污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，主要涉及一種新型可工業(yè)化應(yīng)用，且高效、穩(wěn)定預(yù)處理高濃度有機(jī)廢水的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]水解酸化過程主要是利用水解和產(chǎn)酸發(fā)酵微生物將水中的固體、大分子和不易生物轉(zhuǎn)化的有機(jī)物分解為易于生物降解的小分子有機(jī)物，廢水的可生化性可以得到較大改善，使后續(xù)的好氧或厭氧生物處理單元以較少的能耗和較短的停留時(shí)間得到處理。目前，水解酸化反應(yīng)器大多作為高濃度有機(jī)廢水的預(yù)處理設(shè)備，以提高廢水的可生化性，并可代替初沉池，從而降低工程投資。
[0003]厭氧水解酸化裝置的合理設(shè)計(jì)對(duì)于一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)良好的水解處理單元是至關(guān)重要的。水解酸化反應(yīng)器普遍采用傳統(tǒng)推流式設(shè)計(jì)，對(duì)配水系統(tǒng)要求較高，易出現(xiàn)局部酸化，導(dǎo)致污泥上浮，污水處理所需停留時(shí)間較長(zhǎng)，設(shè)備積體龐大，同時(shí)還存在溝流、短流現(xiàn)象及表面易結(jié)渣等問題，嚴(yán)重影響污水處理效率和出水水質(zhì)。此外，上流式厭氧污泥床、厭氧濾池等工藝形式也被用作水解酸化反應(yīng)器，但這些工藝形式對(duì)污水水質(zhì)要求較高，需配套初沉池，對(duì)配水系統(tǒng)及工藝操作條件要求較高。近年來，攪拌槽式反應(yīng)器(CSTR)用作厭氧水解酸化處理，因其具有良好原料適應(yīng)性、高效、傳質(zhì)均勻的優(yōu)勢(shì)，有效避免浮渣、結(jié)殼等優(yōu)點(diǎn)得到了一定應(yīng)用，但存在著反應(yīng)器內(nèi)生物量較低，需要污泥回流設(shè)施，抗沖擊負(fù)荷能力不強(qiáng)的問題。
[0004]綜上所述，傳統(tǒng)厭氧水解酸化裝置存在的弊端包括:(I)推流或上升流工藝形式存在傳質(zhì)效果不佳、局部酸化、對(duì)進(jìn)水水質(zhì)及配水系統(tǒng)要求高等問題；(2)完全混合工藝形式存在生物量低、需污泥回流、抗沖擊負(fù)荷能力弱等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有水解酸化反應(yīng)器的不足，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種具有較強(qiáng)傳質(zhì)能力、較高生物保有能力、水解效率高、無需污泥回流設(shè)施并且成本低、占地小的新型高效水解反應(yīng)裝置。
[0006]污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置，它包括池體、排水堰、進(jìn)水口、出水口、排泥管、pH與ORP探頭、排氣管、水封瓶、濕式氣體流量計(jì)、氣體在線監(jiān)測(cè)裝置、攪拌電機(jī)、氣體密封管、氣體密封擋板、螺旋槳、攪拌槳、螺旋桿、法蘭、頂板、集水槽、排水管、導(dǎo)流擋板、傘形支架和垂直擋板；
[0007]所述的池體頂部設(shè)置有頂板，氣體密封管貫穿于頂板，螺旋桿下端位于池體底部并與攪拌槳連接，螺旋桿上端穿過氣體密封管固定于攪拌電機(jī)上，螺旋槳與氣體密封擋板均設(shè)置于螺旋桿上，且位于氣體密封管下方，并且螺旋槳位于氣體密封擋板下方;導(dǎo)流擋板與傘形支架的斜支架固定連接，傘形支架是由斜支架與豎直支架構(gòu)成;傘形支架的豎直支架與垂直擋板固定連接，垂直擋板一端與頂板垂直連接，另一端置于池體內(nèi)；
[0008]頂板右側(cè)設(shè)置有兩個(gè)排氣管，兩個(gè)排氣管的出氣口均與水封瓶的進(jìn)氣口連通，水封瓶的出氣口與濕式氣體流量計(jì)的氣體接入口連通，濕式氣體流量計(jì)的氣體輸出口與氣體在線監(jiān)測(cè)裝置的氣體接入口連通；
[0009]集水槽位于池體上端側(cè)面，集水槽由排水堰與池體側(cè)壁共同形成上端開口的環(huán)形槽;排水管為“U”形管，“U”形管的一端設(shè)置于集水槽下端，并與集水槽連通，另一端與大氣連通，排水管的出水口設(shè)置于“U”形管的右側(cè)管處；
[0010]所述的池體底部中間位置設(shè)置排泥管，進(jìn)水口的出水口與攪拌槳位于同一水平面，且位于攪拌槳邊緣外側(cè)線速度最高處，PH與ORP探頭設(shè)置于池體底部側(cè)面。
