公布日：2023.09.26
申請日：2023.08.14
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F103/20(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F
101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明提供了一種豬場廢水處理系統。該處理系統包括依次連通的氣浮機、完全混合式反應器、厭氧陶瓷膜生物反應器、及內外分區反應器；其中，完全混合式反應器和厭氧陶瓷膜生物反應器通過厭氧消化技術去除廢水中的有機物，內外分區反應器包括外殼、第二分隔筒、夾設于外殼與第二分隔筒之間的第一分隔筒、位于第二分隔筒正下方曝氧氣的曝氣盤、及從曝氣盤中伸出的進水管，外殼圍成的反應室被分隔為好氧區、缺氧區和厭氧區，在曝氣盤提供的上升力的作用下，經進水管流入的廢水首先流入所述好氧區，然后流入缺氧區和厭氧區，并進行循環流動。本發明提供的廢水處理系統具有結構簡單緊湊、易于控制且處理效率高的優點。
權利要求書
1.一種豬場廢水處理系統，其特征在于，包括：氣浮機，所述氣浮機通過過濾的方式去除所述廢水中糞便及雜質，得到一級處理后廢水；完全混合式反應器，所述完全混合式反應器的進水口與所述氣浮機的廢水出口連通，通過厭氧消化技術使所述一級處理后廢水中的有機物發生水解、酸化反應得到二級處理后廢水，所述完全混合式反應器包括與所述氣浮機的出水口連通的反應罐、收容于所述反應罐內的攪拌器、及收容于所述反應罐內且位于所述攪拌器的攪拌槳上方的三相分離組件；厭氧陶瓷膜生物反應器，所述厭氧陶瓷膜生物反應器的進液口與所述完全混合式反應器的出水口連通，通過厭氧消化技術使所述二級處理后廢水發生甲烷化反應得到三級處理后廢水；內外分區反應器，所述內外分區反應器用于對所述三級處理后廢水進行脫氮處理，其包括外殼、收容于所述外殼內且與所述外殼間隔設置的第一分隔筒、收容于所述第一分隔筒內且與所述第一分隔筒間隔設置的第二分隔筒、安裝于所述外殼內且位于所述第二分隔筒正下方的曝氣盤、及一端與所述厭氧陶瓷膜生物反應器的出液口連通且另一端從所述曝氣盤中伸出至所述第二分隔筒下方的進水管，所述曝氣盤用于提供氧氣以使所述第二分隔筒內的空間形成好氧區，所述第二分隔筒與所述第一分隔筒之間的區域為缺氧區，所述第一分隔筒與所述外殼之間的區域為厭氧區，在所述曝氣盤提供的上升力的作用下，經所述進水管流入的廢水首先流入所述好氧區，然后流入缺氧區和厭氧區，并進行循環流動。
2.根據權利要求1所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述第一分隔筒包括呈中空圓柱狀的第一筒體主體部、及自所述第一筒體主體部的下端向靠近所述外殼的中軸線方向延伸的第一筒體延伸部，所述第一筒體延伸部呈中空圓臺狀。
3.根據權利要求2所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述第二分隔筒包括呈中空圓柱狀的第二筒體主體部、及自所述第二筒體主體部的下端向遠離所述外殼的中軸線方向延伸的第二筒體延伸部，所述第二筒體延伸部呈中空圓臺狀。
4.根據權利要求3所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述第二筒體延伸部遠離所述第二筒體主體部的一端與所述第一筒體主體部靠近所述第一筒體延伸部的一端位于同一平面，且所述第二筒體延伸部的底端與所述第一筒體主體部之間具有廢水流通的間隙。
5.根據權利要求3所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述第一筒體主體部遠離所述第一筒體延伸部的頂端位于所述第二筒體主體部遠離所述第二筒體延伸部的頂端的上方。
