CN211141646U - 造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了造纸法烟草薄片废水厌氧‑好氧一体化处理装置，属于高浓有机污水处理技术领域。该造纸法烟草薄片废水厌氧‑好氧一体化处理装置包括壳体、容置槽、厌氧反应件、缺氧反应件和好氧反应件。本实用新型可提高有机物的处理效果，通过在空间上合理设置厌氧反应件、好氧反应件，达到水力停留时间上的同步适配，从而节省占地面积、提高处理效率、降低运行成本。

Description

造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置

技术领域

本实用新型属于有机污水处理装置技术领域，涉及造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置。

背景技术

造纸法烟草薄片废水含有大量纤维，同时具有污水色度高，可生化性较差，含有对微生物生长不利的烟碱等特点，属于高浓度难处理有机污水。目前对造纸法烟草薄片废水处理主要采用厌氧+好氧的生化处理方式，这种方法存在处理工艺流程长、设备投资大、占地面积大等缺陷。

目前对造纸法烟草薄片废水处理主要采用厌氧+好氧的生化处理方式，由于厌氧部分与好氧部分在时空上分离，这种方法存在处理工艺流程长、设备投资大、占地面积大等缺陷。由于厌氧发酵要求较高的水力停留时间，而在工程应用中水力停留时间不可能过长，因此常常靠牺牲出水水质来获取较高的处理能力，传统工艺在造纸法烟草薄片废水处理效率和质量上存在较大矛盾。

实用新型内容

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，包括壳体、设置于壳体内的容置槽、设置于容置槽内、用以通过厌氧污泥对第一污水进行处理以得到沼气、第二污水的厌氧反应件、设置于容置槽内、用以通过好氧曝气给硝化菌增氧以使硝化菌对第二污水进行硝化以及分解有机物得到第三污水的好氧反应件和设置于容置槽内、用以通过反硝化菌对第三污水进行反硝化得到第四污水的缺氧反应件，所述厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件从容置槽底端至容置槽顶端依次设置于容置槽内，所述厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件的容积比为1~2：0.5~3：2~8。

优选的，所述厌氧反应件包括用以将第一污水导入以与厌氧污泥发生反应产生沼气、第二污水和污泥的输水结构、设置于底端、用以使得第一污水与厌氧污泥均匀接触的厌氧布水器、用以在沼气和污泥上升时阻碍污泥上升以分别得到沼气、第二污水的三相分离器和用以将污泥排出的排泥管。

优选的，所述输水结构包括用以将第一污水导入的第一进水管、设置于第一进水管第一端的水表、设置于第一进水管第二端的阀门、用以将第一污水抽取至第一进水管处的水泵。

优选的，所述好氧反应件包括用以接收从三相分离器的出水孔中第二污水、容置有多个硝化菌的好氧池、悬浮在好氧池内的多个填料、附着于填料外周、用以给第二污水进行分解有机物为第三污水的生物膜、空气泵、用以接收空气泵输入的空气并使空气冲击第二污水的曝气盘和设置于好氧池底端的导流板，所述导流板上设有多个用以供从填料上脱落的生物膜透过的孔。

优选的，所述厌氧反应件还包括一端连接于三相分离器、另一端依次穿过缺氧反应件、好氧反应件的沼气收集管。

优选的，所述填料为PVC填料。

优选的，所述导流板的孔的直径为10mm~20mm。

优选的，所述缺氧反应件包括容置有多个反硝化菌的缺氧池、用以将好氧反应件内的第三污水导入缺氧池的第二进水管、设置于底端、用以使得第一污水与反硝化菌均匀接触以使反硝化菌分解第三污水得到第四污水和氮气的缺氧布水器。