[0011]本發(fā)明的技術(shù)方案是:污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置包括反應(yīng)區(qū)、泥水提升區(qū)、導(dǎo)流區(qū)、污泥回流區(qū)、沉淀區(qū)和排水區(qū)，頂蓋與池體通過法蘭連接。所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有進(jìn)水口、攪拌裝置及pH、0RP、溫度控制裝置，頂部傘形內(nèi)壁設(shè)垂直排列的導(dǎo)流擋板，進(jìn)水口設(shè)置于池體側(cè)壁攪拌槳線速度最高處;泥水提升區(qū)設(shè)有螺旋攪拌槳、氣體密封管及氣體密封擋板，氣體密封擋板固定于同軸套筒式螺旋桿上;泥水下降區(qū)呈環(huán)形，外壁與反應(yīng)區(qū)頂部擋板保持一定高度;污泥回流區(qū)由池體外壁與反應(yīng)區(qū)頂部擋板之間區(qū)域形成;沉淀區(qū)由池體外壁與泥水下降區(qū)外壁之間區(qū)域形成;排水區(qū)由排水堰、集水槽和排水管組成，排水堰為三角堰，集水槽為環(huán)形，排水管為U型管，頂部與大氣連通。
[0012]在本發(fā)明的實(shí)施方式中，所述反應(yīng)區(qū)螺旋桿與泥水提升區(qū)螺旋桿為同軸，頂部固定于攪拌電機(jī);泥水提升區(qū)頂部與沉淀區(qū)頂部各設(shè)排氣孔一個(gè)，并與水封瓶連通，水封瓶氣體出口接濕式氣體流量計(jì)，之后接氣體在線監(jiān)測(cè)裝置;反應(yīng)區(qū)底部設(shè)排泥管，底坡設(shè)一定傾角。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)如下:
[0014](I)本發(fā)明的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置繼承了傳統(tǒng)攪拌槽式反應(yīng)器(CSTR)的優(yōu)勢(shì)，微生物和污水在反應(yīng)區(qū)呈全混反應(yīng)，傳質(zhì)效率高，反應(yīng)區(qū)攪拌槳使得泥水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)水平方向上均勻混合。同時(shí)，設(shè)置泥水提升區(qū)使得泥水在垂直方向上流動(dòng)，雙攪拌的作用帶來了反應(yīng)器最大程度的泥水混合，停留時(shí)間縮短，工程造價(jià)降低。雙攪拌可實(shí)現(xiàn)污泥混合反應(yīng)與內(nèi)循環(huán)雙重功能，并可根據(jù)轉(zhuǎn)速調(diào)整污泥內(nèi)回流的循環(huán)比，延長(zhǎng)SRT，傳質(zhì)速率、污泥活性和濃度都大大提高，提高了水解反應(yīng)速率。
[0015](2)本發(fā)明的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置將反應(yīng)區(qū)、泥水提升區(qū)、泥水下降區(qū)、導(dǎo)流區(qū)、沉淀區(qū)設(shè)在一個(gè)反應(yīng)裝置內(nèi)，反應(yīng)區(qū)頂部傘形擋板可起到氣液固三相分離的作用，可同步實(shí)現(xiàn)高效水解酸化和泥水分離，節(jié)省了污泥沉淀裝置并且污泥保有量高，占地面積小，動(dòng)力消耗低。本發(fā)明的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置對(duì)水質(zhì)要求較低，集初沉池、水解酸化池、污泥沉淀池和回流設(shè)施為一體，縮短了污水處理工藝流程，節(jié)約了工程造價(jià)。
[0016](3)本發(fā)明的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置中，反應(yīng)區(qū)頂部?jī)?nèi)壁設(shè)垂直排列的導(dǎo)流擋板使反應(yīng)區(qū)避免由于攪拌造成混合液的旋流，進(jìn)水口設(shè)置于攪拌槳邊緣線速度最高處，可使來水迅速擴(kuò)散，避免了常規(guī)反應(yīng)器中布水不均問題，反應(yīng)器的抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)。
[0017](4)本發(fā)明的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置中，泥水提升區(qū)中螺旋槳提供較高的水流垂直流速，使泥水提升區(qū)和導(dǎo)流區(qū)頂部水面處于紊動(dòng)狀態(tài)，避免了傳統(tǒng)反應(yīng)器中頂部水面易結(jié)渣的弊端。此外，該區(qū)中氣體密封管和氣體密封擋板的設(shè)置簡(jiǎn)單有效的解決了實(shí)際生產(chǎn)中由于螺旋桿密封不佳帶來的漏氣問題。
