CN214781003U - 一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，包括PLC控制系统及依次串联的厌氧污泥反应区和厌氧填料反应区；所述厌氧污泥反应区底部均匀铺设若干第一布水支管，所述第一布水支管一端与第一进水总管连接，另一端与第一循环总管连接；所述厌氧填料反应区底部均匀铺设若干第二布水支管，所述第二布水支管一端与第二进水总管连接，另一端与第二循环总管连接；所述第一循环总管和第二循环总管均与循环单元连接，本反应装置泥水分离效果好，布水均匀、具有内循环和排泥功能，可改进和加速系统菌种适应性培养，反应效率高。

Description

一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置

技术领域

本实用新型涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种推流式内循环厌氧反应装置。

背景技术

近年来，污水厌氧处理工艺发展十分迅速，各种新工艺、新方法不断出现，包括有厌氧接触法、升流式厌氧污泥床、档板式厌氧法、厌氧生物滤池、厌氧膨胀床和流化床，以及第三代厌氧工艺EGSB和IC厌氧反应器，发展十分迅速。其中，升流式厌氧污泥床UASB( Up-flow Anaerobic Sludge Bed，注：以下简称UASB）工艺由于具有厌氧过滤及厌氧活性污泥法的双重特点，作为能够将污水中的污染物转化成再生清洁能源——沼气的一项技术，对于不同含固量污水的适应性也强，且其结构、运行操作维护管理相对简单，造价也相对较低，技术已经成熟，正日益受到污水处理业界的重视，得到广泛的欢迎和应用。然而，传统的的UASB工艺本身存在布水不均，排泥困难，三相分离器（倒“V”结构分离器）通道容易堵塞等问题。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的缺点，提供一种泥水分离效果好，布水均匀、具有内循环和排泥功能，可改进和加速系统菌种适应性培养，提高反应效率高的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：

一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，包括PLC控制系统及依次串联的厌氧污泥反应区和厌氧填料反应区；所述厌氧污泥反应区底部均匀铺设若干第一布水支管，所述第一布水支管一端与第一进水总管连接，另一端与第一循环总管连接；所述厌氧填料反应区底部均匀铺设若干第二布水支管，所述第二布水支管一端与第二进水总管连接，另一端与第二循环总管连接；所述第一循环总管和第二循环总管均与循环单元连接。

作为优选，所述厌氧污泥反应区内从下至上依次为污泥层、静态分离层、斜管分离层和第一集水槽；所述第一布水支管置于污泥层底部，所述第一布水支管上方设置第一排泥支管；所述污泥层顶部设置第一硝化液循环支管；所述第一排泥支管和第一硝化液循环支管均与循环单元连接。

作为优选，所述厌氧填料反应区内设置填料层，所述填料层上方设置第二集水槽；所述第二布水支管设置在填料层下方，所述第二布水支管上方设置第二排泥支管；所述填料层上方设置第二硝化液循环支管；所述第二排泥支管和第二硝化液循环支管均与循环单元连接。

作为优选，所述厌氧污泥反应区和厌氧填料反应区之间还设置增压单元；所述第一集水槽内还设置远传液位计。

作为优选，所述增压单元包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管和第二连接管均连接第一集水槽和第二进水总管；所述第一连接管上设置并联阀，所述第二连接管上设置第一增压泵，所述第二连接管上靠近第一集水槽的一侧设置进口阀，靠近第二进水总管的一侧设置出口阀；所述并联阀、第一增压泵、进口阀、出口阀和远传液位计均与PLC控制系统连接，并且相互之间形成联锁。

作为优选，所述循环单元包括第二增压泵及与第二增压泵连接的反冲洗管、排泥总管和硝化液循环管；所述排泥总管一端与第一排泥支管和第二排泥支管连接，所述排泥总管上设置排泥阀；所述硝化液循环管一端与第一硝化液循环支管和第二硝化液循环支管连接，另一端与第一循环总管和第二循环总管连接。

作为优选，所述第一布水支管靠近第一进水总管的一侧设置第一进水阀，靠近第一循环总管的一侧设置第二进水阀，所述第一进水阀和第二进水阀均与PLC控制系统连接，并且相互之间形成联锁；所述第二布水支管靠近第二进水总管的一侧设置第三进水阀，靠近第二循环总管的一侧设置第四进水阀，所述第三进水阀和第四进水阀均与控制系统连接，并且相互之间形成联锁。