优选的，所述好氧反应件还包括设置于顶端、用以将第三污水导出的第一出水管和用以接收第一出水管导出的第三污水并将第三污水冲洗导流板的反冲洗管。

优选的，还包括用以将第四污水输送至厌氧反应件的内循环管。

本实用新型中的厌氧反应件通过厌氧污泥对第一污水进行处理以得到沼气、第二污水，好氧反应件通过好氧曝气给硝化菌增氧以使硝化菌对第二污水进行硝化得到第三污水，缺氧反应件通过反硝化菌对第三污水进行反硝化得到第四污水，厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件从容置槽底端至容置槽顶端依次设置于容置槽内，厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件的容积比为1~2：0.5~3：2~8，因为本申请中的污水中的水中氨态氮和有机物较多,氨态氮、有机物危害性较大，所以需要更为有效地处理污水中的氨态氮和有机物，所以将好氧反应件的体积设置较大，增大好氧反应件处理污水中的有机物的时间，提高处理有机物的效果，通过在空间上合理分配厌氧反应件、好氧反应件，达到在水力停留时间上的适配与同步，从而节省占地面积、提高处理效率、降低运行成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-第一进水管，2-阀门，3-水表，4-排泥管，5-厌氧布水器，6-壳体，7-三相分离器，8-缺氧布水器，9-第二进水管，10-填料，11-沼气收集管，12-出水管，13-反冲洗管，14-空气泵，15-曝气盘，16-导流板，17-内循环管。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

请参阅图1，本实施例中的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，包括壳体6、设置于壳体6内的容置槽、设置于容置槽内、用以通过厌氧污泥对第一污水进行处理以得到沼气、第二污水的厌氧反应件、设置于容置槽内、用以通过好氧曝气给硝化菌增氧以使硝化菌对第二污水进行硝化以及分解有机物得到第三污水的好氧反应件和设置于容置槽内、用以通过反硝化菌对第三污水进行反硝化得到第四污水的缺氧反应件，厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件从容置槽底端至容置槽顶端依次设置于容置槽内，厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件的容积比为1~2：0.5~3：2~8。

此处，厌氧反应件通过厌氧污泥对第一污水进行处理以得到沼气、第二污水，好氧反应件通过好氧曝气给硝化菌增氧以使硝化菌对第二污水进行硝化得到第三污水，缺氧反应件通过反硝化菌对第三污水进行反硝化得到第四污水，厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件从容置槽底端至容置槽顶端依次设置于容置槽内，厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件的容积比为1~2：0.5~3：2~8，因为本申请中的污水中的水中氨态氮和有机物较多,氨态氮、有机物危害性较大，所以需要更为有效地处理污水中的氨态氮和有机物，所以将好氧反应件的体积设置较大，增大好氧反应件处理污水中的有机物的时间，提高处理有机物的效果，通过在空间上合理分配厌氧反应件、好氧反应件，达到在水力停留时间上的适配与同步，从而节省占地面积、提高处理效率、降低运行成本。

厌氧反应件可以包括用以将第一污水导入以与厌氧污泥发生反应产生沼气、第二污水和污泥的输水结构、设置于底端、用以使得第一污水与厌氧污泥均匀接触的厌氧布水器5、用以在沼气和污泥上升时阻碍污泥上升以分别得到沼气、第二污水的三相分离器7和用以将污泥排出的排泥管4。厌氧布水器5均匀分布在厌氧反应件底部。

污泥厌氧消化是指污泥在无氧条件下，由兼性菌和厌氧细菌将污泥中的可生物降解的有机物分解为CH4、CO2、H2O和H2S的消化技术。它可以去除废物中30%～50%的有机物并使之稳定化。在厌氧污泥中放入兼性菌和厌氧细菌，将第一污水分解为沼气、第二污水。

输水结构包括用以将第一污水导入的第一进水管1、设置于第一进水管1第一端的水表3、设置于第一进水管1第二端的阀门2、用以将第一污水抽取至第一进水管1处的水泵。水泵抽取后的第一污水具有第一预设速度，向上依次穿过厌氧反应件、缺氧反应件和好氧反应件，这样厌氧反应件、缺氧反应件和好氧反应件均可以对第一污水进行处理。

好氧反应件包括用以接收从三相分离器7的出水孔中第二污水、容置有多个硝化菌的好氧池、悬浮在好氧池内的多个填料10、附着于填料10外周、用以给第二污水进行分解有机物为第三污水的生物膜、空气泵14、用以接收空气泵14输入的空气并使空气冲击第二污水的曝气盘15和设置于好氧池底端的导流板16，导流板16上设有多个用以供从填料10上脱落的生物膜透过的孔。

