專利名稱：一種應(yīng)用于商品漿造紙廢水處理的高效厭氧處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種處理商品漿造紙廢水的厭氧
處理裝置。
背景技術(shù)：
商品漿造紙廢水中的主要成份是細(xì)小懸浮性纖維、造紙?zhí)盍?、廢紙雜質(zhì)和少量果 膠、蠟、糖類，以及造紙生產(chǎn)過程中添加的各類有機(jī)及無(wú)機(jī)化合物。水質(zhì)指標(biāo)COD :2000mg/ L以上，SS :500-900mg/L。在COD的組成中，非溶解性COD較高，約占40%以上。而溶解性 COD又是較難生物降解。廢水中的B0D/C0D的比值一般約為0. 2 0. 3，生化性較差，大部 分BOD和可溶性COD主要應(yīng)用生物方法去除。目前通用的處理技術(shù)主要為混凝氣浮或混凝沉淀法同好氧生物處理法相結(jié)合的 工藝廢水先經(jīng)混凝氣浮或沉淀去除大部分SS和非溶解性C0D，而后再用好氧生物處理方 法進(jìn)一步去除COD和BOD，使COD和BOD達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。由于廢水COD指標(biāo)在2000mg/ L以上，若將廢水處理至國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)COD ( 80mg/L以下，主要是通過投加大量的化學(xué)藥劑 以及耗用大量動(dòng)力一鼓風(fēng)曝氣才能保證污水達(dá)標(biāo)，且出水水質(zhì)不穩(wěn)定、耗電量大處理成本 高且產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，處置困難，易造成環(huán)境的“二次污染”。由于好氧生物處理工藝COD去除率基本上都維持80%左右，因此只有提供一種 適合于商品漿造紙廢水處理的可替代混凝氣浮或沉淀法的工藝和裝置，以提高系統(tǒng)的去除 率、節(jié)約能耗、降低生產(chǎn)成本，才能真正使廢水得到徹底凈化，實(shí)現(xiàn)廢水的可靠達(dá)標(biāo)排放，同 時(shí)也能使企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。高效厭氧生物反應(yīng)器較為廣泛的應(yīng)用于食品發(fā)酵、啤酒飲料、淀粉味精、造紙化機(jī) 漿和半化學(xué)漿等高濃度可生化較好的污水處理系統(tǒng)，但高效厭氧生物處理裝置用于商品漿 造紙廢水處理的國(guó)內(nèi)未見報(bào)道。本裝置主要用于前端預(yù)處理，以取代傳統(tǒng)的物化加藥處理， 降低后續(xù)好氧處理的負(fù)荷，節(jié)約能耗、降低運(yùn)行成本。其構(gòu)造可以分為進(jìn)水配水系統(tǒng)、厭氧 生物反應(yīng)區(qū)、三相分離區(qū)和出水及排泥系統(tǒng)。反應(yīng)器一般為圓柱狀塔形，特點(diǎn)是具有很大的 高徑比，一般可達(dá)2-5，生產(chǎn)裝置反應(yīng)器的高度可達(dá)15-25米以上。顆粒污泥的膨脹與內(nèi)外 回流改善了廢水中有機(jī)物與微生物之間的接觸，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果，提高了反應(yīng)器的生化反 應(yīng)速度，從而大大提高了反應(yīng)器的處理效能。該裝置的突出特點(diǎn)是能量需求大大降低，還 可產(chǎn)生生物能一 CH4沼氣，不需耗電且每去除IkgCOD約能產(chǎn)生沼氣0. 50m3以上，折合發(fā)電 量0.75kW.h。由于這種技術(shù)能耗低、可產(chǎn)生生物能源、耐沖擊負(fù)荷、占地面積小、污泥產(chǎn)量 低、厭氧污泥出售做種泥利潤(rùn)高等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)家財(cái)政部、稅務(wù)總局、發(fā)展改革委發(fā)布的“節(jié) 能節(jié)水專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目錄(2008年版)和環(huán)境保擴(kuò)專用設(shè)備企業(yè)所得稅優(yōu)惠目 錄”的首選技術(shù)之一。由于該裝置具有以上優(yōu)點(diǎn)，近年來我國(guó)也在進(jìn)行許多厭氧方面的研究，取得了一 些成果。但是，厭氧裝置多應(yīng)用廢水可生化性好的高濃度有機(jī)廢水處理中，尚無(wú)高效厭氧處 理裝置應(yīng)用于處理商品漿造紙低濃度廢水的先例。發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有商品漿造紙廢水采用物化技術(shù)作為預(yù)處理成本高、去除效率低的不足， 本實(shí)用新型的目的是提供一種高負(fù)荷、高污染物去除率的厭氧處理裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種應(yīng)用于商品漿造紙廢水處理的高效厭氧處理裝 置，主要包括水解預(yù)酸化反應(yīng)器、進(jìn)料池和高效厭氧反應(yīng)器，所述進(jìn)料池的液位低于水解預(yù) 酸化反應(yīng)器的液位，所述進(jìn)料池通過提升水泵、流量計(jì)與后端的高效厭氧反應(yīng)器相連。