废水厌氧处理系统，包括第一进水罐1、第一厌氧反应器2、出水缓冲罐3、污泥沉淀池4、污泥回流管5、第二进水罐6、第二厌氧反应器7、沼气脱硫塔8、沼气稳压柜9、沼气回流管10、沼气压缩机11。

第一进水罐1、第一厌氧反应器2、出水缓冲罐3、污泥沉淀池4、污泥回流管5形成第一厌氧反应单元，第一进水罐1设在第一厌氧反应器2的进水端，污泥回流管5的一端连通至污泥沉淀池4，污泥回流管5的另一端连通至第一厌氧反应器2。

其中，在第一进水罐1中设有预处理模块，用来调节进水的PH值和温度，使其稳定在适合反应的范围内，进水通过第一进水罐1进入第一厌氧反应器2，反应后废水中的硫酸盐基本上被完全转化为硫化氢，随着沼气一同排出，废水排出至出水缓冲罐3后经过污泥沉淀池4进行沉淀，沉淀下来的污泥通过污泥回流管5循环至第一厌氧反应器2中进行再利用。

具体的，为了优化污泥与废水的传质条件，加速反应过程，第一厌氧反应器2采用全混式反应器。

第二进水罐6、第二厌氧反应器7形成第二厌氧反应单元，经过污泥沉淀池4的废水流入第二进水罐6中，并通入第二厌氧反应器7中进行再次反应。

进一步的，在第二进水罐6中也设有预处理模块，用来调节进水的PH值和温度，使其稳定在适合反应的范围内，在第二厌氧反应器7的废水中硫酸盐浓度很低，完全不会影响产甲烷菌的活性，从而能充分发挥其降低COD的作用。

再具体的，第二厌氧反应器7为上流式反应器，在第二厌氧反应器7的顶部设有用于分离固相、液相、气相的三相分离器。

经过第二厌氧反应器7处理后的废水流至后续处理单元进行处理。

沼气脱硫塔8、沼气稳压柜9、沼气回流管10形成沼气脱硫单元，沼气脱硫塔8的入口分别与第一厌氧反应器2的沼气出口、第二厌氧反应器7的沼气出口、出水缓冲罐3的沼气出口相连通，用于对沼气中含有的硫酸盐进行处理，沼气脱硫塔8的出口分别与沼气稳压柜9、沼气压缩机11的进口相连通，沼气回流管10的一端连通沼气压缩机11出口，沼气回流管10的另一端连通至第一厌氧反应器2，其中，沼气稳压柜9用于收集沼气，沼气回流管10用于将沼气回流至第一厌氧反应器2进行再次使用。

一种优选的沼气脱硫塔8结构包括吸收塔8a、生物氧化反应器8b以及用于收集生物氧化反应器8b内沉淀的硫沉淀储罐8c，其中生物氧化反应器8b内盛装有吸收液，吸收液经过第一管道流至吸收塔8a的顶部，并通过位于吸收塔8a底部的第二管道回流至生物氧化反应器8b。

其中吸收塔8a采用逆流吸收方式，气相中的硫化氢被喷淋液吸收转移至液相，在吸收液内有脱硫生物霉，液相的硫化氢在脱硫生物酶的作用下氧化成硫磺，硫磺颗粒在硫沉淀储罐8c中沉淀，一段时间后收集，进行后续处理使用。

在本实用新型的其它示例中，生物氧化反应器8b内还可以设有鼓风模块、换热模块、加药模块以及氧化还原监控模块，其中，鼓风模块例如采用鼓风机，加速生物氧化反应器8b内的气体流动，换热模块用于保持生物氧化反应器8b内的温度，氧化还原监控模块用于控制氧化还原的电位。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本实用新型所做的同等改进，应为本实用新型的范围所涵盖。

Claims (9)

1.一种有机废水厌氧处理系统，用于含高浓度硫酸根有机废水处理，其特征在于，包括：

第一厌氧反应单元；

第二厌氧反应单元；以及

沼气脱硫单元；

其中所述第一厌氧反应单元包括第一厌氧反应器、设在所述第一厌氧反应器出水端的污泥沉淀池、以及污泥回流管，所述第一厌氧反应器的进水端设有第一进水罐，所述污泥回流管的一端连通至所述污泥沉淀池，所述污泥回流管的另一端连通至所述第一厌氧反应器和/或所述第一进水罐；

其中所述第二厌氧反应单元包括第二厌氧反应器与设在所述第二厌氧反应器进水端的第二进水罐，所述第二进水罐与所述污泥沉淀池相连通；

其中所述沼气脱硫单元包括沼气脱硫塔，所述沼气脱硫塔分别与所述第一厌氧反应器的沼气出口、所述第二厌氧反应器的沼气出口相连通。

2.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述沼气脱硫塔包括吸收塔、生物氧化反应器以及用于收集所述生物氧化反应器内沉淀的硫沉淀储罐，其中所述生物氧化反应器内盛装有吸收液，吸收液经过第一管道流至所述吸收塔的顶部，并通过位于所述吸收塔底部的第二管道回流至所述生物氧化反应器。

3.如权利要求2所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述生物氧化反应器内设有鼓风模块、换热模块、加药模块以及氧化还原监控模块。

4.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述第一进水罐内、所述第二进水罐内分别设有用于调节PH值和温度的预处理模块。

5.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述第一厌氧反应器为全混式反应器，其内设有搅拌模块。

6.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述第二厌氧反应器为上流式反应器，在所述第二厌氧反应器的顶部设有用于分离固相、液相、气相的三相分离器。

7.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述第一厌氧反应器、所述第二厌氧反应器内的厌氧污泥为絮状污泥或颗粒污泥。

8.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述沼气脱硫单元进一步包括沼气稳压柜、沼气压缩机和沼气回流管，所述沼气脱硫塔的出口分别与所述沼气压缩机的进口、所述沼气稳压柜相连通，所述沼气回流管的一端连通所述沼气压缩机的出口，所述沼气回流管的另一端连通至所述第一厌氧反应器。

9.如权利要求1所述的有机废水厌氧处理系统，其特征在于，所述第一厌氧反应单元还包括出水缓冲罐，所述出水缓冲罐位于所述第一厌氧反应器与所述污泥沉淀池之间，并分别与所述第一厌氧反应器、所述污泥沉淀池相连通，其中，所述出水缓冲罐的沼气出口连通至所述沼气脱硫塔。

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