申请日2020.02.18
公开(公告)日2020.05.29
IPC分类号C02F3/28; C02F101/30
摘要
本发明提出了一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置与工艺，属于污水处理、农业有机废物处理领域，主要解决现有污水处理工艺氨氮排放指标过高、厌氧搅拌效率过低的问题。它采用柔性管随机摆喷流体搅拌，形成一种蒸煮态，使得搅拌效率大幅度提高，搅拌能耗也大幅度降低，生化反应效率显著提高，有机质消化加速。新工艺具备了对现有污水处理厂、农村污水处理设施提标改造实现技术支撑的能力。本发明用于污水处理与农业生物有机质废物厌氧处理。
权利要求书
1.一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置，用于污水处理、生物有机质处理，它安装于厌氧反应器(混凝土池/钢结构仓)中，其特征是，
它包含至少一个进口接头、一组悬挂固定在所述厌氧反应器上盖的流体分配管路，一组以放射状或者多环状或者矩形阵排列的具有方向一致的多个正交接口、一头堵盲的平布管，一组竖管通过活络接头或者枢纽机构与所述平布管正交接口分别联通，所述竖管下端部悬挂一个有一定质量的摆锤，将所述竖管适当拉拽坠入所述厌氧反应器至底部一定距离，同时限制所述竖管下端头的自由摆动范围;
所述竖管或者为硬管或者为柔性管，优选柔性管;
所述活络接头为快插接头、或者可旋转快插接头、或者快活接头，优选可旋转快插接头;
所述摆锤与所述竖管或者栓接、或者丝接、或者索接，优选地，所述摆锤上具有管螺纹通孔，通过快插接头与所述柔性管连接。
2.根据权利要求1所述的随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置，其特征是，所述平布管通过卡箍固定在一组开孔、折边的托架上，用来保障所述平布管长期运行的稳定性，并与另外一块板局部对夹，螺栓固定于所述反应器的上盖。
3.一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理工艺，用于污水处理，其特征在于：
该工艺系统依次包括调节池、提升泵、安装有至少一套随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置的厌氧反应器、具有曝气系统的曝气池、沉淀池、回流泵;
所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置包含：
至少一个进口接头、一套悬挂固定在所述厌氧反应器上盖的流体分配管路，一组以放射状或者多环状或者矩形阵排列的具有方向一致的多个正交接口、一头堵盲的平布管，一组竖管通过活络接头或者枢纽机构与所述平布管正交接口分别联通，所述竖管下端部悬挂一个有一定质量的摆锤，将所述竖管适当拉拽坠入所述厌氧反应器至底部一定距离，同时限制所述竖管下端头的自由摆动范围;
所述竖管为柔性管;所述活络接头为快插接头、或者可旋转快插接头、或者快活接头，优选可旋转快插接头;
所述摆锤与所述竖管或者栓接、或者丝接、或者索接，优选地，所述摆锤上具有管螺纹通孔，通过快插接头与所述柔性管连接;
自所述沉淀池用回流泵向所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置输送污泥浆液，浆液依靠内在的压力波动、与所述柔性管的不规则弯曲相结合，推动管路震颤、摆动，在所述摆锤的旋摆限制下，所述柔性管的泥浆出口在一定区域随机串跃，从而形成向所述反应器预定的区域分布污泥浆料，推动反应器内浆液扰动、升流;
程序控制所述回流泵，使得随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置持续搅拌一定时间后，停止搅拌，将厌氧反应器内浆液平静一定时间后，再重复启动所述回流泵，进入下一个搅拌循环。
4.一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理工艺，用于污水处理或生物有机质厌氧处理生产沼气，其特征在于：
该工艺系统依次包括金属或混凝土的顶部封盖的罐体、进浆泵、循环泵、压缩机、随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置;
