專(zhuān)利名稱(chēng)：一體化高濃度難降解污水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種污水處理裝置，具體地說(shuō)是一種高濃度難降解有機(jī)廢水 處理的反應(yīng)器。
(二)
背景技術(shù)：
近年來(lái)，由于松花江及太湖水連續(xù)發(fā)生較為嚴(yán)重的水體污染事件，社會(huì)各界 和各級(jí)環(huán)保部門(mén)越來(lái)越來(lái)關(guān)注高濃度工業(yè)廢水的排放。因此高濃度有機(jī)廢水處理 研究顯得尤為重要。厭氧生物處理是一種高效的生物處理技術(shù)，具有有機(jī)負(fù)荷高， 污泥產(chǎn)量小等優(yōu)點(diǎn)，目前被廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水的處理。但其出水C0D濃 度較高，出水往往不能達(dá)標(biāo)排放。膜生物反應(yīng)器是一種將膜分離技術(shù)與生物處理 單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，具占地面積小、容積負(fù)荷高、出水水質(zhì)好等諸多 優(yōu)點(diǎn)。在專(zhuān)利號(hào)為02273044.3的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利中公開(kāi)了一種"厭氧好氧一 體化污水處理裝置"，該裝置由不同直徑的內(nèi)外圓筒套疊組成，內(nèi)圓筒作為好氧 區(qū)，內(nèi)圓筒與外圓筒之間設(shè)有環(huán)形通道構(gòu)成厭氧區(qū)。該工藝流程簡(jiǎn)單，啟動(dòng)快， 運(yùn)行穩(wěn)定，水力停留時(shí)間短，操作實(shí)施方便，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占地面積小，運(yùn)行 費(fèi)用低。但也存在一些缺點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，厭氧部分無(wú)三相分離器，無(wú)法 實(shí)現(xiàn)水氣液的完全分離；2)產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲垸菌在同一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)，無(wú)法提供最 佳的生長(zhǎng)和代謝條件，使它們能夠發(fā)揮各自最大的活性，與兩相厭氧消化工藝相 比，其處理能力和效率較低。
(三)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種管理操作簡(jiǎn)單，組合化程度高，處理效率高，工 程造價(jià)低的一體化高濃度難降解污水處理裝置。 本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
它包括兩相厭氧區(qū)和好氧區(qū)兩部分，兩者成塔式連接，上部分為好氧區(qū)，下 部分為兩相厭氧區(qū)；兩相厭氧區(qū)由內(nèi)套筒、中間套筒和外套筒組合而成，內(nèi)套筒 內(nèi)為產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)、內(nèi)套筒與中間套筒之間為兩相厭氧過(guò)渡區(qū)、中間套筒與外套 筒之間為產(chǎn)甲垸相反應(yīng)區(qū)，兩相厭氧過(guò)渡區(qū)和產(chǎn)甲垸相反應(yīng)區(qū)的下部為泥水分離
區(qū)、上部為氣相區(qū)，內(nèi)套筒頂部周?chē)O(shè)有出水堰板，外套筒頂部設(shè)置出水管，出 水通過(guò)水泵打到位于上層的好氧區(qū)，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置有膜生物反應(yīng)器，在兩相厭氧 區(qū)和好氧區(qū)均設(shè)有排泥管，好氧區(qū)下部還設(shè)有好氧進(jìn)氣管、好氧進(jìn)氣管與曝氣系 統(tǒng)相連，上部設(shè)有反沖洗管。
本發(fā)明還可以包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征
1、 所述的膜生反應(yīng)器的中空纖維膜為片狀，即兩端用一豎管接纖維絲的出 水孔，形成一種平板狀，單片平板狀膜構(gòu)成一種矩形狀膜組件，單片狀膜間有一 定的距離。
2、 所述的膜組件的膜通量為8.0 L/m2'h 64.0L/m2-h。
3、 所述的套曝氣系統(tǒng)有兩套， 一套為位于底端的球冠狀微孔曝氣器，另一 套為位于膜層間的粗氣泡曝氣器。
4、 兩套曝氣系統(tǒng)由同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)供氣。
