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基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统技术方案

技术编号:41377987 阅读:6 留言:0更新日期:2024-05-20 10:21
本发明专利技术涉及污水处理技术领域,公开了基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,包括厌氧膜蒸馏生物反应器、进水循环加热水箱、甲烷收集罐、产水收集水箱、资源收集水箱、检测系统和控制系统,所述厌氧膜蒸馏生物反应器由内至外依次设有资源回收区、过滤区和生物反应区,所述生物反应区底部设有环形布水器,所述生物反应区、过滤区和资源回收区上方设有溢流堰。本发明专利技术采用上述结构,在解决厌氧膜蒸馏生物反应盐度积累问题的同时,能够从废水中回收到多种有使用价值的资源物质,且能够在不改变工艺单元的前提下完成对各种能够采用生物处理的废水的资源回收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理,特别是涉及基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统


技术介绍

1、在某些生产性场所中会产生大量成分复杂的高浓度有机物废水,如养殖场废水、屠宰场废水、制药厂废水等,若直接排入水体环境中,会消耗水中溶解氧,必然对水生态环境造成不良影响,此外这些废水中也含有大量的有利用价值的物质,如氮、磷营养元素,因此在净化这些废水的同时将这些物质回收无疑会产生额外的效益。

2、对于高浓度有机废水,一般采用厌氧发酵生物处理法处理,通过厌氧发酵降低废水中的有机物浓度,同时还能够产生甲烷这种能源物质,但是厌氧发酵过程对有机物的降解是不彻底的,且对于废水中的氮、磷元素无去除作用,因此经过厌氧发酵后的废水仍需要进行处理才能达到排放标准。膜蒸馏是一种依据待过滤溶液组分具有挥发性与否来进行过滤分离的技术,理论上具备在过滤无挥发性污染物时得到纯水的能力,但膜蒸馏本身能效低,在应用中若没有经济的热源供给,难以实现工程应用。

3、厌氧发酵生物处理和膜蒸馏技术结合得到的厌氧膜蒸馏生物反应器是一种新型的膜生物反应器处理工艺,该工艺存在如下问题:1、由于膜蒸馏过程对非挥发性物质的截留,使得反应器内的盐度不断积累,进而对生物处理过程产生毒害作用;2、厌氧发酵过程对ph的要求为6.5-8,在该ph条件下,废水中若存在氨氮,则一部分氨氮会以氨分子这种具有挥发性的形态存在,导致厌氧膜蒸馏生物反应器的产水存在一定浓度的氨氮,需要进一步处理。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,克服厌氧膜蒸馏生物反应器存在的盐度积累、产水存在氨氮污染的缺点,同时赋予厌氧膜蒸馏生物反应器回收废水中资源物质的能力。

2、为实现上述目的,本专利技术提供了基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,包括厌氧膜蒸馏生物反应器、进水循环加热水箱、甲烷收集罐、产水收集水箱、资源收集水箱、检测系统和控制系统,所述厌氧膜蒸馏生物反应器由内至外依次设有资源回收区、过滤区和生物反应区,所述生物反应区底部设有环形布水器,所述生物反应区、过滤区和资源回收区上方设有溢流堰。

3、优选的,所述控制系统包括第一加热控制单元、循环控制单元、第二加热控制单元、甲烷收集控制单元、产水收集控制单元、资源收集控制单元和电脑。

4、优选的,所述进水循环加热水箱通过第一加热控制单元与所述环形布水器连通,所述第一加热控制单元按水流方向依次设有加热控制阀门一、加热控制变频泵一、加热控制阀门二和加热器一。

5、优选的,环形的所述生物反应区上部通过循环控制单元与所述进水循环加热水箱连通,所述生物反应区中部设有三相分离器,所述循环控制单元按水流方向依次设有循环控制阀门一、循环变频泵一和循环控制阀门二。

6、优选的,所述三相分离器的气相进入所述甲烷收集罐,所述生物反应区通过甲烷收集控制单元与所述甲烷收集罐连通。

7、优选的,所述三相分离器的液相通过所述溢流堰进入环形的所述过滤区,所述过滤区内设有膜蒸馏组件一,所述过滤区通过所述产水收集控制单元与所述产水收集水箱连通,所述产水收集控制单元按照水流方向依次设有产水阀门一、产水冷凝器和产水电动阀门一。

8、优选的,所述过滤区底部通过连通管与所述资源回收区连通,所述资源回收区内设有膜蒸馏组件二,所述资源回收区通过所述资源收集控制单元与所述资源收集水箱连通,所述资源回收区与所述第二加热循环控制单元连通。

9、优选的,所述检测系统包括生物反应区内的传感器一、过滤区内的传感器二、资源回收区内的传感器三、产水收集水箱内的传感器四和资源收集水箱内的传感器五,所述传感器一、所述传感器二、所述传感器三、所述传感器四和所述传感器五均与所述电脑电性连接。

10、优选的,所述连通管上设有连通阀门,所述资源回收区底部设有资源出料阀,所述过滤区底部设有过滤出料阀、所述生物反应区底部设有生物出料阀。

11、优选的,所述资源出料阀、所述过滤出料阀和所述生物出料阀均与总出料阀连通,所述总出料阀与出料泵连通。

12、因此,本专利技术采用上述结构的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其有益效果为:

