申请日2012.12.31
公开(公告)日2013.04.03
IPC分类号C02F3/28; C12M1/107; C12P5/02; C12M1/38; C12M1/02
摘要
本发明公开了一种污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法，包括依次连接的污水收集池、厌氧反应器和沼气储罐，所述污水收集池与所述厌氧反应器之间依次连接有热量回收器和热交换器，所述热量回收器内设置有换热管，所述厌氧反应器的出水口连接所述换热管的进水口，所述换热管的出水口连接下一步水处理工序;所述厌氧反应系统还包括加热装置，所述加热装置包括锅炉、循环散热管和温度控制装置，用于自动控制所述热交换器和所述厌氧反应器内污水的加热温度。本发明提供的污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法，工艺流程简单、沼气产气率高、节约能耗，且该污水厌氧反应系统建造成本低。
权利要求书
1.一种污水厌氧反应系统，包括依次连接的污水收集池、厌氧反应器和沼气储 罐，其特征在于，所述污水收集池与所述厌氧反应器之间依次连接有热量回收 器和热交换器，所述热量回收器内设置有换热管，所述厌氧反应器的出水口连 接所述换热管的进水口，所述换热管的出水口连接下一步水处理工序;
所述厌氧反应系统还包括加热装置，所述加热装置包括锅炉和温度控制装 置，所述锅炉连接有第一循环散热管和第二循环散热管，所述第一循环散热管 设置在所述热交换器内，所述第二循环散热管设置在所述厌氧反应器内，所述 温度控制装置用于自动控制所述热交换器和所述厌氧反应器内污水的加热温 度。
2.根据权利要求1所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述厌氧反应器为 设置有底板的双层筒体结构，所述污水设置在所述双层筒体的内层和外层之间， 所述厌氧反应器的内层形成一个空腔，所述热量回收器与所述热交换器设置在 所述空腔内。
3.根据权利要求2所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述热交换器设置 在所述热量回收器的上方。
4.根据权利要求3所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述第一循环散热 管的进水口设置在出水口上方。
5.根据权利要求1所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述第二循环散热 管设置在所述厌氧反应器的底部。
6.根据权利要求1所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述厌氧反应器的 出水口高于所述换热管的进水口。
7.根据权利要求1所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述温度控制装置 包括温度检测器，所述热交换器的上部和所述厌氧反应器的下部分别设置有所 述温度检测器。
8.根据权利要求1所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述沼气储罐连接 所述锅炉。
9.根据权利要求1所述的污水厌氧反应系统，其特征在于，所述厌氧反应器的 壳体为三层，中间层为保温材料层，所述厌氧反应器内设置有加强筋。
10.一种污水 厌氧处理方法，其特征在于，所述处理方法的步骤如下：
a、将污水送至热量回收器;
b、经热量回收器后的污水进入热交换器，通过加热装置将污水加热至设定 温度，加热后的污水通过厌氧反应器的进水口进入厌氧反应器;
c、控制厌氧反应器内污水的温度达到设定值，污水在厌氧反应器内经三相 分离后到污泥、净化水和沼气;
d、步骤c分离得到的净化水回收至步骤a中的热量回收器，用于预热热量 回收器中的污水，然后将净化水排至下一个水处理工序。
说明书
一种污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法
技术领域
本发明涉及有机废水处理技术领域，具体涉及一种污水厌氧反应系统及其 厌氧处理方法。
背景技术
含有高浓度有机物的废水，常见的有人畜粪便、食品加工废水、秸秆堆沤 等，主要是通过沼气工程来处理，目的是通过厌氧发酵来分解有机物并产生沼 气，既消除了污染又获得了能源(沼气)和有机肥料。但在沼气工程的实际运 行过程中，由于其固有的缺陷而没有发挥它应有的作用，普遍存在产气率低、 排放难以达标等不足。这主要是因为厌氧反应对温度和温度变化比较敏感，只 有在相对较高的温度(38℃)及较小的温差区间(35-40℃)内厌氧反应才有较 高的效率，产生的沼气量大。目前，现有的沼气工程中，厌氧反应几乎是在自 然状态下进行的，反应温度随环境温度的变化而变化，因此，产气量极不稳定， 尤其是到了冬天，当温度降至10℃以下时，几乎停止产气。所以，为了提高沼 气产量，沼气工程的规模做的很大，无形中增加了沼气工程的建造成本和建造 时间;同时，因厌氧反应受温度影响较大，厌氧反应的效率时高时低，污水中 的主要污染物不能被有效降解，造成排放物仍难以达标。
