公布日：2023.03.07
申请日：2022.10.31
分类号：C02F3/28(2006.01)I
摘要
本发明提供一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，包括：稳流罐，所述稳流罐用于连接厌氧反应器，所述稳流罐内设有填充层，所述填充层用于对所述稳流罐进行填料，并用于对污水进行强化还原电位；所述稳流罐内设有反冲洗管道；本发明采用厌氧处理工艺，使厌氧反应器连接稳流罐，将零价铁填充层至于稳流罐中，即解决了厌氧反应器内置零价铁填充层易产生污泥附着钝化、板结的问题，又能确保整个污水处理过程中泥水混合均匀，有效提高污水处理效率和系统使用寿命；利用反冲洗管道对稳流罐内进行冲洗，杂质能够被反冲洗管道进行冲洗，实现稳流罐使用寿命提高目的。
权利要求书
1.一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，其特征在于，包括：稳流罐（1），所述稳流罐（1）用于连接厌氧反应器（2），所述稳流罐（1）内设有填充层（3），所述填充层（3）用于对所述稳流罐（1）进行填料，并用于对污水进行强化还原电位；所述稳流罐（1）还连接有反冲洗管道；所述厌氧反应器（2）设有两组，各所述厌氧反应器（2）分别通过管道一一连接所述稳流罐（1）；所述填充层（3）为零价铁填充层（3），所述零价铁填充层（3）垂直设置在所述稳流罐（1）的内底部；且所述零价铁填充层（3）与稳流罐（1）内部高度一致；所述零价铁填充层（3）为板状结构，所述板状结构位于所述稳流罐（1）的中心，并用于将所述稳流罐（1）分割形成两个稳流舱体；所述稳流罐（1）内设有折流板（39），所述折流板（39）用于将所述稳流罐（1）分割形成两个同心的流体通道，所述流体通道包括第一流体通道（41）和第二流体通道（42）；其中，第一流体通道（41）上分别相对连接回流进口（37）和污水进口（38），所述回流进口（37）连接厌氧反应器的输出端；第二流体通道（40）连接回流出口（36），并通过循环泵连接厌氧反应器的输入端；所述厌氧反应器（2）可以设为一个或多个；两个厌氧反应器（2）之间设有廊道（6），所述廊道（6）的下方设有填料装置（5），所述廊道上设有检修口，所述检修口用于对所述填料装置（5）进行检修、维护或保养；所述填料装置（5）的下方通过填料通道（4）对稳流罐（1）进行填料或送料；所述填料装置（5）设有多个填料通道（4），当稳流罐为多个时，利用所述填料通道（4）将填料分别送入各所述稳流罐（1）内，所述填料装置（5）包括第一料筒24）和第二料筒（25），所述第一料筒（24）和所述第二料筒（25）分别连接填料通道（4）；所述稳流罐（1）内还设有填充层检测模块，所述填充层检测模块为超声波检测系统，所述超声波检测系统用于对填充层（3）进行监测，当所述填充层（3）在使用过程中出现损耗，并低于预设值时，启动所述填料装置（5），并通过所述填料装置（5）实现新的零价铁进行填充；所述超声波检测系统包括多个超声波探头，各所述超声波探头位于所稳流罐（1）的内部，且分别分布于顶部、底部和侧壁，均用于对填充层（3）进行监测，若所述填充层（3）出现缺损（损耗）时，启动填料装置（5）进行物料输送，所述填料通道（4）内设有螺旋输料组件，通过螺旋输料组件可便于将料筒内的物料进行输送；两组稳流罐（1）一一对应厌氧反应器进行两项反应时，两组稳流罐（1）或两组厌氧反应器为串联设置，顺序对污水进行处理；当其中一组稳流罐（1）出现零价铁缺损（损耗）时，则可通过一组填料装置（5）对其进行物料填充；所述填料通道（4）上还设置有阀门，所述阀门用于封闭所述填料通道（4）；位于一级厌氧反应器的填料通道上设置有两个填料通道，各所述填料通道分别一一对应第一料筒（24）和第二料筒（25）；当所述超声波检测系统对两个稳流罐（1）内进行填料层完整性监测时，若一级反应器对应的稳流罐出现缺料时，启动第一料筒（24），若第一料筒（24）的物料不能满足填料需求时，则给螺杆对应的电机发送启动指令；所述螺杆的电机根据上述指令驱动时：首先获取稳流罐一和稳流罐二的间距，根据两者间距计算出所述螺杆的转动圈数，并基于转动圈数获得驱动指令，并使得电机带着螺杆进行工作；所述第一料筒（24）和第二料筒（25）的输出端设有电磁阀，所述电磁阀根据是否需要投料进行打开或关闭；当所述螺杆驱动第二料筒（25）到达稳流罐一的其中一个空闲填料通道（4）时，所述第二料筒（25）的输出端上设有对准机构，当对准机构将第二料筒（25）和空闲的填料通道（4）进行对准后，打开第二料筒（25）输出端的电磁阀，打开空闲填料通道（4）的电磁阀，启动空闲填料通道（4）的螺旋输料组件，即可实现利用第二料筒（25）内的填料对稳流罐一进行补料。