污水硝化处理：利用硝化菌将污水中的氨态氮氧化为硝态氮去除氨氮的方法，硝化由两个连续的生化反应组成:首先在亚硝酸菌的作用下,使氨氮转化为亚硝酸氮,接着亚硝酸氮在硝酸菌的作用下,进一步转化为硝酸氮，亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化菌,属化能自养菌，硝化菌对pH的变化十分敏感,最佳pH是8.0~8.4,适宜温度是20~30℃，硝化处理过程中,生化需氧量浓度不宜过高,否则会使自养型的硝化菌得不到优势,硝化反应无法进行。好氧池中的硝化菌给第二污水进行污水硝化处理，曝气盘15给硝化菌提供氧气，硝化菌将污水中的氨态氮氧化为硝态氮去除氨氮。

在好氧池内设置微生物，填料10作为微生物聚集的载体，在充氧的条件下，微生物在填料10表面聚附着形成生物膜，经过被曝气盘15吹出的空气冲击的污水以一定的流速经过填料10时生物膜中的微生物吸收分解水中的有机物，使污水得到净化。微生物在填料10表面聚附着形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一层薄薄的水层，水层中的有机物已经被生物膜氧化分解，生物膜上的微生物在有溶解氧的条件下对有机物进行分解和机体本身进行新陈代谢。

厌氧反应件还包括一端连接于三相分离器7、另一端依次穿过缺氧反应件、好氧反应件的沼气收集管11。

填料10为PVC填料10，PVC填料10为轻质填料10，密度与水相当且易于生物挂膜，便于在其表面附着有生物膜时悬浮在污水中。水泵抽取后的第一污水具有第一预设速度，向上依次穿过厌氧反应件、缺氧反应件和好氧反应件，利用水的流速进行搅拌，这样污水在向上运动时对厌氧反应件、缺氧反应件和好氧反应件具有搅拌作用。将厌氧、好氧处理工段有机结合的方式，在传统立式厌氧反应器基础上，增加一段好氧反应，好氧反应采用填料10以提高负荷冲击，该方法可使处理设备占地面积缩小、处理能力提高、出水质变好。

导流板16的孔的直径可以为10mm~20mm，便于填料10层反冲洗时脱落的生物膜沉入厌氧反应器底部，避免脱落的生物膜沉积在好氧池内影响微生物分解有机物。

缺氧反应件包括容置有多个反硝化菌的缺氧池、用以将好氧反应件内的第三污水导入缺氧池的第二进水管9、设置于底端、用以使得第一污水与反硝化菌均匀接触以使反硝化菌分解第三污水得到第四污水和氮气的缺氧布水器8。缺氧反应件的主要功能在于强化系统的脱氮作用，好氧反应件通过好氧曝气，污水得到充分硝化作用，回流至缺氧反应单元后进行反硝化作用，从而达到脱氮效果。

好氧反应件还包括设置于顶端、用以将第三污水导出的第一出水管12和用以接收第一出水管12导出的第三污水并将第三污水冲洗导流板16的反冲洗管13，这样避免脱落的生物膜附着在导流板16的间隙上而堵塞导流板16。

作为本实施例中的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置还可以包括用以将第四污水输送至厌氧反应件的内循环管17。当出水COD等污染物浓度很高时，缺氧反应件的第四污水通过内循环管17回流至厌氧反应件进行再次处理, 当好氧反应件出水质变差时可通过内循环管17进入厌氧反应件，重新处理后达标排放。

