CN2143226Y - 一种两步发酵式厌氧消化器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种两步发酵式厌氧消化器。 它根据厌氧发酵过程中产酸菌和产甲烷菌二大类微 生物不同的生长特性，采取独立的滞留酸化装置和串 联式厌氧处理装置和独特的液流搅拌装置，对微生物 着床材料进行特别选材，以及防止装置内产生高压和 负压的设计。本实用新型设计新颖、结构合理。 COD去除率稳定在92％以上，悬浮性固体平均消化 率在95％以上，大肠菌和细菌总数降解率均在98％ 以上。

Description

本实用新型涉及一种有机废水的处理装置，特别是一种两步发酵式厌氧消化器。

有机废水是生态环境的一大污染源。对有机废水的处理，现有的好氧工艺处理废水的方法是将废水提升到好氧工艺处理塔内，通过好氧微生物消耗有机物后，经过滤、沉淀后排放（参见附图4）。这种处理系统包括沉淀池、提升泵、好氧塔、射流混合器、斜管沉淀池、污泥浓缩池几部分。有机废水经提料泵打入好氧塔内，由射流泵和射流器组成射流混合器，射流器安装在好氧塔的顶部，在好氧塔内，料液经射流泵提升到塔顶的射流器以一定的速度喷出，产生由上而下的液流充氧运动。以促使料液与污泥中的微生物和生物膜的充分接触，消化后的污水，经过斜管沉淀池、污泥浓缩池，使消化水与污泥、微生物和微生物消耗有机物后产生的废弃物相互分离、排放。好氧工艺装置的缺陷是：（1）在好氧工艺条件下，一般只能处理COD含量在1000mg／l以下的有机废水。而对高浓度有机废水特别是屠宰废水中由于含有大量的油脂、血、粪便、及其它废弃物，COD含量平均在1500－7000mg／l之间，结壳层高达20000mg／l。对这类废水处理后的排放是无法达标的。（2）好氧处理装置的射流混合器，至少需要四台17千瓦以上的动力。因而运转费用高，能耗大。（3）好氧工艺处理的后续处理装置斜管沉淀池和污泥浓缩池占地面积大，沉淀的浓缩污泥又造成“二次污染”。

研究证明，对处理高浓度有机废水，在厌氧发酵过程中有产酸菌和产甲烷菌二大类微生物。但他们对温度、压力、酸碱度、氧化还原电势等方面的要求都有明显差异。在同一发酵环境中因各自的生存条件相互矛盾，则产生相互抑制，因而影响对有机物的消化处理效率。采取二步发酵工艺，即将产酸与产甲烷两个发酵工段绝然分开，根据这二类微生物的不同特性，让其在两种不同的装置中充分发酵，从而达到提高处理效率的目的。

本实用新型的任务是要提供一种设计新颖、结构合理、消化效率高的处理高浓度有机工业废水，综合利用沼气的装置，特别是一种两步发酵式厌氧消化器。

本实用新型的任务是以下述方式实现的，它包括恒温滞留酸化装置和多级串联式厌氧发效器和旋转式液流搅拌装置和沼气富集加热装置。有机废水经富集沉淀后首先进入滞留酸化处理装置。在酸化阶段由于耗氧菌和兼性厌氧菌的活动，加快了有机物的降解，使发酵液中溶解氧得到迅速消耗，氧化还原电位EN大大降低，为厌氧处理中微生物活动提供了良好的氧化还原条件。有机物的迅速降解，可溶度增加，为产甲烷菌活动提供了基质，缩短了料液在厌氧处理中停留的时间，从而提高了厌氧发酵器的处理能力。根据产酸菌活动对温度条件的要求，在酸化处理时，利用后续厌氧发酵获得的沼气加热产生蒸汽直接通入酵池内对酸化水进行保温加热。酸化处理后的料液，经提料泵打入厌氧发效器内，采取上流式发酵，使料液以一定的速度从发酵器底部进入发酵器内，通过污泥床往上流，促进料液与污泥中微生物和生物膜的充分接触，又能截留菌种。在发酵器内增加竹片着床填料，尽量扩大微生物生长繁殖时依附固体的表面积。为菌胶团絮凝、生物膜创造条件。在发酵器的底部增加旋转式液流搅料装置，采用由下而上全方位旋转液流搅拌，克服由于发酵液分层对产气的影响。厌氧处理装置采用多个厌氧发酵器串联的设计，可以提高废水处理能力和消化率，增加产气能力。在每个厌氧发酵器的顶部设计有沼气富集管直接通住贮气罐，利用自产沼气生产蒸汽对滞留酸化工段的料液加热，使之保持中温发酵状态。