所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置包括：
至少一个进口接头、一套悬挂固定在所述厌氧反应器上盖的流体分配管路，一组以放射状或者多环状或者矩形阵排列的具有方向一致的多个正交接口、一头堵盲的平布管，一组竖管通过活络接头或者枢纽机构与所述平布管正交接口分别联通，所述竖管下端部悬挂一个有一定质量的摆锤，将所述竖管适当拉拽坠入所述厌氧反应器至底部一定距离，同时限制所述竖管下端头的自由摆动范围;
所述竖管为柔性管;所述活络接头为快插接头、或者可旋转快插接头、或者快活接头，优选可旋转快插接头;
所述摆锤与所述竖管或者栓接、或者丝接、或者索接，优选地，所述摆锤上具有管螺纹通孔，通过快插接头与所述柔性管连接;
所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置安装在所述罐体内顶部，所述压缩机安置罐体外，自罐体内上部空间吸气，向所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置输送沼气混合气体;依靠气流内在的压力波动、与所述柔性管的不规则弯曲相结合，推动管路震颤、摆动，在所述摆锤的对旋摆幅度的限制下，所述柔性管的排气出口在一定区域随机串跃，气泡在所述反应器预定的区域随机分布，进而向上冒泡，推动罐内浆液扰动、形成类似蒸煮态的湍流混合;
程序控制所述压缩机，使得随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置持续搅拌一定时间后，停止搅拌，将厌氧反应器内浆液平静一定时间后，再重复启动所述压缩机，进入下一个搅拌循环。
说明书
随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置与工艺
技术领域
本发明涉及污水处理、生物有机质处理工艺技术与装置，具体地，涉及一种污水随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置与应用这种装置的工艺。
背景技术
随着我国环保政策趋严，河(湖)水环境质量要求提高，城镇污水厂、农村生活污水处理设施的排放标准不断提高，均面临着日趋严格的出水水质指标要求，很多地区已陆续出台接近地表水IV类的污水厂出水。
城市污水厂、农村污水处理设施的进水水质COD、BOD5浓度普遍偏低，氨氮和总氮浓度相对偏高，脱氮率不足日益成为污水处理特别是农村污水处理的工艺瓶颈。
污水脱氮的根本在于厌氧反应器，厌氧氨氧化日益成为脱氮的工艺突破点，比如中国专利“一种基于厌氧氨氧化的城市污水处理升级改造工艺”(公告号CN110436704A)。长期以来厌氧氨氧化的搅拌技术一直未能突破。中国专利“一种厌氧反应器及应用该厌氧反应器的污泥厌氧消化工艺”(公告号CN109020130A)试图通过机械搅拌提高厌氧反应器的能力，而机械搅拌的弊端是搅拌器耐腐蚀性差，可靠性低，同时能耗大，死角多。中国专利“一种具有沼气气浮、搅拌功能的厌氧反应系统”(公告号CN208166664U)更是提出了外源沼气罐搅拌，就污水处理背景条件而言，其实用性依然有缺陷。
长期以来，污水厌氧反应一直没有取得经济、实用、能耗低、无死角的搅拌技术支撑。
发明内容
本发明的目的是为了提供经济、实用、能耗低、无死角的高效搅拌技术以及应用这种搅拌技术的污水处理工艺。
为了实现上述目的，本发明提供一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置，用于污水处理或生物有机质处理，它安装于厌氧反应器(混凝土池/钢结构仓)中，其特征是，
它包含至少一个进口接头、一套悬挂固定在所述厌氧反应器上盖的流体分配管路，一组以放射状或者多环状或者矩形阵排列的具有方向一致的多个正交接口、一头堵盲的平布管，一组竖管通过活络接头或者枢纽机构与所述平布管正交接口分别联通，所述竖管下端部悬挂一个有一定质量的摆锤，将所述竖管适当拉拽坠入所述厌氧反应器至底部一定距离，同时限制所述竖管下端头的自由摆动范围。
所述竖管或者为硬管或者为柔性管，优选柔性管。