13、1、厌氧膜蒸馏生物反应器设置有生物反应区、过滤区和资源回收区,三相分离器和溢流堰的设置使得生物反应区内的微生物不会受到过滤区内因过滤浓缩形成的浓水影响,避免盐度上升对微生物产生不利影响的问题;

14、2、对不同类型的废水进行处理时,只需要对资源回收区的膜蒸馏组件二的操作运行方式作出调整即可,无需进行结构的变更,具有较高的灵活性;

15、3、资源回收区与生物反应区和过滤区完全分隔,资源回收区所进行的操作不会对微生物造成影响;

16、4、本专利技术提供的废水利用系统在解决厌氧膜蒸馏生物反应盐度积累问题的同时,能够从废水中回收到多种有使用价值的资源物质,且能够在不改变工艺单元的前提下完成对各种能够采用生物处理的废水的资源回收;

17、5、本专利技术提供的废水利用系统除了能够回收不同废水中的资源,还可根据厌氧发酵和膜蒸馏组件本身得到甲烷和净水资源。

18、下面通过附图和实施例,对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:包括厌氧膜蒸馏生物反应器、进水循环加热水箱、甲烷收集罐、产水收集水箱、资源收集水箱、检测系统和控制系统,所述厌氧膜蒸馏生物反应器由内至外依次设有资源回收区、过滤区和生物反应区,所述生物反应区底部设有环形布水器,所述生物反应区、过滤区和资源回收区上方设有溢流堰。

2.根据权利要求1所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述控制系统包括第一加热控制单元、循环控制单元、第二加热循环控制单元、甲烷收集控制单元、产水收集控制单元、资源收集控制单元和电脑。

3.根据权利要求2所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述进水循环加热水箱通过第一加热控制单元与所述环形布水器连通,所述第一加热控制单元按水流方向依次设有加热控制阀门一、加热控制变频泵一、加热控制阀门二和加热器一。

4.根据权利要求3所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:环形的所述生物反应区上部通过循环控制单元与所述进水循环加热水箱连通,所述生物反应区中部设有三相分离器,所述循环控制单元按水流方向依次设有循环控制阀门一、循环变频泵一和循环控制阀门二。

5.根据权利要求4所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述三相分离器的气相进入所述甲烷收集罐,所述生物反应区通过甲烷收集控制单元与所述甲烷收集罐连通。

6.根据权利要求5所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述三相分离器的液相通过所述溢流堰进入环形的所述过滤区,所述过滤区内设有膜蒸馏组件一,所述过滤区通过所述产水收集控制单元与所述产水收集水箱连通,所述产水收集控制单元按照水流方向依次设有产水阀门一、产水冷凝器和产水电动阀门一。

7.根据权利要求6所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述过滤区底部通过连通管与所述资源回收区连通,所述资源回收区内设有膜蒸馏组件二,所述资源回收区通过所述资源收集控制单元与所述资源收集水箱连通,所述资源回收区与所述第二加热循环控制单元连通。

8.根据权利要求7所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述检测系统包括生物反应区内的传感器一、过滤区内的传感器二、资源回收区内的传感器三、产水收集水箱内的传感器四和资源收集水箱内的传感器五,所述传感器一、所述传感器二、所述传感器三、所述传感器四和所述传感器五均与所述电脑电性连接。

9.根据权利要求8所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述连通管上设有连通阀门,所述资源回收区底部设有资源出料阀,所述过滤区底部设有过滤出料阀、所述生物反应区底部设有生物出料阀。

10.根据权利要求9所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述资源出料阀、所述过滤出料阀和所述生物出料阀均与总出料阀连通,所述总出料阀与出料泵连通。

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【技术特征摘要】

1.基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:包括厌氧膜蒸馏生物反应器、进水循环加热水箱、甲烷收集罐、产水收集水箱、资源收集水箱、检测系统和控制系统,所述厌氧膜蒸馏生物反应器由内至外依次设有资源回收区、过滤区和生物反应区,所述生物反应区底部设有环形布水器,所述生物反应区、过滤区和资源回收区上方设有溢流堰。

2.根据权利要求1所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述控制系统包括第一加热控制单元、循环控制单元、第二加热循环控制单元、甲烷收集控制单元、产水收集控制单元、资源收集控制单元和电脑。

3.根据权利要求2所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述进水循环加热水箱通过第一加热控制单元与所述环形布水器连通,所述第一加热控制单元按水流方向依次设有加热控制阀门一、加热控制变频泵一、加热控制阀门二和加热器一。

4.根据权利要求3所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:环形的所述生物反应区上部通过循环控制单元与所述进水循环加热水箱连通,所述生物反应区中部设有三相分离器,所述循环控制单元按水流方向依次设有循环控制阀门一、循环变频泵一和循环控制阀门二。

5.根据权利要求4所述的基于无盐度积累的厌氧膜蒸馏生物反应器的废水利用系统,其特征在于:所述三相分离器的气相进入所述甲烷收集罐,所述生物反应区通过甲烷收集控制单元与所述甲烷收集罐连通。

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:瞿芳术余华荣曲丹梁家辉杨海洋万雨轩
申请(专利权)人:广州大学
类型:发明
国别省市:

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