專利名稱：一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢水處理裝置，特別涉及一種單獨(dú)或聯(lián)合處理人畜糞便、有機(jī)生活垃圾、垃圾滲浙液和餐廚垃圾等固體含量較高的有機(jī)廢水的厭氧反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
由于厭氧生物處理技術(shù)在廢水和有機(jī)生活垃圾處理過程中，不僅消耗動(dòng)力少，污泥產(chǎn)生量小，而且能夠?qū)⒂袡C(jī)物發(fā)酵生成能源一沼氣，所以近二十多年來，厭氧技術(shù)迅速發(fā)展。厭氧處理所用的反應(yīng)裝置也成為各國環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)研究對象，如第二代的升流式厭氧污泥床(UASB)，第三代的厭氧膨脹顆粒污泥床(EGSB)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)和厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)等。但是，這些高效厭氧反應(yīng)器只適用于固體含量低的廢水(固體含量低于1000mg/L)，沼氣產(chǎn)量也較低，通常每立方米廢水只能產(chǎn)生2立方米的沼氣。所以，對 于人畜糞便、有機(jī)生活垃圾、垃圾滲浙液和餐廚垃圾等固體含量較高(固體含量為6 — 12mg/L)的有機(jī)廢水的處理大多仍然采用傳統(tǒng)的全混合式厭氧反應(yīng)器(CSTR)和農(nóng)業(yè)上的沼氣池進(jìn)行處理。CSTR適用性廣，沼氣產(chǎn)率高，在國內(nèi)外一些養(yǎng)殖場等大型沼氣工程中，有較多應(yīng)用實(shí)例。但是CSTR存在物料停留時(shí)間長，總?cè)莘e負(fù)荷小，反應(yīng)器占地面積大等缺點(diǎn)。近幾年，也有不少處理高濃度廢水的厭氧反應(yīng)器問世，但是，都沒有徹底解決厭氧反應(yīng)器中的關(guān)鍵技術(shù)問題。如將UASB中的三相分離器應(yīng)用到處理固體含量較高的厭氧反應(yīng)器中，由于受進(jìn)水影響，出水中固體含量相對也較高，所以附著的沼氣不易分離；如采用槳葉攪拌器間歇進(jìn)行攪拌時(shí)，由于固體含量較高，啟動(dòng)時(shí)阻力大，槳葉易損壞；如由于固體含量較高，厭氧反應(yīng)器的液面易產(chǎn)生浮渣層，且隨著時(shí)間的推移，浮渣層越來越厚，將會(huì)嚴(yán)重影響厭氧反應(yīng)器的處理效果和沼氣釋放量。
發(fā)明內(nèi)容針對背景技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種既可以處理高固體含量(固體含量為6 — 12mg/L)的廢水，又可以兼顧能源回收的高效厭氧反應(yīng)裝置。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，是由調(diào)節(jié)池，厭氧反應(yīng)器、沼氣收集系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和真空脫氣器通過管道、閥門和泵等連接組成；調(diào)節(jié)池包括調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鳎{(diào)節(jié)池進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池出水口，加熱盤管固定環(huán)和調(diào)節(jié)池加熱盤管；厭氧反應(yīng)器包括器壁、頂蓋、厭氧進(jìn)水口、厭氧加熱盤管、厭氧攪拌器、厭氧出水口、厭氧取樣口和浮渣排放槽。