现有技术中，为了提高厌氧反应的效率，采取了将污水进行加热、保温的 措施，但是，现有技术中进行污水加热、保温需要消耗大量的能耗，尤其是在 气温较低时，即使将厌氧反应产生的沼气全部用来加热污水也不能满足需求。 因此，该沼气工程的实际运用价值较低。
发明内容
本发明的目的是克服以上缺点，提供一种沼气产气率高、节约能耗、建造 成本低的污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法。
本发明的技术方案是：
一种污水厌氧反应系统，包括依次连接的污水收集池、厌氧反应器和沼气 储罐，所述污水收集池与所述厌氧反应器之间依次连接有热量回收器和热交换 器，所述热量回收器内设置有换热管，所述厌氧反应器的出水口连接所述换热 管的进水口，所述换热管的出水口连接下一步水处理工序;
所述厌氧反应系统还包括加热装置，所述加热装置包括锅炉和温度控制装 置，所述锅炉连接有第一循环散热管和第二循环散热管，所述第一循环散热管 设置在所述热交换器内，所述第二循环散热管设置在所述厌氧反应器内，所述 温度控制装置用于自动控制所述热交换器和所述厌氧反应器内污水的加热温 度。
进一步地，所述厌氧反应器为设置有底板的双层筒体结构，所述污水设置 在所述双层筒体的内层和外层之间，所述厌氧反应器的内层形成一个空腔结构， 所述热量回收器与所述热交换器设置在所述空腔内。
进一步地，所述热交换器设置在所述热量回收器的上方。
进一步地，所述第一循环散热管的进水口设置在出水口上方。
进一步地，所述第二循环散热管设置在所述厌氧反应器的底部。
进一步地，所述厌氧反应器的出水口高于所述换热管的进水口。
进一步地，所述温度控制装置包括温度检测器，所述热交换器的上部和所 述厌氧反应器的下部分别设置有所述温度检测器。
进一步地，所述沼气储罐连接所述锅炉。
进一步地，所述厌氧反应器的壳体分别为三层，中间层为保温材料层，所 述厌氧反应器内设置有加强筋。
一种污水厌氧处理方法，所述处理方法的步骤如下：
a、将污水送至热量回收器;
b、经热量回收器后的污水进入热交换器，通过加热装置将污水加热至设定 温度，加热后的污水通过厌氧反应器的进水口进入厌氧反应器;
c、控制厌氧反应器内污水的温度达到设定值，污水在厌氧反应器内经三相 分离后得到污泥、净化水和沼气;
d、步骤c分离得到的净化水回收至步骤a中的热量回收器，用于预热热量 回收器中的污水，然后将净化水排至下一个水处理工序。
本发明提供的污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法，与现有技术相比，具 有如下优点：
1、本发明提供的污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法，沼气产气率高。本 发明提供的污水厌氧反应系统，污水收集池与厌氧反应器之间依次连接有热量 回收器和热交换器，厌氧反应系统还包括加热装置，加热装置包括锅炉和温度 控制装置，锅炉连接有第一循环散热管和第二循环散热管，第一循环散热管设 置在热交换器内，第二循环散热管设置在厌氧反应器内，温度控制装置用于自 动控制热交换器和厌氧反应器内污水的加热温度。温度控制装置检测热交换器 和厌氧反应器内的温度，并自动控制第一循环散热管和第二循环散热管分别向 热交换器和厌氧反应器加热，使热交换器和厌氧反应器内污水的温度达到厌氧 反应的最佳温度，厌氧反应的环境条件得到改善，发生厌氧反应的各种微生物 的活性增大，在厌氧反应器内，厌氧反应的速率增大，提高了厌氧反应的效率， 且各微生物反应完全，从而使得沼气的产气率高。
2、本发明提供的污水厌氧反应系统及其厌氧处理方法，节约能耗。本发明 提供的污水厌氧反应系统，污水收集池与厌氧反应器之间依次连接有热量回收 器和热交换器，热量回收器内设置有换热管，厌氧反应器的出水口连接换热管 的进水口，使厌氧反应器分离后的净化水进入换热管中;通过加热装置加热热 交换器和厌氧反应器内的污水后，厌氧反应器内分离得到的净化水水温较高， 与厌氧反应器内设定的最佳温度条件值相当，通过净化水的余热温度预热流经 热量回收器的污水，使污水温度升高，净化水所含的热量得到充分利用;经热 量回收器加热后的污水依次流向热交换器和厌氧反应器，使热交换器和厌氧反 应器内加热污水的能耗降低。
3、本发明提供的污水厌氧反应系统中，沼气储罐连接锅炉，使本厌氧反应 系统产生的沼气直接作为加热锅炉的能源。经检测，污水COD为7000mg/L时， 加热锅炉所用的沼气量为本系统产生沼气量的10%-50%。
4、本发明提供的的污水厌氧反应系统，建造成本低。本发明提供的污水厌 氧反应系统，通过将污水加热到厌氧反应的最佳环境条件，从而可大大提高污 水处理的能力以及沼气的产气能力，污水处理的效率高，因此，在建造该厌氧 反应系统时，所需要的建筑面积减小;特别是当厌氧反应器为设置有底板的双 层筒体结构，污水设置在双层筒体的内层和外层之间，厌氧反应器的内层形成 一个空腔结构，热量回收器与热交换器设置在空腔内时，进一步缩小了该厌氧 反应系统的建筑空间，该厌氧反应系统结构紧凑，且空腔内设置的热交换器保 温效果好。本发明提供的厌氧处理方法，工艺流程简单，可实现自动控制污水 的加热温度，保证了厌氧反应的有效进行。
