本發(fā)明屬于厭氧生物處理領(lǐng)域，尤其涉及一種集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下通過厭氧菌的作用，將廢水中的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過程，大致分為4個(gè)階段：水解階段、酸化階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。厭氧生物處理技術(shù)在無需提供外援能量的條件下，以被還原有機(jī)物作為受氫體，同時(shí)產(chǎn)生有能源價(jià)值的甲烷氣體，與好氧生物技術(shù)相比較，厭氧生物處理技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢和十分廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景：(1)容積負(fù)荷高，第三代厭氧反應(yīng)器如IC容積負(fù)荷可高達(dá)15～20kg/(m³·d)，遠(yuǎn)超好氧處理技術(shù)容積負(fù)荷0.4～1.0kg/(m³·d)，在同等條件下，節(jié)省占地面積；(2)運(yùn)行耗能低，好氧活性污泥法每去除1000kgCOD耗電(1.44～3.6)×10⁸J，每去除1000kgCOD耗電(2.52～5.4)×10⁷J；(3)剩余污泥少，產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)率Y為0.03kgVSS/kgCOD，而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25～0.6kgVSS/kgCOD；(4)可回收資源多，每去除1kgCOD可產(chǎn)生0.35m³的甲烷，可用于鍋爐或發(fā)電，厭氧反應(yīng)器內(nèi)產(chǎn)生的顆粒污泥可以作為接種污泥銷售，從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)利益。

雖然厭氧處理技術(shù)存在諸多優(yōu)點(diǎn)，但也存在明顯的缺點(diǎn)：1、厭氧罐進(jìn)水負(fù)荷高時(shí)，如調(diào)試過程中，厭氧污泥(尤其絮狀污泥)很容易隨廢水流出罐外；2、厭氧顆粒污泥去除COD效率遠(yuǎn)高于絮狀污泥，而厭氧污泥顆?；滓獥l件是需要上升流速產(chǎn)生一定的剪切作用，一般上升流速不低于3m/h；3、產(chǎn)甲烷菌對pH非常敏感，一般厭氧罐內(nèi)的pH在6.8～7.2時(shí)，產(chǎn)甲烷菌活性最好，處理效果最佳，當(dāng)pH低于6.5時(shí)，去除效果急劇下降，所以當(dāng)進(jìn)水pH過低時(shí)，尤其廢水中堿度比較低時(shí)，會在進(jìn)水前投加堿；4、廢水溫度對產(chǎn)甲烷菌活性影響很大，國內(nèi)一般采用厭氧中溫消化，溫度控制在35～40℃，需單獨(dú)設(shè)立加熱池，利用蒸汽或者電加熱；5、生產(chǎn)車間由于檢修等多方面原因，會暫停生成，沒有廢水排出，此時(shí)，厭氧罐也會停止進(jìn)水，污泥沉降于罐體底部，罐內(nèi)溫度逐漸降低，再次啟動時(shí)會出現(xiàn)去除效率低下的問題。綜上所述現(xiàn)有的厭氧處理技術(shù)存在對pH、溫度等環(huán)境條件極其敏感、啟動時(shí)間長、停止進(jìn)水后恢復(fù)時(shí)間長、高負(fù)荷及高上升流速導(dǎo)致跑泥等問題，這些問題都制約著厭氧生物處理技術(shù)的高效應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，操作簡單，可有效截留污泥，防止厭氧罐中污泥流失，促進(jìn)顆粒污泥的形成，減少藥劑投加量，節(jié)約成本，提高厭氧罐處理效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是包括廢水進(jìn)水管、主循環(huán)罐、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、外循環(huán)系統(tǒng)、厭氧罐；所述的廢水進(jìn)水管與主循環(huán)罐相連，主循環(huán)罐內(nèi)中上部設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，外部設(shè)外循環(huán)系統(tǒng)，外循環(huán)系統(tǒng)與厭氧罐連接。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的主循環(huán)罐罐體內(nèi)中上部設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，下部設(shè)置旋流板、在線pH計(jì)、在線溫度計(jì)、加熱管，頂部設(shè)置排氣管；主循環(huán)罐罐體外部設(shè)外循環(huán)系統(tǒng)、檢查孔、旋梯，除各接口外全部封閉；所述的在線pH計(jì)、在線溫度計(jì)焊接于主循環(huán)罐下部，用于控制厭氧進(jìn)水pH值及溫度。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)固定于主循環(huán)罐的中上部，并與四周延伸的槽鋼焊接作為支撐，包括內(nèi)循環(huán)罐、中心管、厭氧罐回流管、上清液出水管、污泥截留管，內(nèi)循環(huán)罐內(nèi)部通過厭氧回流管與厭氧罐相連，中心管上下兩端開口與主循環(huán)罐相通，下端高于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)底端，且與上清液出水管相連，出水排至后續(xù)好氧生物處理。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的外循環(huán)系統(tǒng)用于主循環(huán)罐與厭氧罐之間連接，包括主循環(huán)罐出水管、循環(huán)泵、厭氧罐進(jìn)水管及電磁流量計(jì)；所述的循環(huán)泵通過主循環(huán)罐出水管與主循環(huán)罐相連；所述的厭氧罐進(jìn)水管上設(shè)閘閥和止回閥，止回閥防止厭氧罐中廢水倒流；所述的電磁流量計(jì)及閘門控制進(jìn)水流量。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的旋流板安裝位置低于廢水進(jìn)水管，沿同一水平面斜下45°焊接于主循環(huán)罐四周筒壁上。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的加熱管采用不銹鋼材質(zhì)，采用U型卡固定于角鋼支架上，支架底座與主循環(huán)罐底板焊接；所述的加熱管表面設(shè)有若干布?xì)饪?，孔?～5mm，用于釋放蒸汽。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的排氣管一端焊接于主循環(huán)罐頂部，一端留有法蘭接口，與甲烷儲氣柜或者火炬相連。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的檢查孔裝于主循環(huán)罐底部及頂部，用于日常維護(hù)檢修，尺寸一般為600mm。

