一种厌氧折流板反应装置及污水处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种厌氧折流板反应装置及污水处理方法，包括反应池、位于反应池内由隔板和折流板分隔形成的多个水解发酵区和产甲烷区，还包括化学能发电系统和太阳能发热系统，化学能发电系统包括沼气收集器、沼气收集管、沼气预处理器和沼气发电机，沼气发电机与进水泵电连接；所述太阳能发热系统包括太阳能集热板、集热供管、蓄热水箱、集热供管支管和保温装置。本发明专利技术利用太能能产生的热量使反应装置保温，沼气等化学能发电产生的电能为反应装置供电，从而提高厌氧折流板反应装置的反应效率，解决传统保温装置运行成本高、能耗高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种厌氧折流板反应装置及污水处理方法
本专利技术涉及一种厌氧折流板反应装置及污水处理方法，具体的说，是一种太阳能保温、化学能驱动的厌氧折流板反应装置及污水处理方法，用于处理污水。
技术介绍
厌氧折流板反应池作为一种高效新型的厌氧污水生物技术，得到比较广泛的应用。它通过在反应池中使用一系列垂直安装的折流板，将反应池分隔成串联的几个反应室，每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统。污水在反应池内沿折流板作上下流动，依次通过每个反应室的污泥床，废水中的高分子有机基质如纤维素、淀粉、蛋白质等通过与微生物接触，在水解和发酵（酸化）阶段被细菌胞外酶分解为纤维二糖与葡萄糖、麦芽糖、短肽与氨基酸等小分子并进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。在产甲烷阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇在产甲烷菌被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。从目前厌氧折流板的运行过程中遇到的问题来看，厌氧折流板反应池可通过进一步改进，从而实现厌氧反应产酸相和产甲烷相更好的分离，并改进进水的均匀分布问题。另外，厌氧折流反应池的处理过程通常较缓慢，温度可能影响厌氧降解的速度与程度。据研究发现，厌氧菌适宜的温度范围有中温35℃左右和高温50-55℃。然而，实际污水以及外界温度的急剧变化和上下波动不利于厌氧过程。尤其是在北方地区，寒冷冬季温度骤降，严重影响水解和产甲烷处理效率。因此，厌氧处理工艺往往通过蒸汽或者其他方式加热保温，操作复杂，能耗增加。太阳能作为一种绿色能源，可以用于厌氧处理工艺的保温。除此之外，厌氧生物处理工艺中在大量去除有机物的同时，还会伴有大量沼气产生。而沼气中的甲烷是一种可以燃烧的气体，可以转化为电能为反应器运行提供动力。无论是理论研究还是实际应用，利用太阳能或者甲烷化学能提高改进型厌氧折流反应池处理效率的尝试还未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种厌氧折流板反应装置及污水处理方法，利用太能能产生的热量使反应装置保温，沼气等化学能发电产生的电能为反应装置供电，从而提高厌氧折流板反应装置的反应效率，解决传统保温装置运行成本高、能耗高的问题。为了解决所述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种厌氧折流板反应装置，包括反应池、位于反应池内由隔板和折流板分隔形成的多个水解发酵区和产甲烷区，水解发酵区和产甲烷区串联连通且允许污水逐个流经，位于最前端的水解发酵区和位于最后端的产甲烷区分别与进水管和出水管相连通，进水管上设有进水泵，还包括化学能发电系统和太阳能发热系统，化学能发电系统包括沼气收集器、沼气收集管、沼气预处理器和沼气发电机，沼气收集器罩在水解发酵区和产甲烷区上方且沼气收集器的顶部与沼气收集管相连通，沼气收集管与沼气预处理器相连通，沼气预处理器与沼气发电机连接，沼气发电机与进水泵电连接；所述太阳能发热系统包括太阳能集热板、集热供管、蓄热水箱、集热供管支管和保温装置，保温装置套设在反应池四周，太阳能集热板通过集热供管与蓄热水箱相连通，蓄热水箱通过集热供管支管与保温装置相连通。