申请日2017.08.11
公开(公告)日2017.11.21
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明提供一种厌氧共代谢处理废水的装置，包括废水预处理装置、厌氧反应池和外置式超滤装置，所述厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和光源，所述厌氧反应池内还设有用于控制所述固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，还包括架设在厌氧反应池上的具有搅拌功能的回流控制装置，经过所述外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过所述回流控制装置回流至厌氧反应池内。通过实施本技术方案，能够有效地控制污泥回流量，确保厌氧反应池中保持足够的活性生物污泥又不浪费基建费用，并实现废水脱氮除磷的深度处理，适合推广应用。
权利要求书
1.厌氧共代谢处理废水的装置,包括废水预处理装置、厌氧反应池和外置式超滤装置，其特征在于：所述厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和光源，所述厌氧反应池内还设有用于控制所述固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，还包括架设在厌氧反应池上的具有搅拌功能的回流控制装置，经过所述外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过所述回流控制装置回流至厌氧反应池内。
2.根据权利要求1所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述厌氧反应池顶端设有可拆卸连接的顶盖。
3.根据权利要求2所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述回流控制装置包括支架、电机和与电机输出轴同轴连接的搅拌轴，所述电机通过所述支架架设在所述厌氧反应池的顶盖上，且所述搅拌轴贯穿所述顶盖延伸至所述厌氧反应池内。
4.根据权利要求3所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述搅拌轴沿径向设有若干个回流管道，所述搅拌轴内设有空心腔，所述空心腔与所述回流管道连通。
5.根据权利要求4所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述回流管道与所述搅拌轴的夹角为45°-60°。
6.根据权利要求4所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述回流管道远离搅拌轴一端的端部设有与回流管道内壁铰接的回流控制阀。
7.根据权利要求4所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述回流管道远离搅拌轴一端的端部设有与回流管道铰接的回流控制轴。
8.根据权利要求4所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述搅拌轴的顶部设有与所述空心腔连通的回料口，所述回料口呈漏斗状，且经过所述外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过管路与回料口大口径一端连通。
9.根据权利要求1所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述固氮细菌为厌氧产氢细菌。
10.根据权利要求1所述的厌氧共代谢处理废水的装置，其特征在于：所述厌氧反应池顶部通过管路连接有尾气收集装置。
说明书
厌氧共代谢处理废水的装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种厌氧共代谢处理废水的装置。
背景技术
随着社会的发展，水资源日益短缺，水资源的严重短缺将成为制约社会发展的一项重要因素。而城市污水中含有大量植物性营养元素如氮、磷等，若不能得以有效消减将促使我国水环境质量日趋恶化，因此，研究开发新型水处理工艺技术，提高污水处理率及处理程度，实现污水深度脱氮除磷具有重要的现实意义。
生物污水处理工艺称为活性污泥法，活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。厌氧生物处理是利用厌氧性微生物的代谢特性，在毋需提供外源能量的条件下，以被还原有机物作为受氢体，同时产生有能源价值的甲烷气体。而在厌氧共代谢处理污水的过程中，使得在污水处理系统反应器中保持足够的活性生物污泥成为一个敏感的问题。
目前，一般经过厌氧处理后的废水通过超滤膜进行超滤处理后，含有厌氧污泥的浓度的一部分回流至所述光能固氮反应器内确保污泥浓度，用于对系统中厌氧污泥的补充，确保污水处理系统反应器中保持足够的活性生物污泥。此时，若污泥回流量大，则所需污水处理反应池的容积增加，使得基建费用升高，同时也增加运行及维护等费用;若污泥回流量不足，则无法实现污水深度处理。因此，针对现有技术中的不足，研究出一种能够有效控制污泥回流量，在不浪费基建费用的条件下，使得污水处理反应器能够保持足够活性生物污泥，对确保实现污水深度处理具有重要意义。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种厌氧共代谢处理废水的装置，能够有效地控制污泥回流量，并实现污水的深度处理。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明基础方案如下：
厌氧共代谢处理废水的装置，包括废水预处理装置、厌氧反应池和外置式超滤装置，所述厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和光源，所述厌氧反应池内还设有用于控制所述固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，还包括架设在厌氧反应池上的具有搅拌功能的回流控制装置，经过所述外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过所述回流控制装置回流至厌氧反应池内。