沼氣收集系統(tǒng)包括沼氣導(dǎo)管、脫硫塔、氣水分離罐、氣壓計(jì)、真空泵和真空脫氣器的沼氣導(dǎo)管；PLC控制系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池?cái)嚢桦姍C(jī)，出水泵，電磁流量計(jì)，調(diào)節(jié)池溫控儀，厭氧攪拌電機(jī)、厭氧溫控儀、厭氧出水泵、液位控制儀和電磁閥；真空脫氣器包括真空脫氣器進(jìn)水口和真空脫氣器出水口 ；調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)池出水口通過管道與厭氧反應(yīng)器的厭氧進(jìn)水口相連；沼氣收集系統(tǒng)的氣水分離罐通過沼氣導(dǎo)管穿過厭氧反應(yīng)器的頂蓋和厭氧反應(yīng)器相連；厭氧溫控儀裝在厭氧反應(yīng)器的頂蓋上；厭氧攪拌器安裝在厭氧反應(yīng)器頂蓋的中心位置上；真空脫氣器進(jìn)水口通過管道和焊接于厭氧反應(yīng)器底部的厭氧出水口相連。更進(jìn)一步所述，調(diào)節(jié)池為圓柱體不銹鋼結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)池內(nèi)部盤繞有調(diào)節(jié)池加熱盤管，通過調(diào)節(jié)池溫控儀將調(diào)節(jié)池中的廢水溫度控制到36— 39°C。更進(jìn)一步所述，厭氧反應(yīng)器為不銹鋼結(jié)構(gòu)，但不限于不銹鋼結(jié)構(gòu)，也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。厭氧反應(yīng)器內(nèi)部盤繞有厭氧加熱盤管，通過厭氧溫控儀將厭氧反應(yīng)器中的廢水溫度控制到33— 37°C。更進(jìn)一步所述，厭氧反應(yīng)器中的厭氧攪拌器由中心軸和螺旋上升葉片組成，通過連續(xù)攪拌，使厭氧反應(yīng)器內(nèi)氣液固混合均勻，不存在濃度梯度，通過較好的傳熱傳質(zhì)效果，提聞反應(yīng)速率，從而提聞廣氣效果。更進(jìn)一步所述，在厭氧反應(yīng)器的器壁上，通過法蘭和墊圈連接一個(gè)浮渣排放槽，浮渣排放槽為圓錐體，定期打開浮渣排放槽底部的閥門，通過提高厭氧反應(yīng)器的液位將其液 面上的浮渣進(jìn)行排放。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果I、該實(shí)用新型適宜處理人畜糞便、有機(jī)生活垃圾、垃圾滲浙液和餐廚垃圾等固體(固體含量為6 — 12mg/L)含量較高的有機(jī)廢水；2、該實(shí)用新型的厭氧反應(yīng)器中采用中心軸和螺旋上升葉片組成的攪拌器連續(xù)進(jìn)行攪拌，物料更加均勻，沼氣釋放性能更好，且克服了間歇攪拌需要經(jīng)常啟動(dòng)，造成攪拌器易損壞的問題；3、采用本實(shí)用新型產(chǎn)生的沼氣對調(diào)節(jié)池和厭氧反應(yīng)器中的廢水進(jìn)行加熱，節(jié)約了能源；4、通過浮渣排放槽，定期排出厭氧反應(yīng)器液面上的浮渣層，使反應(yīng)器中產(chǎn)生的沼氣釋放暢通，且能夠保證厭氧反應(yīng)器的有效體積，不會(huì)減少物料的停留時(shí)間。

附圖I為本實(shí)用新型的厭氧反應(yīng)裝置示意圖，附圖2為加熱系統(tǒng)示意圖。圖中I、調(diào)節(jié)池，2、厭氧反應(yīng)器，3、真空脫氣器，I. I、調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?，I. 2、調(diào)節(jié)池進(jìn)水口，I. 3、調(diào)節(jié)池?cái)嚢桦姍C(jī)，I. 4、調(diào)節(jié)池出水口，I. 5、出水泵，I. 6、電磁流量計(jì)，I. 7、加熱盤管固定環(huán)，I. 8、調(diào)節(jié)池加熱盤管，I. 9、調(diào)節(jié)池溫控儀，2. I、器壁，2. 2、頂蓋，2. 3、厭氧進(jìn)水口，2. 4、厭氧攪拌電機(jī),2. 5、厭氧加熱盤管,2. 6、厭氧攪拌器,2. 7、厭氧出水口，2. 8、厭氧取樣口，2. 9、浮渣排放槽，2. 10、厭氧溫控儀，2. 11、沼氣導(dǎo)管，2. 12、脫硫塔，2. 13、氣水分離罐，2. 