污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置，它涉及污泥循環(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)和沉淀區(qū)，所述反應(yīng)區(qū)頂部為傘形，傘形內(nèi)壁設(shè)導(dǎo)流擋板；所述反應(yīng)區(qū)設(shè)有長方形攪拌槳，泥水提升區(qū)設(shè)螺旋槳，二者固定于同軸攪拌聯(lián)桿；污水在所述裝置內(nèi)呈內(nèi)循環(huán)流態(tài)；本發(fā)明專利技術(shù)可實(shí)現(xiàn)污泥內(nèi)循環(huán)，無需沉淀池，高效利用了裝置內(nèi)部空間，具有傳質(zhì)能力強(qiáng)，生物量高，水解效率高，且成本低，占地小等優(yōu)點(diǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)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。
技術(shù)介紹
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。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，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。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。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有水解酸化反應(yīng)器的不足，本專利技術(shù)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。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；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)；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；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；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。本專利技術(shù)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。在本專利技術(shù)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。本專利技術(shù)的優(yōu)勢(shì)如下:(I)本專利技術(shù)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。(2)本專利技術(shù)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。本專利技術(shù)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)。(3)本專利技術(shù)的污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置中，反應(yīng)區(qū)頂部內(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)。(4)本專利技術(shù)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】圖1為污泥循環(huán)型高效水解反應(yīng)裝置的示意圖；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；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；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】【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;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)成本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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)、導(dǎo)流擋板(21)、傘形支架(22)和垂直擋板(23)；所述的池體(1)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(1)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)一端與頂板(18)垂直連接，另一端置于池體(1)內(nèi)；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；集水槽(19)位于池體(1)上端側(cè)面，集水槽(19)由排水堰(2)與池體(1)側(cè)壁共同形成上端開口的環(huán)形槽；排水管(20)為“U”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；所述的池體(1)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)邊緣外側(cè)線速度最高處，pH與ORP探頭(6)設(shè)置于池體(1)底部側(cè)面。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁杰，任南琪，劉先樹，張麓巖，吳高峰，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23
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