2.如权利要求1所述的一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，其特征在于，零价铁填充层（3）上设有筛孔，所述筛孔用于流体进行通过，所述零价铁填充层（3）的填料为零价铁填料，所述零价铁填料为多孔泡沫结构。
3.如权利要求1所述的一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，其特征在于，所述零价铁填充层（3）的下方间隔设有卡槽（42），所述卡槽（42）用于对所述折流板（39）进行卡设，所述折流板（39）位于所述稳流罐（1）内底部。
4.如权利要求1所述的一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，其特征在于，所述稳流罐（1）上设有填料装置（5），所述填料装置（5）用于通过填料通道（4）对所述稳流罐（1）进行送料或填料。
5.如权利要求1所述的一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，其特征在于，当所述稳流罐设有两组时，稳流罐一和厌氧反应器一连接，稳流罐二和厌氧反应器二连接，两两一组分别串联，可实现逐级进行厌氧反应的目的。
6.如权利要求1所述的一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，其特征在于，所述厌氧反应器为厌氧反应罐，所述厌氧反应罐的上顶部设有三相分离器，所述三相分离器用于将厌氧反应罐内产生的沼气通过沼气收集管道进行排出；且所述三相分离器还用于将泥水进行分离，通过罐体出水管将厌氧反应后的水从所述厌氧反应罐的顶部排出；所述厌氧反应罐的内底部设有布水器，所述布水器的输入端通过循环泵连接回流出口，所述布水器的输出端将稳流罐内经零价铁反应的污水输至厌氧反应罐内；所述回流进口的输入端连接回流管，所述回流管的另一端连接厌氧反应器的上顶部，且所述回流管位于三相分离器的下方，所述稳流罐的上方还连接有紊流循环管，所述紊流循环管用于对所述稳流罐内的污水进行扰动；或者，所述稳流罐的上方/下方设有混匀装置，利用混匀装置对所述稳流罐内的污水进行扰动，提高零价铁和污水混合效率。
发明内容
本发明提供一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，采用两相厌氧处理工艺，使两个厌氧反应器各自连接有一个稳流罐，将零价铁填充层至于稳流罐中，即解决了厌氧反应器内置零价铁填充层易产生污泥附着钝化、板结的问题，又能确保整个污水处理过程中泥水混合均匀，有效提高污水处理效率和系统使用寿命。
本发明提供一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，包括：稳流罐，所述稳流罐用于连接厌氧反应器，所述稳流罐内设有填充层，所述填充层用于对所述稳流罐进行填料，并用于对污水进行强化还原电位；所述稳流罐还连接有反冲洗管道。
优选的，所述厌氧反应器设有两组，各所述厌氧反应器分别通过管道一一连接所述稳流罐。
优选的，所述填充层为零价铁填充层，所述零价铁填充层垂直设置在所述稳流罐的内底部；且所述零价铁填充层与稳流罐内部高度一致。
优选的，零价铁填充层上设有筛孔，所述筛孔用于流体进行通过，所述零价铁填充层的填料为零价铁填料，所述零价铁填料为多孔泡沫结构。
优选的，所述零价铁填充层为板状结构，所述板状结构位于所述稳流罐的中心，并用于将所述稳流罐分割形成两个稳流舱体。
优选的，所述稳流罐内设有折流板，所述折流板用于将所述稳流罐分割形成两个同心的流体通道，所述流体通道包括第一流体通道和第二流体通道；其中，第一流体通道上分别相对连接回流进口和污水进口，所述回流进口连接厌氧反应器的输出端；第二流体通道连接回流出口，并通过循环泵连接厌氧反应器的输入端；所述厌氧反应器可以设为一个或多个。
优选的，所述零价铁填充层的下方间隔设有卡槽，所述卡槽用于对所述折流板进行卡设，所述折流板位于所述稳流罐内底部。