6.根據權利要求3至5任一項所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述外殼包括圓柱形狀的外殼主體部、自所述外殼主體部的一端延伸的半球狀的外殼延伸部、開設于所述外殼延伸部下端的排泥口、及一端與所述厭氧區連通且另一端伸出所述外殼主體部的出水管，所述出水管伸入所述厭氧區的一端略低于所述第一筒體主體部的頂端所在平面。
7.根據權利要求6所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述進水管穿過所述外殼延伸部和所述曝氣盤伸出至所述第二筒體延伸部的正下方，且所述進水管的中軸線、所述曝氣盤的中軸線、所述第二分隔筒的中軸線、所述第一分隔筒的中軸線、所述外殼的中軸線均位于同一直線上。
8.根據權利要求1所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述內外分區反應器還包括兩端分別與所述外殼的內壁和所述第一分隔筒的外壁連接的多個連接桿、及兩端分別與所述第一分隔筒的內壁和所述第二分隔筒的外壁連接的多個連接柱。
9.根據權利要求1所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述反應罐包括具有收容空間的罐體，所述三相分離組件包括與所述罐體間隔設置的內筒、兩端分別與所述內筒和所述罐體連接的連接板、及位于所述內筒內且與所述連接板連接的導流筒，所述內筒和所述導流筒均為中空結構，所述攪拌器的攪拌軸穿過所述導流筒伸入所述罐體內，其中，所述導流筒包括上端伸出所述內筒的第一部分、自所述第一部分的下端向遠離所述第一部分的中軸線方向延伸的第二部分，所述第二部分與所述連接板連接，所述連接板上開設有多個通孔。
10.根據權利要求1所述的豬場廢水處理系統，其特征在于，所述厭氧陶瓷膜生物反應器包括反應器殼體、開設于所述反應器殼體下端的進液口、開設于所述反應器殼體上端的出液口、開設于所述反應器殼體下端的活性污泥出口、收容于所述反應器殼體內的陶瓷平板膜、及曝氣組件，所述活性污泥出口與所述反應罐的活性污泥進口連通，所述曝氣組件用于使所述厭氧陶瓷膜生物反應器處于厭氧狀態。
發明內容
本發明的目的在于提一種結構簡單緊湊、清潔高效、綠色環保、易于控制且方便快捷的豬場廢水處理系統。
為實現上述目的，本發明提供一種豬場廢水處理系統，其包括：
氣浮機，所述氣浮機通過過濾的方式去除所述廢水中糞便及雜質，得到一級處理后廢水；
完全混合式反應器，所述完全混合式反應器的進水口與所述氣浮機的廢水出口連通，通過厭氧消化技術使所述一級處理后廢水中的有機物發生水解、酸化反應得到二級處理后廢水，所述完全混合式反應器包括與所述氣浮機的出水口連通的反應罐、收容于所述反應罐內的攪拌器、及收容于所述反應罐內且位于所述攪拌器的攪拌槳上方的三相分離組件；
厭氧陶瓷膜生物反應器，所述厭氧陶瓷膜生物反應器的進液口與所述完全混合式反應器的出水口連通，通過厭氧消化技術使所述二級處理后廢水發生甲烷化反應得到三級處理后廢水；
內外分區反應器，所述內外分區反應器用于對所述三級處理后廢水進行脫氮處理，其包括外殼、收容于所述外殼內且與所述外殼間隔設置的第一分隔筒、收容于所述第一分隔筒內且與所述第一分隔筒間隔設置的第二分隔筒、安裝于所述外殼內且位于所述第二分隔筒正下方的曝氣盤、及一端與所述厭氧陶瓷膜生物反應器的出液口連通且另一端從所述曝氣盤中伸出至所述第二分隔筒下方的進水管，所述曝氣盤用于提供氧氣以使所述第二分隔筒內的空間形成好氧區，所述第二分隔筒與所述第一分隔筒之間的區域為缺氧區，所述第一分隔筒與所述外殼之間的區域為厭氧區，在所述曝氣盤提供的上升力的作用下，經所述進水管流入的廢水首先流入所述好氧區，然后流入缺氧區和厭氧區，并進行循環流動。
在一種具體的實施方式中，所述第一分隔筒包括呈中空圓柱狀的第一筒體主體部、及自所述第一筒體主體部的下端向靠近所述外殼的中軸線方向延伸的第一筒體延伸部，所述第一筒體延伸部呈中空圓臺狀。