作为优选，所述静态分离层和斜管分离层之间还设置第一格栅，所述斜管分离层内设置斜管分离填料；所述第一集水槽为“丰”字形。

作为优选，所述填料层顶部和底部还设置第二格栅和第三格栅；所述第二集水槽为“丰”字形。

本实用新型的有益效果是：

第一：克服传统厌氧反应器倒“V”结构分离器的缺陷，本实用新型采用斜管分离填料和推流式内循环工艺技术，泥水分离效果好；

第二：本实用新型采用厌氧污泥反应区和厌氧填料反应区组成串联结构，通过多级推流和多点进水，保证了本装置内的均相环境，适宜驯化培养出适应的微生物群落；在装置的不同位置实现反硝化、硫酸盐还原、硝基化合物的还原，可充分发挥本反应装置的功能，避免了反应装置功能的单一化；多样化的生化反应决定了多级推流式反应装置具有更高的反应效率，容易实现更高的负荷，保障了难降解的有机物等污染物在厌氧系统内还原的效果，为后续的好氧单元的稳定运行创造了良好条件，采用生化处理作为处理废水的主工艺，就是充分发挥了生物处理的这一优异特点，并利用生物法经济的去除废水中的大部分污染物，显著减少物化处理的负荷和物化处理所涉及的药品消耗；相应的，降低废水处理的运行费用，使整个处理方案更具有经济性；

第三：活性污泥技术与生物膜技术有机结合，一段采用内循环活性污泥技术，内部设置的相分离器是斜管填料，二段采用生物膜技术，使用聚氨酯弹性体活性材料，推流采用重力推流，不再使用倒“V”型分离器，更节能，内循环工艺便于维护和调整，整个装置主体可以采用钢混结构，采用开放式结构，更加稳定，同时降低投资成本，装置具有内循环和排泥功能，可定期排放系统产生的淤泥；

第四：内循环管路能改进和加速系统菌种适应性培养，1-2周就可完成系统的扩陪和适应性培养，大大缩短了系统启动的时间；多功能内循环管路具有系统培养、内循环、排泥、反冲洗、系统维护等功能，可保障装置高效运行；

第五：排泥管路的设置可定期实现排泥，防止厌氧污泥膨胀；斜管分离填料提供了较大的分离面积，保证污泥反应区出水清澈；

第六：技术可靠、工艺稳定、适用性强、出水持续稳定，耐冲击性和可操作性等综合性能较高、工艺过程简单，工程化应用和实施比较容易。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为厌氧污泥反应区底部第一布水支管结构示意图。

图3为厌氧填料反应区底部第二布水支管结构示意图。

图4为第一集水槽结构示意图。

图中：10是厌氧污泥反应区、11是第一布水支管、11a是第一进水阀、11b是第二进水阀、12是第一进水总管、13是污泥层、14是静态分离层、15是斜管分离层、16是第一集水槽、17是第一排泥支管、18是第一硝化液循环支管、19是第一格栅、20是厌氧填料反应区、21是第二布水支管、21a是第三进水阀、21b是第四进水阀、22是第二进水总管、23是填料层、24是第二集水槽、25是第二排泥支管、26是第二硝化液循环支管、27是第二格栅、28是第三格栅、30是循环单元、31是第一循环总管、32是第二循环总管、33是第二增压泵、34是反冲洗管、35是排泥总管、36是硝化液循环管、37是排泥阀、40是增压单元、41是第一连接管、42是第二连接管、43是并联阀、44是第一增压泵、45是进口阀、46是出口阀、50是远传液位计。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，包括PLC控制系统及依次串联的厌氧污泥反应区10和厌氧填料反应区20；所述厌氧污泥反应区10底部均匀铺设若干第一布水支管11，所述第一布水支管11一端与第一进水总管12连接，另一端与第一循环总管31连接；所述厌氧填料反应区20底部均匀铺设若干第二布水支管21，所述第二布水支管21一端与第二进水总管22连接，另一端与第二循环总管32连接；所述第一循环总管31和第二循环总管32均与循环单元30连接。