本發(fā)明進(jìn)一步改進(jìn)，所述的污泥截留管選用45°彎頭焊接于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)底部，彎曲方向正對廢水進(jìn)水管。

工作時(shí)，原廢水經(jīng)廢水進(jìn)水管進(jìn)入主循環(huán)罐中，經(jīng)旋流板產(chǎn)生旋流作用與內(nèi)循環(huán)罐截留的厭氧污泥充分混合至底部，通過加熱管、在線pH計(jì)及在線溫度計(jì)，將厭氧進(jìn)水控制在合理范圍內(nèi)，并通過循環(huán)罐出水管、循環(huán)泵及厭氧進(jìn)水管進(jìn)入?yún)捬豕拗?，厭氧罐出水通過厭氧回流管回流至內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中，其中上清液隨上清液出水管排至后續(xù)好氧生物處理，污泥則隨著污泥截留管滑落至主循環(huán)罐罐體中與原廢水混合后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)過程，另產(chǎn)生的沼氣通過排氣管與甲烷儲氣柜或者火炬相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：

1.截留厭氧污泥，縮短調(diào)試時(shí)間：本發(fā)明設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，并在內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)底部裝有污泥截留管，厭氧罐出水通過厭氧回流管進(jìn)入主循環(huán)罐內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)后，沿污泥截留管滑落至主循環(huán)罐中，并進(jìn)一步隨外循環(huán)系統(tǒng)回至厭氧罐中，大大減少厭氧污泥流失量，縮短了調(diào)試時(shí)間，同時(shí)也節(jié)省了再次接種污泥的費(fèi)用。

2.提高上升流速，促進(jìn)污泥顆?；罕景l(fā)明設(shè)置外循環(huán)系統(tǒng)可在不增加厭氧罐容積負(fù)荷的基礎(chǔ)上大大提高了上升流速，促進(jìn)厭氧污泥的顆?；?。

3.減少藥劑投加量，節(jié)約成本：本發(fā)明可以充分利用厭氧出水(正常中性)與進(jìn)水混合，有效提高進(jìn)水pH值及堿度，減少堿投加量，節(jié)省成本。

4.提高進(jìn)水溫度，減少占地面積：本發(fā)明主循環(huán)罐底部設(shè)置加熱管，對進(jìn)水加熱后通過外循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)入?yún)捬豕?，無需另外設(shè)立加熱池，減少占地面積；另一方面，厭氧罐溫度一般保持在30～35℃，回流至主循環(huán)罐后，與進(jìn)水混合，提高進(jìn)水溫度，也避免溫度過高對后續(xù)好氧生物系統(tǒng)的影響。

5.持續(xù)運(yùn)行，避免間歇停水造成的影響：本發(fā)明可在沒有進(jìn)水的情況下，通過循環(huán)，保持污泥呈懸浮狀態(tài)，以及保持罐內(nèi)溫度維持在合理范圍內(nèi)，再次啟動時(shí)，使厭氧罐在最短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳狀態(tài)。

附圖說明

以下將結(jié)合附圖和實(shí)施來對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但是應(yīng)當(dāng)知道，這些附圖僅是為解釋目的而設(shè)計(jì)的，因此不作為本發(fā)明范圍的限定。此外，除非特別指出，這些附圖僅意在概念性地說明此處描述的結(jié)構(gòu)構(gòu)造，而不必依比例進(jìn)行繪制。

圖1是本發(fā)明集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)剖視示意圖。

圖2是本發(fā)明集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)上層平面俯視圖及旋流板沿筒壁展開示意圖。