5、 所述的產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)上部為三相分離器、下部為完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)， 在三相分離器內(nèi)設(shè)有沉淀區(qū)和氣室，在完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)有排泥管， 完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管和射流攪拌器。
6、 所述的產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有將該反應(yīng)區(qū)分割成上下兩部分的導(dǎo)流筒， 下部分為反應(yīng)區(qū)、底部裝有排泥管，上部分為泥水分離沉淀區(qū)、內(nèi)設(shè)出水槽和出 水管。
本發(fā)明的兩相厭氧區(qū)采用套筒組合的形式，各種形式的多組套筒將反應(yīng)器內(nèi) 的空間有機(jī)地分割成產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)、兩相厭氧過(guò)渡區(qū)、產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)、泥水分 離區(qū)、氣相區(qū)等，從而使反應(yīng)器具有兩相厭氧生物處理的功能。
本發(fā)明中膜組件的結(jié)構(gòu)形式是一大特點(diǎn)，其中，中空纖維膜設(shè)計(jì)成片狀，兩 端用一豎管接纖維絲的出水孔，形成一種平板狀，然后將這種單片狀膜構(gòu)成一種 矩形狀膜組件，單片狀膜間設(shè)置有一定的距離，避免污泥的淤積。該組件膜的膜 通量為8.0L/m21 64.0L/m2'h。另外，本發(fā)明采用兩套曝氣系統(tǒng)， 一套為底端 曝氣，用球冠狀微孔曝氣器，向反應(yīng)器內(nèi)提供足夠的溶解氧；底端曝氣能夠防止 底部出現(xiàn)由于污泥堆積造成的死角，避免了淤積的污泥在缺氧條件下呼吸產(chǎn)生的 黑色物質(zhì)對(duì)膜表面的堵塞，因而是有助于減緩中空纖維膜的堵塞，延長(zhǎng)運(yùn)行周期 的膜組件形式。另一套為層間曝氣，用粗氣泡曝氣器，此裝置能夠增加對(duì)膜表面
的沖刷，很好的防止污泥在纖維絲間淤積。同時(shí)為膜組件提供適宜的膜面流速， 以減緩膜污染的發(fā)生，而且每個(gè)單元之間都采取可拆裝的方式，是一種效果最好 的膜組件形式。兩套曝氣系統(tǒng)由同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行供氣。
本發(fā)明在厭氧部分采用兩相厭氧，兩相厭氧的本質(zhì)就是通過(guò)調(diào)控產(chǎn)酸相和產(chǎn) 甲垸相兩個(gè)單元的運(yùn)行參數(shù)，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)控制方法，實(shí)現(xiàn)生物相的分離，從而形 成產(chǎn)酸發(fā)酵微生物和產(chǎn)甲烷發(fā)酵微生物各自的最佳生態(tài)條件，充分發(fā)揮各自的降 解效率，大幅度提高廢水厭氧生物處理的能力和反應(yīng)器的運(yùn)行穩(wěn)定性。廢水通過(guò) 產(chǎn)酸反應(yīng)器對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理，不僅將廢水中溶解性大分子有機(jī)物分解成較高級(jí) 的脂肪酸、甘油、氨基酸、單糖、醇類(lèi)等，同時(shí)將不溶性有機(jī)物分解成可溶性小 分子有機(jī)物，為產(chǎn)甲垸反應(yīng)器提供了更適宜的基質(zhì)提高了廢水的可生化性，而且 還能夠解除或降低水中的有毒物質(zhì)如硫酸根、重金屬離子的毒性，改變難降解有 機(jī)物的結(jié)構(gòu)，減少對(duì)產(chǎn)甲烷菌的毒害作用和影響，增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，提高 出水效果。
本發(fā)明專(zhuān)利于現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)
1) 本裝置可以處理高濃度難降解有機(jī)廢水，處理效果好，出水可達(dá)到回用 標(biāo)準(zhǔn)。
2) 本裝置工藝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行管理方便；設(shè)備體積小，占地面積小， 從而使整個(gè)工程造價(jià)明顯降低。