本发明的原理：经过废水预处理装置处理后的废水进入厌氧反应池，由于厌氧反应池内设有大量表面附着固氮细菌的厌氧污泥和光源，从而厌氧污泥在光源的照射下，利用废水中的N、P等有机物作为基质进行生长繁殖和新陈代谢，部分物质用于合成新的细胞，剩余物质经代谢后转化为无机物，完成同步脱氮除磷和细菌增殖的过程;且厌氧反应池内还设有用于控制固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的温度控制装置，从而保证厌氧反应池内的温度维持在固氮细菌最适宜生长的范围内;进一步，厌氧反应池上还架设有具有搅拌功能的回流控制装置，经过外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过回流控制装置回流至厌氧反应池内，从而控制厌氧反应池内的污泥回流量，确保厌氧反应池中保持足够的活性生物污泥。同时回流控制装置具有搅拌功能，利用机械推流使得厌氧污泥中的固氮细菌充分吸收光源的照射，从而充分利用废水中N、P等有机物生长繁殖和新陈代谢，进一步实现泥水混合物的充分搅拌混合，促进固氮细菌的生长繁殖和新陈代谢，确保厌氧反应池内具有足够的活性生物污泥，同时达到废水深度脱氮除磷的目的。
进一步，所述厌氧反应池顶端设有可拆卸连接的顶盖。有益效果：可拆卸连接的顶盖，可用于向厌氧反应池内投加营养物质，确保反应池内废水的营养物质比例维持在固氮细菌最适宜生长繁殖和新陈代谢的数值，且便于回流控制装置的安装和维护。
进一步，所述回流控制装置包括支架、电机和与电机输出轴同轴连接的搅拌轴，所述电机通过所述支架架设在所述厌氧反应池的顶盖上，且所述搅拌轴贯穿所述顶盖延伸至所述厌氧反应池内。有益效果：搅拌轴延伸至厌氧反应池内，从而利用电机带动搅拌轴转动搅拌厌氧反应池内的泥水混合物，结构简单，方便实用。
进一步，所述搅拌轴沿径向设有若干个回流管道，所述搅拌轴内设有空心腔，所述空心腔与所述回流管道连通。有益效果：回流管道呈树状分布在搅拌轴上，随搅拌轴的转动对厌氧反应池内的泥水混合物进行搅拌，减少泥水混合死角;且经过外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过空心腔和与空心腔连通的回流管道的导流作用，在转动轴转动的过程中，离心扩散至厌氧反应池内，控制厌氧反应池内的污泥回流量。
进一步，所述回流管道与所述搅拌轴的夹角为45°-60°。有益效果：通过申请人多次试验，回流管道与搅拌轴的夹角为45°-60°有利于泥水混合物混合的更加均匀。
进一步，所述回流管道远离搅拌轴一端的端部设有与回流管道内壁铰接的回流控制阀。有益效果：回流控制阀作为回流管道的空腔输出口，可对进入厌氧反应池内的污泥回流量进一步控制，确保厌氧反应池具有适宜的活性生物污泥。
进一步，所述回流管道远离搅拌轴一端的端部设有与回流管道铰接的回流控制轴。有益效果：回流控制轴与回流管道铰接，回流控制轴随搅拌轴转动由于离心力作用而上下摆动，控制厌氧污泥回流至厌氧反应池输出口口径大小而控制厌氧反应池内的污泥回流量;且摆动的回流搅拌轴可对厌氧反应池内的泥水混合液进一步搅拌，减少厌氧反应池内的泥水混合死角，进一步实现污水的深度处理。
进一步，所述搅拌轴的顶部设有与所述空心腔连通的回料口，所述回料口呈漏斗状，且经过所述外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥通过管路与回料口大口径一端连通。有益效果：漏斗状的回料口便于回流厌氧污泥，且污泥流动性差，通过回料口输入气流可加快厌氧污泥的回流速度。
进一步，所述固氮细菌为厌氧产氢细菌。有益效果：厌氧产氢细菌通过反应产生的氢气可作为新能源重复利用，实现环保回收，重复利用。
进一步，所述厌氧反应池顶部通过管路连接有尾气收集装置。有益效果：通过尾气收集装置收集厌氧反应池内厌氧反应产生的气体，避免尾气外排导致二次污染。
如上所述，本发明的有益效果是：
1、本发明采用回流控制装置控制经过外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥回流至厌氧反应池的污泥回收量，避免污泥回流量大，导致所需污水处理反应池的容积增加产生较高的基建费用和运行及维护等费用;同时避免污泥回流量不足，导致无法实现污水深度脱氮除磷的问题。
2、本发明中回流管道呈树状分布在搅拌轴上，且回流控制装置搅拌轴的空心腔和连通空心腔的回流管道对回流厌氧污泥具有导流作用，使经过外置式超滤装置超滤处理后的厌氧污泥从不同回流管道经搅拌轴转动离心扩散至厌氧反应池不同位置，使得厌氧反应池内的泥水混合物混合均匀，进一步通过搅拌轴及回流管道的搅拌作用，使厌氧污泥中的固氮细菌充分吸收光源的照射，提高厌氧污泥上固氮细菌正常生长繁殖和新陈代谢的反应效率，达到废水深度脱氮除磷的目的。
3、本发明中回流管道内壁上设置有回流控制阀，回流控制阀作为回流管道的空腔输出口，可对进入厌氧反应池内的污泥回流量进一步控制，回流管道随搅拌轴转动的过程中，回流控制阀在离心力和回流管道内厌氧污泥挤压力的作用下呈开启或半开启状态，从而控制厌氧污泥的输出回流量。
4、本发明中回流管道远离搅拌轴一端的端部设有与回流管道铰接的回流控制轴，回流控制轴随搅拌轴转动由于离心力作用而上下摆动，控制厌氧污泥回流至厌氧反应池输出口口径大小而控制厌氧反应池内的污泥回流量，且摆动的回流搅拌轴可对厌氧反应池内的泥水混合液进一步搅拌，减少厌氧反应池内的泥水混合死角，进一步实现污水的深度处理。
5、本发明设置尾气收集装置，使得设备中产生的气体得到了妥善的处理，避免气体的二次污染，且固氮细菌采用的厌氧产氢细菌，可将收集的氢气作为新能源重复利用;且固氮细菌(如厌氧产氢细菌)以N、P作为有机体组成所需物，利用吸收的N、P进行繁殖生长，故污泥完全可作为养殖、施肥等农业的有机肥料，使得磷进入生态循环系统内，保证磷的合理利用，避免二次污染的同时达到了较高的经济效益，适合推广应用。