圖3是本發(fā)明集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)下層平面俯視示意圖。

圖中：1-廢水進(jìn)水管 2-主循環(huán)罐 3-內(nèi)循環(huán)罐 4-中心管 5-厭氧罐回流管 6-上清液出水管 7-污泥截留管 8-旋流板 9-加熱管 10-主循環(huán)罐出水管 11-循環(huán)泵 12-厭氧罐進(jìn)水管 13-電磁流量計(jì) 14-在線pH計(jì) 15-在線溫度計(jì) 16-排氣管 17-檢查孔 18-旋梯 19-厭氧罐。

具體實(shí)施方式

下面對照附圖，通過對實(shí)施例的描述，本發(fā)明的具體實(shí)施方式如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。

由圖1、圖2、圖3可以看出，一種集截留污泥、加熱及循環(huán)功能于一體的厭氧循環(huán)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是包括廢水進(jìn)水管1、主循環(huán)罐2、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、外循環(huán)系統(tǒng)、厭氧罐19；廢水進(jìn)水管1與主循環(huán)罐2相連，主循環(huán)罐2內(nèi)中上部設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，外部設(shè)外循環(huán)系統(tǒng)，外循環(huán)系統(tǒng)與厭氧罐19連接。

進(jìn)一步地，主循環(huán)罐2罐體內(nèi)中上部設(shè)置內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，下部設(shè)置旋流板8、在線pH計(jì)14、在線溫度計(jì)15、加熱管9，頂部設(shè)置排氣管16；主循環(huán)罐2罐體外部設(shè)外循環(huán)系統(tǒng)、檢查孔17、旋梯18，除各接口外全部封閉；在線pH計(jì)14、在線溫度計(jì)15焊接于主循環(huán)罐2下部，用于控制厭氧進(jìn)水pH值及溫度。

進(jìn)一步地，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)固定于主循環(huán)罐2的中上部，并與四周延伸的槽鋼焊接作為支撐，包括內(nèi)循環(huán)罐3、中心管4、厭氧罐回流管5、上清液出水管6、污泥截留管7，內(nèi)循環(huán)罐3內(nèi)部通過厭氧回流管5與厭氧罐19相連，中心管4上下兩端開口與主循環(huán)罐2相通，下端高于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)底端，且與上清液出水管6相連，出水排至后續(xù)好氧生物處理。

進(jìn)一步地，外循環(huán)系統(tǒng)用于主循環(huán)罐2與厭氧罐19之間連接，包括主循環(huán)罐出水管10、循環(huán)泵11、厭氧罐進(jìn)水管12及電磁流量計(jì)13；循環(huán)泵11通過主循環(huán)罐出水管10與主循環(huán)罐2相連，最大流量一般為進(jìn)水流量的2倍；厭氧罐進(jìn)水管12上設(shè)閘閥和止回閥，止回閥防止厭氧罐中廢水倒流；電磁流量計(jì)13及閘門控制進(jìn)水流量。

進(jìn)一步地，旋流板8安裝位置低于廢水進(jìn)水管1，沿同一水平面斜下45°焊接于主循環(huán)罐2四周筒壁上，共8塊。

進(jìn)一步地，加熱管9采用不銹鋼材質(zhì)，采用U型卡固定于角鋼支架上，支架底座與主循環(huán)罐2底板焊接；加熱管9表面設(shè)有若干布?xì)饪祝讖?～5mm，用于釋放蒸汽。

進(jìn)一步地，排氣管16一端焊接于主循環(huán)罐2頂部，一端留有法蘭接口，與甲烷儲氣柜或者火炬相連。

進(jìn)一步地，檢查孔17裝于主循環(huán)罐2底部及頂部，用于日常維護(hù)檢修，尺寸為600mm。

進(jìn)一步地，污泥截留管7選用45°彎頭焊接于內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)底部，彎曲方向正對廢水進(jìn)水管1。

工作時(shí)，原廢水經(jīng)廢水進(jìn)水管1進(jìn)入主循環(huán)罐2中，經(jīng)旋流板8產(chǎn)生旋流作用與內(nèi)循環(huán)罐3截留的厭氧污泥充分混合至底部，通過加熱管9、在線pH計(jì)14及在線溫度計(jì)15，將厭氧進(jìn)水控制在合理范圍內(nèi)，并通過主循環(huán)罐出水管10、循環(huán)泵11及厭氧進(jìn)水管12進(jìn)入?yún)捬豕?9中，厭氧罐19出水通過厭氧回流管5回流至內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)中，其中上清液隨上清液出水管6排至后續(xù)好氧生物處理，污泥則隨著污泥截留管7滑落至主循環(huán)罐2罐體中與原廢水混合后進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)過程，另產(chǎn)生的沼氣通過排氣管16與甲烷儲氣柜或者火炬相連。

以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。