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，水解发酵区内设有搅拌装置，搅拌装置的驱动电机与沼气发电机电连接。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，所述沼气收集器为底部粗、上端细的尖顶罩体，尖顶罩体的底部罩在水解发酵区和产甲烷区的上方，尖顶罩体的顶点与沼气收集管相连通。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，所述水解发酵区包括由第一隔板隔开的水解发酵区1段和水解发酵区2段，第一隔板上开有出气缝a和污泥回流缝a，出气缝a位于污泥回流缝a的上部，位于出气缝a上部的第一隔板连接有与其倾斜设置的第一挡板，位于污泥回流缝a下部的第一隔板上连接有与其倾斜设置的第二挡板，位于出气缝a和污泥回流缝a之间的第一隔板、第一挡板和第二挡板之间形成第一三相分离区，第一挡板和第二挡板之间形成出水缝a。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，产甲烷区包括由第二隔板、第一折流板、第三隔板、第二折流板、第四隔板和第五隔板依次分隔形成的产甲烷区1段、产甲烷区2段、产甲烷区3段、产甲烷区4段、产甲烷区5段和产甲烷区6段，第二隔板、第三隔板和第四隔板均与反应池上端留有供污水流经的空间，第一折流板、第二折流板均与反应池底部留有供污水流经的空间，第五隔板上开有出气缝b和污泥回流缝b，出气缝b位于污泥回流缝b的上部，位于出气缝b上部的第五隔板连接有与其倾斜设置的第三挡板，位于污泥回流缝b下部的第五隔板上连接有与其倾斜设置的第四挡板，位于出气缝b和污泥回流缝b之间的第五隔板、第三挡板和第四挡板之间形成第二三相分离区，第三挡板和第四挡板之间形成出水缝b。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，反应池侧壁底部连接有放空管，放空管设有放空阀门。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，集热供管上设有温控器和电磁阀，温控器与电磁阀控制连接。本专利技术所述厌氧折流板反应装置，太阳能集热板与蓄热水箱之间还连通有集热回管，蓄热水箱与保温装置之间还设有集热回管支管。本专利技术还公开一种污水处理方法，本污水处理方法在厌氧折流板反应装置中进行，包括以下步骤：S01）、污水在进水泵的抽吸作用下通过进水管进入反应池的水解发酵1段，在搅拌装置的混合作用下，污水中的复杂有机物被厌氧活性污泥中的发酵菌水解、发酵并产酸；S02）、酸化后的污水通过第一三相分离区，并在水解发酵2段进一步酸化并沉淀，沉淀后的污水依次通过产甲烷区1段、2段、3段、4段、5段、6段，最终进入出水管，得到净化的污水通过出水管排出；S03）、反应池顶部的太阳能集热板吸收太阳能，水温升高并通过集热供管进入悬挂于反应池侧面的蓄热水箱，蓄热水箱与包围在反应池四周的热水保温装置相连通，使反应池工作温度维持在50～55℃，降温后的水通过蓄热水箱的集热回管返回太阳能集热板；S04）、化学能发电系统将污水产生的沼气通过沼气发电机转化为电能，沼气发电机为进水泵和搅拌装置的驱动电机供电，保证系统的进水泵及搅拌装置正常运行，使污水处理正常进行。本专利技术所述污水处理方法，反应池中的厌氧活性污泥浓度为8000mg/L-15000mg/L。本专利技术的有益效果：本专利技术在水解发酵区增加了搅拌装置，改进了进水的均匀分布的问题，还使用一系列垂直安装的折流板，使污水在反应池内沿折流板作上下流动，保证较好的推流流态。同时，通过在水解发酵区和产甲烷区设置三相分离区从而实现厌氧反应产酸相和产甲烷相更好的分离，保证厌氧降解效果。