首先将好氧活性污泥及厌氧污泥注入到好氧反应件和厌氧反应件，经过一段时间的挂膜及驯化后，将进水管阀门2打开，污水通过泵送进入厌氧反应件，并通过反应器底部的布水器均匀分布，使污水充分与反应器底部的厌氧污泥接触，产生生化反应，反应后的污水会产生甲烷，二氧化碳等气体，随着气体的上升，会带有污泥上升，进入到反应器中段的厌氧三相分离器7,厌氧三相分离器7可有效分离气体，并阻碍污泥的上升，分离后的污水通过厌氧三相分离器7顶部的出水孔进入上方的缺氧区及好氧区，好氧反应件底部设有导流板16及曝气盘15，污水亦采用升流的形式通过好氧区域并与好氧反应件中填料10上的生物膜接触反应，可有效提高反应效率，在反应器顶部设有第一出水管12，第一出水管12出水可用于整个反应器厌氧与好氧组合工艺连用的效能分析。当好氧反应件填料10堵塞严重，出水能力降低时，可通过反冲洗管13进行反冲洗，反冲洗带来的老化生物膜则通过导流板16上的孔隙掉进缺氧反应件，并在水流搅拌的作用下进入厌氧反应件，沉淀到厌氧反应件底部进行发酵。为强化反应器的脱氨效果，在好氧反应件与缺氧反应件之间设置内循环管17，从好氧反应件回流过来的污水含有大量的硝化液，进入缺氧反应件后进行反硝化作用，生成氮气并从系统中逸出从而达到污水脱氮。

通过本装置对某烟草薄片生产废水进行处理，进水水质主要为COD 700-4500 mg/L，NH4+-N 66.2-84.75 mg/L，反应器水力停留时间为13.5h，出水中COD浓度为100~900，去除率达到80%，NH4+-N平均浓度小于20 mg/L，去除率超过70%，达到了很好的COD及氨氮去除效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：包括壳体（6）、设置于壳体（6）内的容置槽、设置于容置槽内、用以通过厌氧污泥对第一污水进行处理以得到沼气、第二污水的厌氧反应件、设置于容置槽内、用以通过好氧曝气给硝化菌增氧以使硝化菌对第二污水进行硝化得到第三污水的好氧反应件和设置于容置槽内、用以通过反硝化菌对第三污水进行反硝化得到第四污水的缺氧反应件，所述厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件从容置槽底端至容置槽顶端依次设置于容置槽内，所述厌氧反应件、缺氧反应件、好氧反应件的容积比为1~2：0.5~3：2~8。

2.如权利要求1所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述厌氧反应件包括用以将第一污水导入以与厌氧污泥发生反应产生沼气、第二污水和污泥的输水结构、设置于底端、用以使得第一污水与厌氧污泥均匀接触的厌氧布水器（5）、用以在沼气和污泥上升时阻碍污泥上升以分别得到沼气、第二污水的三相分离器（7）和用以将污泥排出的排泥管（4）。

3.如权利要求2所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述输水结构包括用以将第一污水导入的第一进水管（1）、设置于第一进水管（1）第一端的水表（3）、设置于第一进水管（1）第二端的阀门（2）、用以将第一污水抽取至第一进水管（1）处的水泵。

4.如权利要求2或3所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述好氧反应件包括用以接收从三相分离器（7）的出水孔中第二污水、容置有多个硝化菌的好氧池、悬浮在好氧池内的多个填料（10）、附着于填料（10）外周、用以给第二污水进行去污为第三污水的生物膜、空气泵（14）、用以接收空气泵（14）输入的空气并使空气冲击第二污水的曝气盘（15）和设置于好氧池底端的导流板（16），所述导流板（16）上设有多个用以供从填料（10）上脱落的生物膜透过的孔。

5.如权利要求2或3所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述厌氧反应件还包括一端连接于三相分离器（7）、另一端依次穿过缺氧反应件、好氧反应件的沼气收集管（11）。

6.如权利要求4所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述填料（10）为PVC填料（10）。

7.如权利要求4所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述导流板（16）的孔的直径为10mm~20mm。

8.如权利要求4所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述缺氧反应件包括容置有多个反硝化菌的缺氧池、用以将好氧反应件内的第三污水导入缺氧池的第二进水管（9）、设置于底端、用以使得第一污水与反硝化菌均匀接触以使反硝化菌分解第三污水得到第四污水和氮气的缺氧布水器（8）。

9.如权利要求4所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：所述好氧反应件还包括设置于顶端、用以将第三污水导出的第一出水管（12）和用以接收第一出水管（12）导出的第三污水并将第三污水冲洗导流板（16）的反冲洗管（13）。

10.如权利要求8所述的造纸法烟草薄片废水厌氧-好氧一体化处理装置，其特征在于：还包括用以将第四污水输送至厌氧反应件的内循环管（17）。

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