3) 在好氧區(qū)對(duì)膜組件結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)，可避免了污泥的淤積；同 時(shí)采用兩套曝氣系統(tǒng)， 一套用球冠狀微孔曝氣器，向反應(yīng)器內(nèi)提供足夠的溶解氧； 另一套用粗氣泡曝氣器，起混合、攪拌的作用，同時(shí)為膜組件提供適宜的膜面流 速，以減緩膜污染的發(fā)生。
4) 所有的閥門(mén)都采用電磁閥，由電控柜統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)了出水、進(jìn)水、反 沖洗的自動(dòng)控制。
5) 處理量大，無(wú)異味，可適用于生活小區(qū)，部隊(duì)營(yíng)房和工廠醫(yī)院等環(huán)境的 污水處理，應(yīng)用前景廣泛。


圖l是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的I-I向剖面圖；圖3是圖i的n-n向剖面圖。 具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述
一體化高濃度污水處理裝置厭氧區(qū)由長(zhǎng)寬不同的兩個(gè)長(zhǎng)方體套筒套疊而 成。內(nèi)套筒l內(nèi)為產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)，產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)上部為三相分離器3，下部為完
全攪拌混合反應(yīng)區(qū)10。在三相分離器內(nèi)設(shè)有沉淀區(qū)4和氣室5，在沉淀區(qū)泥水有
效分離，沉淀污泥回落至完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)10;氣室5的功能是收集并排出
沼氣。在完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)10的底部設(shè)有排泥管13，內(nèi)設(shè)進(jìn)水管6和射流攪 拌器7。出水通過(guò)出水槽8進(jìn)入兩相厭氧過(guò)渡區(qū)9。套筒2內(nèi)為產(chǎn)甲垸相反應(yīng)區(qū)， 該區(qū)內(nèi)由導(dǎo)流筒ll將該區(qū)分為上下兩部分，下兩部分為產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)12，底 部裝有排泥管13;上部分為泥水分離沉淀區(qū)14，內(nèi)設(shè)出水槽15，出水管16。
兩相厭氧區(qū)的上層為好氧區(qū)，筒19為膜生物反應(yīng)器。在膜生物反應(yīng)器19 內(nèi)部設(shè)有三組膜組件20， 21， 22。在好氧區(qū)底部設(shè)有進(jìn)氣管23、進(jìn)水管18和排 泥管27，厭氧區(qū)的出水通過(guò)水泵17被提升到好氧區(qū)。進(jìn)氣管連接曝氣頭24。在 好氧區(qū)上部設(shè)有反沖洗管26和出水管25。當(dāng)反應(yīng)器出水的時(shí)候，打開(kāi)閥門(mén)31， 32， 33，關(guān)闊門(mén)28， 29， 30， 34， 35， 36。當(dāng)進(jìn)行反沖洗的時(shí)候，先對(duì)一個(gè)膜 組件20進(jìn)行反沖洗，其余兩個(gè)正常運(yùn)行。對(duì)膜組件20進(jìn)行反沖洗的時(shí)候，打開(kāi) 閥門(mén)30， 31， 32， 35， 36，關(guān)閉閥門(mén)28, 29， 33， 34。當(dāng)對(duì)膜組件21進(jìn)行反沖 洗的時(shí)候，打開(kāi)閥門(mén)29， 31， 33， 34， 36，關(guān)閉閥門(mén)28, 30， 32， 35。對(duì)膜組 件22進(jìn)行反沖洗的時(shí)候，打開(kāi)閥門(mén)28， 32， 33， 36，關(guān)閉閥門(mén)29， 30， 31， 34， 35。
權(quán)利要求
1、一體化高濃度難降解污水處理裝置，它包括兩相厭氧區(qū)和好氧區(qū)兩部分，其特征是兩者成塔式連接，上部分為好氧區(qū)，下部分為兩相厭氧區(qū)；兩相厭氧區(qū)由內(nèi)套筒、中間套筒和外套筒組合而成，內(nèi)套筒內(nèi)為產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)、內(nèi)套筒與中間套筒之間為兩相厭氧過(guò)渡區(qū)、中間套筒與外套筒之間為產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)，兩相厭氧過(guò)渡區(qū)和產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)的下部為泥水分離區(qū)、上部為氣相區(qū)，內(nèi)套筒頂部周?chē)O(shè)有出水堰板，外套筒頂部設(shè)置出水管，出水通過(guò)水泵打到位于上層的好氧區(qū)，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置有膜生物反應(yīng)器，在兩相厭氧區(qū)和好氧區(qū)均設(shè)有排泥管，好氧區(qū)下部還設(shè)有好氧進(jìn)氣管、好氧進(jìn)氣管與曝氣系統(tǒng)相連，上部設(shè)有反沖洗管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化高濃度難降解污水處理裝置，其特征是 