申请日2020.01.09
公开(公告)日2020.05.12
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明属于餐厨垃圾处理领域，具体涉及一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器。包括反应器主体、缓冲罐、沼气阻火器、气水分离器，所述的反应器主体的上端设有不锈钢结构的三相分离器和反射挡板，三相分离器与反应器主体之间通过数根支撑连接;所述的进水系统、布水系统为无缝钢管，两者之间通过焊接连接，进水系统、布水系统管末端均采用盲板封闭;所述的反应器主体的顶部设有进水流量计、pH在线监测仪、压力表、温度计、ORP在线检测仪、在线污泥浓度计、经沼气流量计。本发明是一种餐厨污水处理效率高、人力消耗低，安全事故发生率低的餐厨污水高温厌氧发酵的反应器。
权利要求书
1.一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，包括反应器主体(1)、缓冲罐(2)、沼气阻火器(12)、气水分离器(11)，反应器主体(1)为圆柱状，底部为圆锥底状，反应器主体(1)壁和底部为钢筋混凝土结构，外面包裹100mm厚岩棉保温层，其特征在于：所述的反应器主体(1)的上端设有不锈钢结构的三相分离器(5)和反射挡板(6)，三相分离器(5)与反应器主体(1)之间通过数根支撑连接，反射挡板(6)与反应器主体(1)之间通过膨胀螺栓连接并辅以结构密封胶密封连接;所述的进水系统(3)、布水系统(4)为无缝钢管，两者之间通过焊接连接，并通过数根斜支撑与反应器主体(1)连接固定，进水系统(3)、布水系统(4)管末端均采用盲板封闭，与反应器主体(1)锥底通过膨胀螺栓连接;所述的反应器主体(1)的顶部设有进水流量计(14)、pH在线监测仪(15)、压力表(16)、温度计(17)、ORP在线检测仪(18)、在线污泥浓度计(19)、经沼气流量计(20)。
2.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的进水系统(3)的下面1/3处内设有梅花形开孔，孔径为50mm，孔间距为300mm。
3.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的布水系统(4)呈“伞型”密布在进水系统(3)的下部，布水系统(4)通过穿孔支管与反应器外壁(1)固定，布水系统(4)在靠近主管一侧开孔，从管始端至末端，开孔孔径依次增大，由孔径30mm增大至40mm，孔间距为300mm，实现均匀无堵塞布水。
4.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的三相分离器(5)四周均匀设置八个喷淋头(7)，四个渣斗(7)经过管汇合后伸出反应器主体(1)外，除渣系统(7)靠近反应器外壁(1)的一侧设有出水系统(8)。
5.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的三相分离器(5)顶盖板上设置缓冲罐(2)，缓冲罐(2)通过进水泵和管道与进水系统(3)、布水系统(4)连接，加热循环系统(9)的集水箱与三相分离器(5)顶盖之间为焊接连接，加热循环管道从集水箱伸出三相分离器(5)顶盖板后，通过循环泵和管道与进水系统(3)连接，伸入到进水系统3管道内。
6.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的沼气阻火器(12)底部紧贴在三相分离器(5)顶盖上，沼气阻火器(12)通过沼气管道与三相分离器(5)顶盖上人孔连接，三相分离器(5)顶盖与水体间形成集气室，沼气阻火器(12)与气水分离器(11)之间通过沼气管道连接。
7.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的出水系统(8)为不锈钢溢流堰结构，出水系统(8)与反应器主体1之间通过膨胀螺栓连接，并通过自流出水管与外部沉淀罐连接。
8.根据权利要求1所述的一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，其特征在于：所述的反应器主体(1)的中下部设置污泥回流系统(10)，污泥回流系统(10)通过螺杆泵与外部出水沉淀罐底部连接，在离反应器主体(1)壁一定距离设置取样口(13)，取样口(13)内设有分别伸入到反应器主体(1)的上、中、下三层的三根取样管。
说明书
一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器
技术领域
本发明属于餐厨垃圾处理领域，具体涉及一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器。
背景技术