【附圖說明】
[0018]圖1為污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置的示意圖；
[0019]圖2為污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置啟動(dòng)階段COD濃度變化情況，其中，A為進(jìn)水COD濃度變化，B為出水COD濃度變化，C為COD去除率；
[0020]圖3為污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置啟動(dòng)階段pH的變化情況，其中，A為進(jìn)水的pH變化，B為出水的pH的變化；
[0021]圖4為不同稀釋倍數(shù)下處理前后制藥廢水的發(fā)光抑制率;其中，A為進(jìn)水的發(fā)光抑制率;B為出水的發(fā)光抑制率。
【具體實(shí)施方式】
[0022]【具體實(shí)施方式】一:結(jié)合圖1，本實(shí)施方式的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置，其特征在于它包括池體1、排水堰2、進(jìn)水口 3、出水口 4、排泥管5、pH與ORP探頭6、排氣管7、水封瓶8、濕式氣體流量計(jì)9、氣體在線監(jiān)測(cè)裝置10、攪拌電機(jī)11、氣體密封管12、氣體密封擋板13、螺旋槳14、攪拌槳15、螺旋桿16、法蘭17、頂板18、集水槽19、排水管20和導(dǎo)流擋板21;
[0023]所述的池體I頂部設(shè)置有頂板18，氣體密封管12貫穿于頂板18，螺旋桿16下端位于池體I底部并與攪拌槳15連接，螺旋桿16上端穿過氣體密封管12固定于攪拌電機(jī)11上，螺旋槳14與氣體密封擋板13均設(shè)置于螺旋桿16上，且位于氣體密封管12下方，并且螺旋槳14位于氣體密封擋板13下方;導(dǎo)流擋板21與傘形支架22的斜支架22-1固定連接，傘形支架22是由斜支架22-1與豎直支架22-2構(gòu)成;傘形支架22的豎直支架22-2與垂直擋板23固定連接，垂直擋板23—端與頂板18垂直連接，另一端置于池體I內(nèi)；
[0024]頂板18右側(cè)設(shè)置有兩個(gè)排氣管7，兩個(gè)排氣管7的出氣口均與水封瓶8的進(jìn)氣口連通，水封瓶8的出氣口與濕式氣體流量計(jì)9的氣體接入口連通，濕式氣體流量計(jì)9的氣體輸出口與氣體在線監(jiān)測(cè)裝置10的氣體接入口連通；
[0025]集水槽19位于池體I上端側(cè)面，集水槽19由排水堰2與池體I側(cè)壁共同形成上端開口的環(huán)形槽;排水管20為“U”
[0026]形管，“U”形管的一端設(shè)置于集水槽19下端，并與集水槽19連通，另一端與大氣連通，排水管20的出水口 4設(shè)置于“U”形管的右側(cè)管處；
[0027]所述的池體I底部中間位置設(shè)置排泥管5，進(jìn)水口3的出水口與攪拌槳15位于同一水平面，且位于攪拌槳15邊緣線速度最高處，pH與ORP探頭6設(shè)置于池體I底部側(cè)面。
[0028]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述的兩個(gè)排氣管7分別設(shè)置在氣體密封管12與垂直擋板23之間的頂板18上，以及垂直擋板23與池體壁之間的的頂板18上。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0029]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述的傘形支架22與池體I底部區(qū)域共同形成反應(yīng)區(qū)。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0030]反應(yīng)區(qū)底部與水平面夾角為10°，以利于定期在反應(yīng)器停止攪拌后進(jìn)行排泥工作。
[0031]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述的導(dǎo)流擋板21共6個(gè)，并垂直固定連接在斜支架22-1上。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0032]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:所述的斜支架22-1與水平面的夾角為25°。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0033]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是:豎直支架22-2與垂直擋板23共同形成了導(dǎo)流區(qū)。其它與【具體實(shí)施方式】一相同。