所述的膜生物反應(yīng)器的中空纖維膜為片狀，即兩端用一豎管接纖維絲的出水孔， 形成一種平板狀，單片平板狀膜構(gòu)成一種矩形膜組件，單片狀膜間有一定距離。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一體化高濃度難降解污水處理裝置，其特征是-所述的膜組件的膜通量為8.0 L/m2'h 64.0 L/m2-h。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一體化高濃度難降解污水處理裝置，其 特征是所述的套曝氣系統(tǒng)有兩套， 一套為位于底端的球冠狀微孔曝氣器，另 一套為位于膜層間的粗氣泡曝氣器。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化高濃度難降解污水處理裝置，其特征是 兩套曝氣系統(tǒng)由同一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)供氣。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一體化高濃度難降解污水處理裝置，其 特征是所述的產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)上部為三相分離器、下部為完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)，在三相分離器內(nèi)設(shè)有沉淀區(qū)和氣室，在完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)的底部設(shè)有排泥管， 完全攪拌混合反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)有進(jìn)水管和射流攪拌器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的一體化高濃度難降解污水處理裝置，其特征是所述的產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有將該反應(yīng)區(qū)分割成上下兩部分的導(dǎo)流筒，下部分為反應(yīng)區(qū)、底部裝有排泥管，上部分為泥水分離沉淀區(qū)、內(nèi)設(shè)出水 槽和出水管。
全文摘要
本發(fā)明提供的是一體化高濃度難降解污水處理裝置。它包括兩相厭氧區(qū)和好氧區(qū)兩部分，兩相厭氧區(qū)由內(nèi)套筒、中間套筒和外套筒組合而成，內(nèi)套筒內(nèi)為產(chǎn)酸相反應(yīng)區(qū)、內(nèi)套筒與中間套筒之間為兩相厭氧過(guò)渡區(qū)、中間套筒與外套筒之間為產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)，兩相厭氧過(guò)渡區(qū)和產(chǎn)甲烷相反應(yīng)區(qū)的下部為泥水分離區(qū)、上部為氣相區(qū)，內(nèi)套筒頂部周?chē)O(shè)有出水堰板，外套筒頂部設(shè)置出水管，出水通過(guò)水泵打到位于上層的好氧區(qū)，好氧區(qū)內(nèi)設(shè)置有膜生物反應(yīng)器，在兩相厭氧區(qū)和好氧區(qū)均設(shè)有排泥管，好氧區(qū)下部還設(shè)有好氧進(jìn)氣管、好氧進(jìn)氣管與曝氣系統(tǒng)相連，上部設(shè)有反沖洗管。本發(fā)明具有處理效果好，工藝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，運(yùn)行管理方便，占地面積小，工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101172737SQ20071014445
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2007年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月17日
發(fā)明者劉廣民, 周愛(ài)娟, 朱海博, 趙方波, 陳兆波, 陳兆鵬 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)