除此之外，利用太阳能实现高温厌氧消化，将甲烷化学能转化为电能，为进水泵和搅拌装置的驱动电机供电，是一种高效、绿色的水处理技术。本专利技术结构简单，能耗低，降低了污水处理成本，总体上实现有机物污水的污染物降解和能量转化。附图说明图1为本专利技术所述厌氧折流板反应装置的俯视图；图2为图1的1-1剖面图；图中：1、进水管，2、进水泵，3、反应池，3-1、水解发酵区1段，3-2、水解发酵区2段，3-3、产甲烷区1段，3-4、产甲烷区2段，3-5、产甲烷区3段，3-6、产甲烷区4段，3-7、产甲烷区5段，3-8、产甲烷区6段，4、搅拌装置，4-1、搅拌转轴，4-2、搅拌电机，5、第一隔板，6、第一下部隔板，7、第一挡板，8、第二挡板，9、第一三相分离区，9-1、出气缝a，9-2、出水缝a，9-3、污水回流缝a，10、第二隔板，11、第一折流板，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厌氧折流板反应装置，包括反应池、位于反应池内由隔板和折流板分隔形成的多个水解发酵区和产甲烷区，水解发酵区和产甲烷区串联连通且允许污水逐个流经，位于最前端的水解发酵区和位于最后端的产甲烷区分别与进水管和出水管相连通，进水管上设有进水泵，其特征在于：还包括化学能发电系统和太阳能发热系统，化学能发电系统包括沼气收集器、沼气收集管、沼气预处理器和沼气发电机，沼气收集器罩在水解发酵区和产甲烷区上方且沼气收集器的顶部与沼气收集管相连通，沼气收集管与沼气预处理器相连通，沼气预处理器与沼气发电机连接，沼气发电机与进水泵电连接；所述太阳能发热系统包括太阳能集热板、集热供管、蓄热水箱、集热供管支管和保温装置，保温装置套设在反应池四周，太阳能集热板通过集热供管与蓄热水箱相连通，蓄热水箱通过集热供管支管与保温装置相连通。

【技术特征摘要】
1.一种厌氧折流板反应装置，包括反应池、位于反应池内由隔板和折流板分隔形成的多个水解发酵区和产甲烷区，水解发酵区和产甲烷区串联连通且允许污水逐个流经，位于最前端的水解发酵区和位于最后端的产甲烷区分别与进水管和出水管相连通，进水管上设有进水泵，其特征在于：还包括化学能发电系统和太阳能发热系统，化学能发电系统包括沼气收集器、沼气收集管、沼气预处理器和沼气发电机，沼气收集器罩在水解发酵区和产甲烷区上方且沼气收集器的顶部与沼气收集管相连通，沼气收集管与沼气预处理器相连通，沼气预处理器与沼气发电机连接，沼气发电机与进水泵电连接；所述太阳能发热系统包括太阳能集热板、集热供管、蓄热水箱、集热供管支管和保温装置，保温装置套设在反应池四周，太阳能集热板通过集热供管与蓄热水箱相连通，蓄热水箱通过集热供管支管与保温装置相连通。2.根据权利要求1所述的厌氧折流板反应装置，其特征在于：水解发酵区内设有搅拌装置，搅拌装置的驱动电机与沼气发电机电连接。3.根据权利要求1所述的厌氧折流板反应装置，其特征在于：所述沼气收集器为底部粗、上端细的尖顶罩体，尖顶罩体的底部罩在水解发酵区和产甲烷区的上方，尖顶罩体的顶点与沼气收集管相连通。4.根据权利要求1所述的厌氧折流板反应装置，其特征在于：所述水解发酵区包括由第一隔板隔开的水解发酵区1段和水解发酵区2段，第一隔板上开有出气缝a和污泥回流缝a，出气缝a位于污泥回流缝a的上部，位于出气缝a上部的第一隔板连接有与其倾斜设置的第一挡板，位于污泥回流缝a下部的第一隔板上连接有与其倾斜设置的第二挡板，位于出气缝a和污泥回流缝a之间的第一隔板、第一挡板和第二挡板之间形成第一三相分离区，第一挡板和第二挡板之间形成出水缝a。5.根据权利要求1或4所述的厌氧折流板反应装置，其特征在于：产甲烷区包括由第二隔板、第一折流板、第三隔板、第二折流板、第四隔板和第五隔板依次分隔形成的产甲烷区1段、产甲烷区2段、产甲烷区3段、产甲烷区4段、产甲烷区5段和产甲烷区6段，第二隔板、第三隔板和第四隔板...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵茜，刘磊，张克峰，王洪波，李梅，王金鹤，马永山，
申请(专利权)人：山东建筑大学，
类型：发明
国别省市：山东,37