所述水解預(yù)酸化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有脈沖反應(yīng)器、脈沖布水器和預(yù)酸化排泥裝置。所述高效厭氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有布水裝置、厭氧排泥裝置、三相分離器和內(nèi)外循環(huán) 管，上部設(shè)有氣液分離器，外部設(shè)有外回流泵，所述外回流泵通過管道與高效厭氧反應(yīng)器相 連。所述三相分離器分為上、下兩部分。本實(shí)用新型采用“水解預(yù)酸化+高效厭氧反應(yīng)器”工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的“物化”工藝， “水解預(yù)酸化+高效厭氧反應(yīng)器”工藝代替“物化”工藝后，COD去除率由30-40%提高至 60-70%，大大降低后續(xù)好氧工段的負(fù)荷，降低運(yùn)行成本。商品漿造紙廢水高效厭氧處理技 術(shù)，經(jīng)預(yù)處理后的商品漿造紙廢水進(jìn)入預(yù)酸化器，利用水解厭氧微生物，將水中難降解的大 分子有機(jī)物分解為易降解的小分子有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)破環(huán)斷鏈，去除一部分有機(jī)污染物。隨后自 流進(jìn)入進(jìn)料池，調(diào)節(jié)酸堿，并加入適量營(yíng)養(yǎng)鹽后，用泵輸入高效厭氧反應(yīng)器進(jìn)行厭氧發(fā)酵， 通過厭氧顆粒污泥床的生物作用使廢水經(jīng)過水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)酸及產(chǎn)甲烷過程，最終有機(jī) 物降解并形成CH4生物能，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封氣水分離后進(jìn)行發(fā)電，厭氧出水進(jìn)入好氧生物 處理系統(tǒng)處理后達(dá)標(biāo)排放。與通常采用“物化”處理技術(shù)相比(以處理商品漿廢水10000m3/d，出水COD = 80mg/L計(jì))，本實(shí)用新型的優(yōu)異效果在于1、污染物去除率大大提高，降低了后續(xù)好氧處理工段的負(fù)荷C0D去除率提高至 60-70%，污染物大大消減，僅厭氧一步工段COD出水即可低于800mg/L，而經(jīng)物化處理后 COD為1400mg/L。冬季少量加熱保證廢水溫度25 V以上，COD去除率在60%以上，國(guó)內(nèi)尚
無(wú)先例。2、污泥量大大降低，減輕了污泥對(duì)環(huán)境的二次污染經(jīng)本裝置處理后每日僅產(chǎn)生 污泥量6噸，而采用物化處理污泥量21噸，污泥減量70%以上。3、運(yùn)行電耗大大降低經(jīng)本裝置處理后總耗電量9738kWh/d，采用物化工藝處理 總耗電29598kffh/d,電耗降低67. 1%04、產(chǎn)生沼氣生物能，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益經(jīng)本裝置處理后每日產(chǎn)沼氣量6500m3， 經(jīng)沼氣發(fā)電機(jī)組發(fā)電后日發(fā)電量9750kWh，年創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益232萬(wàn)元以上。5、運(yùn)行成本大大降低經(jīng)本裝置處理后直接運(yùn)行總成本1. 77元/噸水，而采用物 化處理噸水總成本3. 89元，噸水節(jié)省運(yùn)行總成本2. 12元，合計(jì)年節(jié)省運(yùn)行成本720. 8萬(wàn)兀。

圖1是具體實(shí)施方式
的一種高效厭氧處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是高效厭氧處理裝置之水解預(yù)酸化反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
4[0020]圖3是高效厭氧處理裝置之高效厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1-水解預(yù)酸化反應(yīng)器2-脈沖反應(yīng)器3-脈沖布水器4-預(yù)酸化排泥裝 置5-進(jìn)料池6-提升水泵7-流量計(jì)8-高效厭氧反應(yīng)器9-三相分離器10-內(nèi)外 循環(huán)管11-厭氧布水裝置12-厭氧排泥裝置13-氣液分離器14-外回流泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例具體說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。實(shí)施例一種應(yīng)用于商品漿造紙廢水處理的高效厭氧處理裝置，結(jié)構(gòu)可參考圖 1-3，其主要包括水解預(yù)酸化反應(yīng)器、進(jìn)料池和高效厭氧反應(yīng)器，所述進(jìn)料池的液位低于水 解預(yù)酸化反應(yīng)器的液位，所述進(jìn)料池通過提升水泵、流量計(jì)與后端的高效厭氧反應(yīng)器相連。 所述水解預(yù)酸化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有脈沖反應(yīng)器、脈沖布水器和預(yù)酸化排泥裝置。