本实用新型的结构由以下附图给出。

附图1    是本实用新型的系统流程图。

附图2    是厌氧发酵器的液流搅拌装置示意图。

附图3    是液流搅拌装置射流管平面图（附图2A向）。

附图4    是好氧系统流程示意图。

如附图1，本实用新型的组成包括由折流式滞留池［1］，酸化池［2］组成的酸化处理装置，提料泵［6］，厌氧处理装置为两个或多个呈串联布置的厌氧发酵器［7、14］组成，由射流泵［11］，射流管［9、16］组成的液流搅拌装置，水封弯管［18］，沼气富集管［17］，贮气罐［8］，蒸汽锅炉［4］等。在厌氧发酵器［7、14］内装设有竹片着床材料［8、15］，射流泵［11］的输入端经液流管［12］分别连接在厌氧发酵器［7、14］的中部，射流泵［11］的输出端经液流管［13］分别连接射流器［9、16］，射流器装设在发酵器的底部，它由分流器［21］，射流管［22］组成，射流管的端部的喷咀与安装平面呈40°－50°的夹角，与通过射流管轴线垂直面的夹角为10°－20°，以保持额定水力以一定向上的角度均匀旋转喷出。从而推动发酵器内的料液维持一定的水流旋转速度，以提高微生物的活性和消化吸收率。每个厌氧发酵器［7、14］的顶端分别与沼气富集管［17］连通后接贮气罐［5］。水封弯管［18］为双U形管盘曲，垂直安装，在安装位置的上方设计有压差补偿管［19］。

废水处理过程如下：有机废水经排水暗沟进入滞留池［1］滞留一定时间，进入酸化池［2］在产酸菌的作用下完成水解、酸化的第一步发酵。酸化了的料液经提料泵［6］进入第二步发酵，在厌氧发酵过程中，液流搅拌装置径射流泵［11］增压，使额定水力经射流器［9、16］从四方以一定的向上角度均匀旋转喷出，使发酵器内的料液保持平均水流速度4.5～5.0M／S，防止料液形成分层发酵，以利于微生物的活动，提高消化效率。在每个厌氧发酵器内采用竹片填料作微生物着床［8、15］，用以富集菌种，防止菌种随处理水一同排出。完成第二步发酵处理后的消化水，经水封弯管［18］排出至排放口［20］，厌氧发酵过程中产生的沼气从各厌氧发酵器的顶部排出，经沼气富集管［17］输入贮气罐，再经过沼气锅炉［4］生产蒸气输入酸化池［2］，对酸化液进行保温加热。余气可用于生产、生活使用。在水封弯管［18］的顶部安装有压差补偿管［19］，以平衡排放口［20］与发酵器［14］内的压差，防止处理水排放时的涌喷和虹吸现象，使厌氧发酵器不承受高压和负压。整个厌氧处理工段采用上流式发酵，各个厌氧发酵器的进料管从上部进入，管口伸入底面，使料液以一定的速度和压力从发酵器底部通过污泥床向上流动，以提高消化率。

本实用新型设计新颖，结构合理。处理后的废水，COD含量为80～120mg／L，低于国标200mg／L，去除率稳定在92％以上；悬浮物含量40～80mg／；低于国标250mg／L；平均消化率在95％以上；大肠菌指标低于2300个／L，低于国标5000个／L，降解率大于96％；细菌总数低于2000／mL，降解率大于99％。本装置不仅能较好地处理废水中的有机物且能消除和抑制废水中的细菌，特别适宜于处理高浓度屠宰废水，吨废水处理成本比好氧工艺处理系统低75％，废水处理和生产沼气综合利用，且投资小，占地少，具有显著的环境效益和社会效益。

Claims (6)

1、一种两步发酵式厌氧消化器，由提料泵[6]、厌氧发酵器[7、14]、射流泵[11]组成的，其特征是由滞留池[1]、酸化池[2]组成的酸化处理装置，和由两个或多个呈串联布置的厌氧发酵器[7、14]组成的厌氧处理装置，和由射流泵[1]、射流器[9、16]、液流管[12、13]组成的液流搅拌装置，和水封弯管[18]。

2、根据权利要求1所述的厌氧消化器，其特征是射流泵［11］的输入端经液流管［12］分别连接在厌氧发酵器［7、14］的中部，射流泵［11］的输出端经液流管［13］分别连接射流器［9、16］。

3、根据权利要求1所述的厌氧消化器，其特征是射流器［9、16］，它由分流器［21］，射流管［22］组成，射流管的端部的喷咀与安装平面的夹角为40°－50°，与通过射流管轴线垂直面的夹角为10°－20°。

4、根据权利要求1所述的厌氧消化器，其特征是多个厌氧发酵器［7、14］的顶端分别与沼气富集管［17］连接后接贮气罐［5］。

5、根据权利要求1所述的厌氧消化器，其特征是水封弯管［18］为双U形管盘曲，垂直安装，在安装位置的上方设计有压差补偿管［19］。

6、根据权利要求1所述的厌氧消化器，其特征是厌氧发酵器内的微生物着床材料，为竹片着床材料。

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