14、氣壓計(jì)，2. 15、厭氧出水泵，3. I、真空脫氣器進(jìn)水口，3. 2、液位控制儀，3. 3、真空脫氣器出水口，3. 4、真空泵，3. 5、真空脫氣器的沼氣導(dǎo)管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖I、附圖2和一實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。參見附圖，本實(shí)用新型由調(diào)節(jié)池I、厭氧反應(yīng)器2、沼氣收集系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和真空脫氣器3通過管道、閥門和泵連接組成。調(diào)節(jié)池I包括調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鱅. I、調(diào)節(jié)池進(jìn)水口 I. 2，調(diào)節(jié)池出水口 I. 4，加熱盤管固定環(huán)I. 7和調(diào)節(jié)池加熱盤管I. 8。[0020]厭氧反應(yīng)器2包括器壁2. I，頂蓋2. 2，厭氧進(jìn)水口 2. 3，厭氧加熱盤管2. 5，厭氧攪拌器2. 6，厭氧出水口 2. 7，厭氧取樣口 2. 8，浮渣排放槽2. 9。沼氣收集系統(tǒng)包括沼氣導(dǎo)管2. 11，脫硫塔2. 12，氣水分離罐2. 13，氣壓計(jì)2. 14、真空泵3. 4和真空脫氣器的沼氣導(dǎo)管3. 5。PLC控制系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池?cái)嚢桦姍C(jī)I. 3，出水泵I. 5，電磁流量計(jì)I. 6，調(diào)節(jié)池溫控儀I. 9，厭氧攪拌電機(jī)2. 4、厭氧溫控儀2. 10、厭氧出水泵2. 15、液位控制儀3. 2和電磁閥。。真空脫氣器3包括真空脫氣器進(jìn)水口 3. I和真空脫氣器出水口 3. 3。調(diào)節(jié)池I為圓柱體不銹鋼結(jié)構(gòu)。調(diào)節(jié)池I的頂部中心位置安裝有調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵?br> 1.1，調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鱅. I由槳葉和槳桿組成，依靠調(diào)節(jié)池?cái)嚢桦姍C(jī)1.3提供動(dòng)力，通過攪拌對進(jìn)入調(diào)節(jié)池的廢水進(jìn)行均質(zhì)。調(diào)節(jié)池I上部的池壁上焊接有調(diào)節(jié)池進(jìn)水口 I. 2，調(diào)節(jié)池I另 一面的下部的池壁上焊接有調(diào)節(jié)池出水口 I. 4，調(diào)節(jié)池出水口 I. 4通過管道與厭氧反應(yīng)器2的厭氧進(jìn)水口 2. 3相連，此管道上安裝有出水泵I. 5和電磁流量計(jì)I. 6。在PLC的控制下，通過出水泵I. 5將調(diào)節(jié)池中廢水從厭氧進(jìn)水口 2. 3送入?yún)捬醴磻?yīng)器2中，同時(shí)從調(diào)節(jié)池進(jìn)水口 I. 2補(bǔ)進(jìn)相應(yīng)量的待處理的高固體含量的廢水，廢水量通過電磁流量計(jì)I. 6記錄顯示。調(diào)節(jié)池I內(nèi)部盤繞有調(diào)節(jié)池加熱盤管I. 8，調(diào)節(jié)池加熱盤管I. 8通過加熱盤管固定環(huán)I. 7固定于調(diào)節(jié)池I內(nèi)。調(diào)節(jié)池加熱盤管I. 8的進(jìn)口和出口通過管道與鍋爐的出水口和回水口相連，通過鍋爐內(nèi)的熱水在盤管內(nèi)的循環(huán)來加熱調(diào)節(jié)池I中的廢水的溫度。鍋爐內(nèi)的熱水是應(yīng)用本系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣進(jìn)行加熱的。