所述高效厭氧 反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有布水裝置、厭氧排泥裝置、三相分離器和內(nèi)外循環(huán)管，上部設(shè)有氣液分離 器，外部設(shè)有外回流泵，所述外回流泵通過管道與高效厭氧反應(yīng)器相連。所述三相分離器分 為上、下兩部分。利用上述裝置進(jìn)行商品漿造紙廢水厭氧處理的過程，其步驟為A、預(yù)處理后廢水首先通過脈沖反應(yīng)器進(jìn)入預(yù)酸化反應(yīng)器，預(yù)酸化時(shí)間他；脈沖充 放時(shí)間比1 5，周期90s，布水器開孔率一般在1.0% 1.5% ；B、經(jīng)水解酸化處理后的廢水進(jìn)入進(jìn)料池，調(diào)節(jié)廢水pH值6. 8-7. 5范圍內(nèi)，投加少 量營(yíng)養(yǎng)鹽(氮、磷、鐵鹽等)，水力停留時(shí)間45min;C、啟動(dòng)進(jìn)料池內(nèi)水泵將廢水打入高效厭氧反應(yīng)器，保證系統(tǒng)內(nèi)溫度25_33°C，通過 厭氧顆粒污泥床的生物作用使廢水經(jīng)水解、酸化、產(chǎn)氫產(chǎn)酸及產(chǎn)甲烷過程，將有機(jī)物降解并 形成CH4生物能，產(chǎn)生的沼氣經(jīng)水封氣水分離后進(jìn)行發(fā)電；厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH值6. 8-8，污泥 濃度1015kgMLSS/m3，顆粒污泥粒徑3-5mm，容積負(fù)荷10kgC0D/m3-d以上；同時(shí)通過內(nèi)、外循 環(huán)提高床內(nèi)流速，使其處于膨脹流化狀態(tài)，流速應(yīng)保證在3-5m/h，內(nèi)、外循環(huán)量100-300%。D、高效厭氧反應(yīng)器出水進(jìn)入好氧反應(yīng)池進(jìn)行再處理。所述的商品漿造紙廢水高效厭氧處理裝置，所述構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)材料均為本領(lǐng)域國(guó)產(chǎn) 常規(guī)材料，水池類構(gòu)筑物為鋼筋混凝上結(jié)構(gòu)；罐體采用Q235A鋼制，環(huán)氧樹脂加強(qiáng)防腐，內(nèi) 部件采用改性塑料PP及UPVC等，外側(cè)采用巖棉保溫外覆彩鋼板。本實(shí)用新型應(yīng)用于商品漿造紙廢水處理的高效厭氧處理裝置，所述產(chǎn)生的氣體為 沼氣，其中CH4含量55-65%，CO2含量25-30%，其它氣體含量5-20%。其包括預(yù)酸化反應(yīng) 器、進(jìn)料池、高效厭氧反應(yīng)器。其中所述的預(yù)酸化反應(yīng)器設(shè)有脈沖反應(yīng)器、脈沖布水器、排泥 裝置；進(jìn)料池設(shè)有提升水泵；高效厭氧反應(yīng)器設(shè)有布水裝置、排泥裝置、三相分離器、氣液 分離器、循環(huán)水泵。經(jīng)厭氧處理后廢水產(chǎn)生的沼氣經(jīng)氣液分離器分離后可進(jìn)行發(fā)電。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于商品漿造紙廢水處理的高效厭氧處理裝置，其特征是，主要包括水解預(yù) 酸化反應(yīng)器、進(jìn)料池和高效厭氧反應(yīng)器，所述進(jìn)料池的液位低于水解預(yù)酸化反應(yīng)器的液位， 所述進(jìn)料池通過提升水泵、流量計(jì)與后端的高效厭氧反應(yīng)器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效厭氧處理裝置，其特征是，所述水解預(yù)酸化反應(yīng)器內(nèi)設(shè) 有脈沖反應(yīng)器、脈沖布水器和預(yù)酸化排泥裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效厭氧處理裝置，其特征是，所述高效厭氧反應(yīng)器內(nèi)部設(shè) 有布水裝置、厭氧排泥裝置、三相分離器和內(nèi)外循環(huán)管，上部設(shè)有氣液分離器，外部設(shè)有外 回流泵，所述外回流泵通過管道與高效厭氧反應(yīng)器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高效厭氧處理裝置，其特征是，所述三相分離器分為上、下兩 部分。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于商品漿造紙廢水處理的高效厭氧處理裝置，主要包括水解預(yù)酸化反應(yīng)器、進(jìn)料池和高效厭氧反應(yīng)器，所述進(jìn)料池的液位低于水解預(yù)酸化反應(yīng)器的液位，所述進(jìn)料池通過提升水泵、流量計(jì)與后端的高效厭氧反應(yīng)器相連。利用該裝置污泥量大大降低，減輕了污泥對(duì)環(huán)境的二次污染；運(yùn)行電耗大大降低；產(chǎn)生沼氣生物能，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益；運(yùn)行成本大大降低。
文檔編號(hào)C12M1/107GK201882975SQ2010206553
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者周煥祥, 宗可卿, 房愛東 申請(qǐng)人:山東綠泉環(huán)保工程有限公司