所述活络接头为快插接头、或者可旋转快插接头、或者快活接头，优选可旋转快插接头。
所述摆锤与所述竖管或者栓接、或者丝接、或者索接，优选地，所述摆锤上具有管螺纹通孔，通过快插接头与所述柔性管连接。
进一步优选地，所述平管通过卡箍固定在一组开孔、折边的托架上，用来保障所述平管长期运行的稳定性，并与另外一块板局部对夹，螺栓固定于所述反应器的上盖。
一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理工艺，用于污水处理，其特征在于：
该工艺系统依次包括调节池、提升泵、安装有至少一套随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置的厌氧反应器、具有曝气系统的曝气池、沉淀池、回流泵。
所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置包含：
至少一个进口接头、一套悬挂固定在所述厌氧反应器上盖的流体分配管路，一组以放射状或者多环状或者矩形阵排列的具有方向一致的多个正交接口、一头堵盲的平布管，一组竖管通过活络接头或者枢纽机构与所述平布管正交接口分别联通，所述竖管下端部悬挂一个有一定质量的摆锤，将所述竖管适当拉拽坠入所述厌氧反应器至底部一定距离，同时限制所述竖管下端头的自由摆动范围。
所述竖管为柔性管;所述活络接头为快插接头、或者可旋转快插接头、或者快活接头，优选可旋转快插接头。
所述摆锤与所述竖管或者栓接、或者丝接、或者索接，优选地，所述摆锤上具有管螺纹通孔，通过快插接头与所述柔性管连接。
自所述沉淀池用回流泵向所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置输送污泥浆液，浆液依靠内在的压力波动、与所述柔性管的不规则弯曲相结合，推动管路震颤、摆动，在所述摆锤的旋摆限制下，所述柔性管的泥浆出口在一定区域随机串跃，从而形成向所述反应器预定的区域分布污泥浆料，推动反应器内浆液扰动、升流。
程序控制所述回流泵的运行，使得随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置持续搅拌一定时间后，停止搅拌，将厌氧反应器内浆液平静一定时间后，再重复启动所述回流泵，进入下一个搅拌循环。
一种随机摆喷流体搅拌厌氧处理工艺，用于污水处理或生物有机质厌氧处理生产沼气，其特征在于：
该工艺系统包括金属或混凝土的顶部封盖的罐体、进浆泵、压缩机、随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置。
所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置包括：
至少一个进口接头、一套悬挂固定在所述厌氧反应器上盖的流体分配管路，一组以放射状或者多环状或者矩形阵排列的具有方向一致的多个正交接口、一头堵盲的平布管，一组竖管通过活络接头或者枢纽机构与所述平布管正交接口分别联通，所述竖管下端部悬挂一个有一定质量的摆锤，将所述竖管适当拉拽坠入所述厌氧反应器至底部一定距离，同时限制所述竖管下端头的自由摆动范围。
所述竖管为柔性管;所述活络接头为快插接头、或者可旋转快插接头、或者快活接头，优选可旋转快插接头。
所述摆锤与所述竖管或者栓接、或者丝接、或者索接，优选地，所述摆锤上具有管螺纹通孔，通过快插接头与所述柔性管连接。
所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置安装在所述罐体内顶部，所述压缩机安置罐体外，自罐体内上部空间吸气，向所述随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置输送沼气混合气体;依靠气流内在的压力波动、与所述柔性管的不规则弯曲相结合，推动管路震颤、摆动，在所述摆锤的对旋摆幅度的限制下，所述柔性管的排气出口在一定区域随机串跃，气泡在所述反应器预定的区域随机分布，进而向上冒泡，推动罐内浆液扰动、形成类似蒸煮态的湍流混合。
程序控制所述压缩机，使得随机摆喷流体搅拌厌氧处理装置持续搅拌一定时间后，停止搅拌，将厌氧反应器内浆液平静一定时间后，再重复启动所述压缩机，进入下一个搅拌循环。(发明人高根树;黄忠华)