調(diào)節(jié)池內(nèi)安裝有與PLC控制系統(tǒng)相連的調(diào)節(jié)池溫控儀I. 9，通過PLC控制管道上電磁閥，啟閉鍋爐的熱水循環(huán)，將調(diào)節(jié)池中的廢水溫度控制在在36— 39 °C范圍內(nèi)。本實(shí)施例中的厭氧反應(yīng)器2為不銹鋼結(jié)構(gòu)，但不限于不銹鋼結(jié)構(gòu)，也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。厭氧反應(yīng)器2的器壁2. I和頂蓋2. 2通過法蘭和墊圈密閉連接。厭氧反應(yīng)器2的器壁2. I由上下兩部分組成，上部分是圓柱體，下部分是圓錐體，通過焊接相連。厭氧反應(yīng)器2中距內(nèi)壁2厘米處盤繞有厭氧加熱盤管2. 5，厭氧加熱盤管2. 5通過加熱盤管固定環(huán)固定于厭氧反應(yīng)器2中。厭氧加熱盤管2. 5的進(jìn)口和出口通過管道與鍋爐的出水口和回水口相連，管道上安裝有電磁閥。通過盤管內(nèi)熱水的加熱作用，保證了厭氧反應(yīng)器2內(nèi)的物料溫度穩(wěn)定在33— 37°C。頂蓋2. 2上安裝有與PLC控制系統(tǒng)相連接的厭氧溫控儀2. 10，自動(dòng)控制厭氧反應(yīng)器2內(nèi)部的溫度。厭氧反應(yīng)器2的頂蓋2. 2的中心位置安裝有厭氧攪拌器2. 6，厭氧攪拌器2. 6由厭氧攪拌電機(jī)2. 4驅(qū)動(dòng)，厭氧攪拌電機(jī)2. 4與頂蓋2. 2的接觸處采用油封密閉。厭氧攪拌器2. 6由中心軸和螺旋上升葉片組成，螺旋上升葉片焊接在中心軸上。厭氧攪拌器2. 6在厭氧反應(yīng)器2的內(nèi)部進(jìn)行緩慢連續(xù)攪動(dòng)，使物料充分混合。在器壁2. I的外部設(shè)有浮渣排放槽2. 9，浮渣排放槽2. 9的上部與器壁2. I之間通過法蘭和墊圈連接在一起，下部通過三通和管道與真空脫氣器進(jìn)水口 3. I相連。本實(shí)施例中，定期升高厭氧反應(yīng)器2的液位，打開浮渣排放槽2. 9下部的閥門，排出厭氧反應(yīng)器2中反應(yīng)液表層的浮渣。厭氧出水口 2. 7焊接于厭氧反應(yīng)器2的底部，通過管道和三通與真空脫氣器進(jìn)水口 3. I相連。在厭氧出水泵2. 15的作用下，厭氧反應(yīng)器2中的泥水混合物從厭氧出水口
2.7流出，再通過真空脫氣器進(jìn)水口 3. I進(jìn)入到真空脫氣器3內(nèi)。在真空泵3. 4的抽吸作用下，真空脫氣器3內(nèi)部形成真空，泥水混合物中的氣體膨脹釋放上升至液面，氣泡破碎逸出后通過真空泵3. 4和真空脫氣器的沼氣導(dǎo)管3. 5送至氣水分離罐2. 13中進(jìn)行氣水分離，分離后的氣體經(jīng)過脫硫塔2. 12后，進(jìn)入到沼氣儲(chǔ)袋中備用。脫氣后的泥水混合物則由真空脫氣器出水口 3. 3處排出，送至下道工序的絮凝車間進(jìn)行后續(xù)處理。真空脫氣器3內(nèi)的液位通過與PLC控制系統(tǒng)相連的液位控制儀3. 2進(jìn)行自動(dòng)控制。在本實(shí)施例中，在厭氧反應(yīng)器2的器壁2. I側(cè)方焊接有5個(gè)不同高度的厭氧取樣口 2. 8，用以取樣檢測厭氧反應(yīng)器2內(nèi)不同高度的反應(yīng)情況。沼氣導(dǎo)管2. 11穿過厭氧反應(yīng)器2的頂蓋2. 2，一端伸入?yún)捬醴磻?yīng)器2內(nèi)，另一端和氣水分離罐2. 13相連，厭氧反應(yīng)過程中產(chǎn)生的沼氣通過沼氣導(dǎo)管2. 11進(jìn)入氣水分離罐
2.13及脫硫塔2. 12分離水分并脫硫后經(jīng)氣壓計(jì)2. 14檢測壓力，進(jìn)入沼氣儲(chǔ)袋備用。系統(tǒng)中所有設(shè)備和管道的外部都包裹有保溫棉，防止水溫通過器壁進(jìn)行擴(kuò)散，浪 費(fèi)能源。