作为优选，所述厌氧污泥反应区10内从下至上依次为污泥层13、静态分离层14、斜管分离层15和第一集水槽16；所述第一布水支管11置于污泥层底部13，所述第一布水支管11上方设置第一排泥支管17；所述污泥层13顶部设置第一硝化液循环支管18；所述第一排泥支管17和第一硝化液循环支管18均与循环单元30连接；污泥层13的升流速度较大，静态分离层14的升流速度较慢，静态分离层14主要进行泥水分离，分离出来的污泥经斜管分离层15的通道向下滑回污泥层13；厌氧污泥反应区10可将浓度3000-4000mg/l COD降解至1000-2000 mg/l。

作为优选，所述厌氧填料反应区20内设置填料层23，所述填料层23上方设置第二集水槽24；所述第二布水支管21设置在填料层23下方，所述第二布水支管21上方设置第二排泥支管25；所述填料层23上方设置第二硝化液循环支管26；所述第二排泥支管25和第二硝化液循环支管26均与循环单元30连接；将高效微生物直接输送至厌氧填料反应区20底部，并在升流过程中附着在填料层23中的填料上，填料层内挂膜微生物充分完成物质交换，并得以降解，完成扩陪，并通过循环单元30进行适应性培养，1-2周就可完成系统菌种的扩陪和适应性培养，大大缩短了系统启动的时间；厌氧填料反应区20可将浓度1000-2000 mg/l COD降解至500mg/l以下；具体填料可选用直径φ80mm的PVC骨架内装聚氨酯填料的球形填料。

作为优选，所述厌氧污泥反应区10和厌氧填料反应区20之间还设置增压单元40；所述第一集水槽16内还设置远传液位计50。

作为优选，所述增压单元40包括第一连接管41和第二连接管42，所述第一连接管41和第二连接管42均连接第一集水槽16和第二进水总管22；所述第一连接管41上设置并联阀43，所述第二连接管42上设置第一增压泵44，所述第二连接管42靠近第一集水槽16的一侧设置进口阀45，靠近第二进水总管22的一侧设置出口阀46；所述并联阀43、第一增压泵44、进口阀45、出口阀46和远传液位计50均与PLC控制系统（图中未画出）连接，并且相互之间形成联锁；具体的联锁关系为：当厌氧污泥反应区10内液位高位时关闭并联阀43，打开进口阀45，打开第一增压泵44、打开出口阀46完成排水；当液位低位时，关闭出口阀46，停运第一增压泵44，关闭进口阀45，打开并联阀43，流入第二进水总管22。

作为优选，所述循环单元30包括第二增压泵33及与第二增压泵33连接的反冲洗管34、排泥总管35和硝化液循环管36；所述排泥总管35一端与第一排泥支管17和第二排泥支管25连接，所述排泥总管35上设置排泥阀37；所述硝化液循环管36一端与第一硝化液循环支管18和第二硝化液循环支管26连接，另一端与第一循环总管31和第二循环总管32连接；利用循环单元30实现内循环、排泥、管路反冲及系统菌种培养。

作为优选，所述第一布水支管11靠近第一进水总管12的一侧设置第一进水阀11a，靠近第一循环总管31的一侧设置第二进水阀11b，所述第一进水阀11a和第二进水阀11b均与PLC控制系统连接，并且相互之间形成联锁；联锁的原理是：当关闭某个第一布水支管11上的第一进水阀11a时，与其对应的第二进水阀11b就打开，10支支管依次操作，也就是说进水有5支支管运行，循环布水有5支支管运行，交替操就实现了进水布水和循环布水的位置变换，变换的多点进水保证了反应器内均相环境，适宜驯化培养出适应的微生物群落，可充分发挥各反应系统的功能，避免了反应系统功能的单一化；所述第二布水支管21靠近第二进水总管22的一侧设置第三进水阀21a，靠近第二循环总管32的一侧设置第四进水阀21b，所述第三进水阀21a和第四进水阀21b均与控制系统连接，并且相互之间形成联锁，联锁原理与第一布水支管11类似，此处不再赘述。

作为优选，所述静态分离层14和斜管分离层15之间还设置第一格栅19，所述斜管分离层15内设置斜管分离填料；所述第一集水槽16为“丰”字形；具体斜管分离层15可选用填料为厚度1mm PE材质的蜂窝状填料，斜管分离高度860mm，斜管分离角度60°。