餐厨垃圾处理属于环保行业中的新兴领域，目前行业尚处于起步阶段，从业企业数量不多，主流工艺为预处理+中温厌氧发酵，均存在餐厨污水处理的技术难题，餐厨污水属于高浓度有机废水，具有含油量高、SS含量高、COD高、理化性质复杂等特点，餐厨污水特性参数具体为：pH3-5，COD60000-100000mg/l,SS70000-90000mg/l，含油量3000-5000mg/l、NH3-N600-1200mg/l，常规的污水处理工艺很难实现达标排放，若将餐厨污水排放至市政污水管网，高含油量、高SS、高NH3-N将对生活污水处理厂造成极大的负荷冲击，导致生化处理系统崩溃，故如何高效的处理餐厨污水，实现达标排放是餐厨垃圾处理领域亟待解决的难题。
目前国内餐厨垃圾处理项目针对餐厨污水厌氧处理大多采用UASB、IC、MIC、CSTR等反应器，且大多数采用中温(35±2℃)厌氧发酵，普遍存在对进水SS要求高(一般要求进水SS小于3000mg/l)、有机负荷不高、酸抑制、沼气产量不稳定等技术瓶颈，本发明采用一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器。对固液分离后的餐厨污水进行高温(55±2℃)厌氧发酵，经过一年多的运行，证明本反应器能适应餐厨污水低pH、高SS、高COD、高含油等特性，具有产沼气量大、COD去除率高、处理效果稳定等特点，适合在餐厨污水处理领域推广应用。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，以解决现有技术中餐厨污水处理效率低、排放未达标的问题。
一种餐厨污水高温厌氧发酵的反应器，包括反应器主体1、缓冲罐2、沼气阻火器12、气水分离器11，反应器主体1为圆柱状，底部为圆锥底状，反应器主体1壁和底部为钢筋混凝土结构，外面包裹100mm厚岩棉保温层，其特征在于：所述的反应器主体1的上端设有不锈钢结构的三相分离器5和反射挡板6，三相分离器5与反应器主体1之间通过数根支撑连接，反射挡板6与反应器主体1之间通过膨胀螺栓连接并辅以结构密封胶密封连接;所述的进水系统3、布水系统4为无缝钢管，两者之间通过焊接连接，并通过数根斜支撑与反应器主体1连接固定，进水系统3、布水系统4管末端均采用盲板封闭，与反应器主体1锥底通过膨胀螺栓连接;所述的反应器主体1的顶部设有进水流量计14、pH在线监测仪15、压力表16、温度计17、ORP在线检测仪18、在线污泥浓度计19、经沼气流量计20。
进一步地，所述的进水系统3的下面1/3处内设有梅花形开孔，孔径为50mm，孔间距为300mm。
进一步地，所述的布水系统4呈“伞型”密布在进水系统3的下部，布水系统4通过穿孔支管与反应器外壁1固定，布水系统4在靠近主管一侧开孔，从管始端至末端，开孔孔径依次增大，由孔径30mm增大至40mm，孔间距为300mm，实现均匀无堵塞布水。
进一步地，所述的三相分离器5四周均匀设置八个喷淋头7，四个渣斗7经过管汇合后伸出反应器主体1外，除渣系统7靠近反应器外壁1的一侧设有出水系统8。
进一步地，所述的三相分离器5顶盖板上设置缓冲罐2，缓冲罐2通过进水泵和管道与进水系统3、布水系统4连接，加热循环系统9的集水箱与三相分离器5顶盖之间为焊接连接，加热循环管道从集水箱伸出三相分离器5顶盖板后，通过循环泵和管道与进水系统3连接，伸入到进水系统3管道内。
进一步地，所述的沼气阻火器12底部紧贴在三相分离器5顶盖上，沼气阻火器12通过沼气管道与三相分离器5顶盖上人孔连接，三相分离器5顶盖与水体间形成集气室，沼气阻火器12与气水分离器11之间通过沼气管道连接。
进一步地，所述的出水系统8为不锈钢溢流堰结构，出水系统8与反应器主体1之间通过膨胀螺栓连接，并通过自流出水管与外部沉淀罐连接。
进一步地，所述的反应器主体1的中下部设置污泥回流系统10，污泥回流系统10通过螺杆泵与外部出水沉淀罐底部连接，在离反应器主体1壁一定距离设置取样口13，取样口13内设有分别伸入到反应器主体1的上、中、下三层的三根取样管。
本发明的优点和有益效果在于：
1、本发明设有的厌氧发酵反应器结构，进水布水系统采用“伞型”结构，与常见的一孔一管和一管多孔的布水结构相比，结构更简单，且能实现均匀布水，通过进水主管和布水支管的水流对流形成涡旋水流，实现污水和微生物的充分混合与搅拌。
2、本发明设有的三相分离器结构：通过在三相分离器顶盖四周设置八根沼气收集管，可有效降低反应器内的压力，实现低压收集，降低了安全隐患。另外，在顶盖四周设置八根高压水扫洗除浮渣喷淋管,定期进行罐内浮渣清除，有效避免反应器内浮渣累积引起了的酸抑制现象。
3、本发明设有的反应器的进水采用调速变频泵精准控制水量，沼气收集是通过压力传感器控制反应器内压力在2.5MPa左右，当超过压力时，通过电信号控制自动启动沼气风机向沼气气柜输送沼气。污泥排除通过在线污泥浓度计控制，当超过浓度时，自动开启污泥泵向污泥脱水系统排除污泥。通过反应器上设置的pH在线监测仪12、压力表13、温度计14、ORP在线检测仪15，可准确实时了解发酵罐的运行状态，调整进水量，整个运行过程基本实现了自动化控制，减少了人力消耗，降低了安全事故发生的风险。（发明人谭业琴;宝林;俞钟陆;魏孔忠;王婷婷）