權(quán)利要求1.一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，是由調(diào)節(jié)池，厭氧反應(yīng)器、沼氣收集系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和真空脫氣器通過管道、閥門和泵等連接組成；其特征在于調(diào)節(jié)池包括調(diào)節(jié)池?cái)嚢杵鳎{(diào)節(jié)池進(jìn)水口，調(diào)節(jié)池出水口，加熱盤管固定環(huán)和調(diào)節(jié)池加熱盤管；厭氧反應(yīng)器包括器壁、頂蓋、厭氧進(jìn)水口、厭氧加熱盤管、厭氧攪拌器、厭氧出水口、厭氧取樣口和浮渣排放槽；沼氣收集系統(tǒng)包括沼氣導(dǎo)管、脫硫塔、氣水分離罐、氣壓計(jì)、真空泵和真空脫氣器的沼氣導(dǎo)管；PLC控制系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池?cái)嚢桦姍C(jī)，出水泵，電磁流量計(jì)，調(diào)節(jié)池溫控儀，厭氧攪拌電機(jī)、厭氧溫控儀、厭氧出水泵、液位控制儀和電磁閥；真空脫氣器包括真空脫氣器進(jìn)水口和真空脫氣器出水口 ；調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)池出水口通過管道與厭氧反應(yīng)器的厭氧進(jìn)水口相連；沼氣收集系統(tǒng)的氣水分離罐通過沼氣導(dǎo)管穿過厭氧反應(yīng)器的頂蓋和厭氧反應(yīng)器相連；厭氧溫控儀裝在厭氧反應(yīng)器的頂蓋上；厭氧攪拌器安裝在厭氧反應(yīng)器頂蓋的中心位置上；真空脫氣器進(jìn)水口通過管道和焊接于厭氧反應(yīng)器底部的厭氧出水口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于調(diào)節(jié)池為圓柱體不銹鋼結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)池內(nèi)部盤繞有調(diào)節(jié)池加熱盤管。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于厭氧反應(yīng)器為不銹鋼結(jié)構(gòu)，厭氧反應(yīng)器內(nèi)部盤繞有厭氧加熱盤管。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于厭氧反應(yīng)器中的厭氧攪拌器由中心軸和螺旋上升葉片組成，螺旋上升葉片焊接在中心軸上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于在厭氧反應(yīng)器的器壁上，通過法蘭和墊圈連接一個(gè)浮渣排放槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，其特征在于浮渣排放槽為圓錐體。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種處理高固體含量廢水的厭氧反應(yīng)裝置，該裝置由調(diào)節(jié)池，厭氧反應(yīng)器、沼氣收集系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)和真空脫氣器通過管道、閥門和泵等連接組成。調(diào)節(jié)池的調(diào)節(jié)池出水口通過管道與厭氧反應(yīng)器的厭氧進(jìn)水口相連；沼氣收集系統(tǒng)的氣水分離罐通過沼氣導(dǎo)管穿過厭氧反應(yīng)器的頂蓋和厭氧反應(yīng)器相連；厭氧溫控儀裝在厭氧反應(yīng)器的頂蓋上；厭氧攪拌器安裝在厭氧反應(yīng)器頂蓋的中心位置上；真空脫氣器進(jìn)水口通過管道和焊接于厭氧反應(yīng)器底部的厭氧出水口相連。
文檔編號(hào)C02F3/28GK202594857SQ20122009471
公開日2012年12月12日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者于景成, 田丹, 靳國良, 田藝偉, 丁雪梅, 桑力維, 張有, 辛凱, 劉迎霞 申請人:北京昊業(yè)怡生科技有限公司