优选的，所述稳流罐上设有填料装置，所述填料装置用于通过填料通道对所述稳流罐进行送料或填料。
优选的，两个厌氧反应器之间设有廊道，所述廊道的下方设有填料装置，所述廊道上设有检修口，所述检修口用于对所述填料装置进行检修、维护或保养。
所述填料装置的下方通过填料通道对稳流罐进行填料或送料。
所述填料装置设有多个填料通道，当稳流罐为多个时，利用所述填料通道将填料分别送入各所述稳流罐内，所述填料装置包括第一料筒和第二料筒，所述第一料筒和所述第二料筒分别连接填料通道；
所述第一料筒和所述第二料筒分别架设在调节装置上，并通过所述调节装置将所述第一料筒和所述第二料筒的间距进行调节。
优选的，所述调节装置包括：支架，所述支架上设有方形结构的第一活动槽，所述第一活动槽内往复运动的设置有滑块，所述滑块的上方连接有调节板，所述调节板上设有第二料筒，所述第二料筒的其中一侧设有转轴，所述转轴的另一端连接第二齿轮，所述转轴通过第一立架架设在所述调节板上，
所述调节板的其中一端还设有L结构的L连杆，所述L连杆滑动设在第三连杆上，所述第三连杆的两端分别连接第二立架，所述第二立架为L结构，且所述第二立架的其中一端分别间隔设在支架的其中一侧；所述第三连杆上还间隔设有第一齿轮和第四齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮相互啮合，所述第四齿轮和第三齿轮啮合，所述第三齿轮通过转轴连接第一料筒，所述第一料筒的转轴利用第三立架架设在所述支架上表面。
优选的，当所述稳流罐设有两组时，稳流罐一和厌氧反应器一连接，稳流罐二和厌氧反应器二连接，两两一组分别串联，可实现逐级进行厌氧反应的目的。
优选的，所述厌氧反应器为厌氧反应罐，所述厌氧反应罐的上顶部设有三相分离器，所述三相分离器用于将厌氧反应罐内产生的沼气通过沼气收集管道进行排出；且所述三相分离器还用于将泥水进行分离，通过罐体出水管将厌氧反应后的水从所述厌氧反应罐的顶部排出；
所述厌氧反应罐的内底部设有布水器，所述布水器的输入端通过循环泵连接回流出口，所述布水器的输出端将稳流罐内经零价铁反应的污水输至厌氧反应罐内；
所述回流进口的输入端连接回流管，所述回流管的另一端连接厌氧反应器的上顶部，且所述回流管位于三相分离器的下方，所述稳流罐的上方还连接有紊流循环管，所述紊流循环管用于对所述稳流罐内的污水进行扰动；
或者，所述稳流罐的上方/下方设有混匀装置，利用混匀装置对所述稳流罐内的污水进行扰动，提高零价铁和污水混合效率。
本发明的工作原理和有益效果如下：
本发明提供一种应用于工业污水处理的零价铁协同稳流式厌氧反应系统，包括：稳流罐，所述稳流罐用于连接厌氧反应器，所述稳流罐内设有填充层，所述填充层用于对所述稳流罐内流经厌氧反应器的水进行填料，并供所述厌氧反应器进行厌氧反应；所述稳流罐内设有反冲洗管道；
本发明采用厌氧处理工艺，使厌氧反应器连接稳流罐，将零价铁填充层至于稳流罐中，即解决了厌氧反应器内置零价铁填充层易产生污泥附着钝化、板结的问题，又能确保整个污水处理过程中泥水混合均匀，有效提高污水处理效率和系统使用寿命；利用反冲洗管道对稳流罐内进行冲洗，杂质能够被反冲洗管道进行冲洗，实现稳流罐使用寿命提高目的。
具体的，本发明采用厌氧处理工艺，使厌氧反应器连接带有零价铁填充层的稳流罐，稳流罐中的零价铁在厌氧体系下通过其自身还原性对弱酸的缓冲作用；所述厌氧反应器可设为一个或多个；
当厌氧反应器设为两个时，上述设计方案可以显著降低其在一个厌氧反应器内的氧化还原电位，缓解酸性，促进厌氧还原氛围，提高产乙酸菌丰度，同时释放的亚铁离子，压缩胶体污泥的双电层，降低Zeta电位，加速污泥颗粒化进程；
进一步，稳流罐中的零价铁中和反应器内的有机酸，保持pH(6.8-7.2)的中性环境，防止酸度积累破环产甲烷过程，同时降低另一个厌氧反应器中氧化还原电位，确保产甲烷菌在最适氧化还原电位下活动。
本发明中的稳流罐内设有折流板，且稳流罐中所有进出水管接口均设置在罐体的切线方向，使稳流罐内水流一直处于旋流状态，强化了稳流罐内进水和回流水的混合，保障泥水混合均匀。
本发明中选用多孔泡沫铁环形零价铁作为填料，增大零价铁与污水接触面积，充分发挥零价铁的还原性作用，同时稳流罐中的零价铁填充层可以通过反冲洗装置清洗，避免零价铁污泥附着钝化、板结的问题，保障了填料的有效使用，延长了系统使用寿命。
（发明人：赵选英;王文文;潘兴华;杨峰;戴建军）