作为优选，所述填料层23顶部和底部还设置第二格栅27和第三格栅28；所述第二集水槽24为“丰”字形。

本装置主体可采用钢混结构，采用开放式结构；一段采用内循环活性污泥反应器，二段采用聚氨酯弹性体活性填料，采用斜管分离填料和推流式内循环工艺技术；不再使用倒“V”型分离器，更节能，泥水分离效果好；内循环工艺便于系统维护和调整；排泥功能，可定期排放系统产生的淤泥。可解决厌氧装置运行的诸多问题，同时可大幅度降低硝化物、COD、酸等污染物，运行效率更高。

所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：包括PLC控制系统及依次串联的厌氧污泥反应区（10）和厌氧填料反应区（20）；所述厌氧污泥反应区（10）底部均匀铺设若干第一布水支管（11），所述第一布水支管（11）一端与第一进水总管（12）连接，另一端与第一循环总管（31）连接；所述厌氧填料反应区（20）底部均匀铺设若干第二布水支管（21），所述第二布水支管（11）一端与第二进水总管（22）连接，另一端与第二循环总管（32）连接；所述第一循环总管（31）和第二循环总管（32）均与循环单元（30）连接。

2.根据权利要求1所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述厌氧污泥反应区（10）内从下至上依次为污泥层（13）、静态分离层（14）、斜管分离层（15）和第一集水槽（16）；所述第一布水支管（11）置于污泥层（13）底部，所述第一布水支管（11）上方设置第一排泥支管（17）；所述污泥层（13）顶部设置第一硝化液循环支管（18）；所述第一排泥支管（17）和第一硝化液循环支管（18）均与循环单元（30）连接。

3.根据权利要求1所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述厌氧填料反应区（20）内设置填料层（23），所述填料层（23）上方设置第二集水槽（24）；所述第二布水支管（21）设置在填料层（23）下方，所述第二布水支管（21）上方设置第二排泥支管（25）；所述填料层（23）上方设置第二硝化液循环支管（26）；所述第二排泥支管（25）和第二硝化液循环支管（26）均与循环单元（30）连接。

4.根据权利要求1所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述厌氧污泥反应区（10）和厌氧填料反应区（20）之间还设置增压单元（40）。

5.根据权利要求2所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述第一集水槽（16）内还设置远传液位计（50）。

6.根据权利要求4所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述增压单元（40）包括第一连接管（41）和第二连接管（42），所述第一连接管（41）和第二连接管（42）均连接第一集水槽（16）和第二进水总管（22）；所述第一连接管（41）上设置并联阀（43），所述第二连接管（42）上设置第一增压泵（44），所述第二连接管（42）上靠近第一集水槽（16）的一侧设置进口阀（45），靠近第二进水总管（22）的一侧设置出口阀（46）；所述并联阀（43）、第一增压泵（44）、进口阀（45）、出口阀（46）和远传液位计（50）均与PLC控制系统连接，并且相互之间形成联锁。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述循环单元（30）包括第二增压泵（33）及与第二增压泵（33）连接的反冲洗管（34）、排泥总管（35）和硝化液循环管（36）；所述排泥总管（35）一端与第一排泥支管（17）和第二排泥支管（25）连接，所述排泥总管（35）上设置排泥阀（37）；所述硝化液循环管（36）一端与第一硝化液循环支管（18）和第二硝化液循环支管（26）连接，另一端与第一循环总管（31）和第二循环总管（32）连接。

8.根据权利要求1所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述第一布水支管（11）靠近第一进水总管（12）的一侧设置第一进水阀（11a），靠近第一循环总管（31）的一侧设置第二进水阀（11b），所述第一进水阀（11a）和第二进水阀（11b）均与PLC控制系统连接，并且相互之间形成联锁；所述第二布水支管（21）靠近第二进水总管（22）的一侧设置第三进水阀（21a），靠近第二循环总管（32）的一侧设置第四进水阀（21b），所述第三进水阀（21a）和第四进水阀（21b）均与控制系统连接，并且相互之间形成联锁。

9.根据权利要求2所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述静态分离层（14）和斜管分离层（15）之间还设置第一格栅（19），所述斜管分离层（15）内设置斜管分离填料；所述第一集水槽（16）为“丰”字形。

10.根据权利要求3所述的一种废水处理用推流式内循环厌氧反应装置，其特征在于：所述填料层（23）顶部和底部还设置第二格栅（27）和第三格栅（28）；所述第二集水槽（24）为“丰”字形。

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