在一種具體的實施方式中，所述第二分隔筒包括呈中空圓柱狀的第二筒體主體部、及自所述第二筒體主體部的下端向遠離所述外殼的中軸線方向延伸的第二筒體延伸部，所述第二筒體延伸部呈中空圓臺狀。
在一種具體的實施方式中，所述第二筒體延伸部遠離所述第二筒體主體部的一端與所述第一筒體主體部靠近所述第一筒體延伸部的一端位于同一平面，且所述第二筒體延伸部的底端與所述第一筒體主體部之間具有廢水流通的間隙。
在一種具體的實施方式中，所述第一筒體主體部遠離所述第一筒體延伸部的頂端位于所述第二筒體主體部遠離所述第二筒體延伸部的頂端的上方。
在一種具體的實施方式中，所述外殼包括圓柱形狀的外殼主體部、自所述外殼主體部的一端延伸的半球狀的外殼延伸部、開設于所述外殼延伸部下端的排泥口、及一端與所述厭氧區連通且另一端伸出所述外殼主體部的出水管，所述出水管伸入所述厭氧區的一端略低于所述第一筒體主體部的頂端所在平面。
在一種具體的實施方式中，所述進水管穿過所述外殼延伸部和所述曝氣盤伸出至所述第二筒體延伸部的正下方，且所述進水管的中軸線、所述曝氣盤的中軸線、所述第二分隔筒的中軸線、所述第一分隔筒的中軸線、所述外殼的中軸線均位于同一直線上。
在一種具體的實施方式中，所述內外分區反應器還包括兩端分別與所述外殼的內壁和所述第一分隔筒的外壁連接的多個連接桿、及兩端分別與所述第一分隔筒的內壁和所述第二分隔筒的外壁連接的多個連接柱。
在一種具體的實施方式中，所述反應罐包括具有收容空間的罐體，所述三相分離組件包括與所述罐體間隔設置的內筒、兩端分別與所述內筒和所述罐體連接的連接板、及位于所述內筒內且與所述連接板連接的導流筒，所述內筒和所述導流筒均為中空結構，所述攪拌器的攪拌軸穿過所述導流筒伸入所述罐體內，其中，所述導流筒包括上端伸出所述內筒的第一部分、自所述第一部分的下端向遠離所述第一部分的中軸線方向延伸的第二部分，所述第二部分與所述連接板連接，所述連接板上開設有多個通孔。
在一種具體的實施方式中，所述厭氧陶瓷膜生物反應器包括反應器殼體、開設于所述反應器殼體下端的進液口、開設于所述反應器殼體上端的出液口、開設于所述反應器殼體下端的活性污泥出口、收容于所述反應器殼體內的陶瓷平板膜、及曝氣組件，所述活性污泥出口與所述反應罐的活性污泥進口連通，所述曝氣組件用于使所述厭氧陶瓷膜生物反應器處于厭氧狀態。
本發明的有益效果至少包括：
一、本發明中，所述豬場廢水處理系統包括依次連通的氣浮機、完全混合式反應器、厭氧陶瓷膜生物反應器和內外分區反應器，所述氣浮機用于通過過濾方式去除廢水的糞便及雜質得到一級處理后廢水；所述完全混合式反應器用于使厭氧消化活性污泥與一級處理后廢水廢水進行完全混合后發生水解、酸化反應，得到二級處理后廢水；所述厭氧陶瓷膜生物反應器使所述厭氧消化活性污泥與二級處理后廢水發生甲烷化反應，以得到三級處理后廢水，并通過膜分離截留水中的大分子有機物；所述內外分區反應器用于通過短程硝化-厭氧氨氧化和短程硝化-反硝化兩種方式對三級處理后廢水進行脫氮；這樣，完全混合式反應器+厭氧陶瓷膜生物反應器通過厭氧消化技術去除廢水中的有機物，內外分區反應器通過區域分隔形成好氧區、缺氧區和厭氧區，使廢水中的氮通過短程硝化-厭氧氨氧化+短程硝化-反硝化兩種方式進行脫除，有機物和氨氮的去除率均超過95％以上，使處理后的廢水符合排放標準。
二、本發明提供的完全混合式反應器包括反應罐、收容于所述反應罐內的攪拌器、及收容于所述反應罐內且位于所述攪拌器的攪拌槳上方的三相分離組件；通過設置三相分離組件能夠實現固氣液分離，可以大大減少進入后端厭氧陶瓷膜生物反應器中的污泥，大幅減緩膜污染。
三、本發明提供的厭氧陶瓷膜生物反應器中通過設置陶瓷平板膜，能夠截留消化污泥，使進入后端內外分區反應器的都為濾液，大大節省污泥沉淀要投加的化學藥劑使用量；且陶瓷平板膜具有抗污染性好、高滲透性、可回收性好、化學穩定性好、使用壽命長等優點。
四、本發明提供的內外分區反應器包括外殼、收容于所述外殼內且與所述外殼間隔設置的第一分隔筒、收容于所述第一分隔筒內且與所述第一分隔筒間隔設置的第二分隔筒、安裝于所述外殼內且位于所述第二分隔筒正下方的曝氣盤、及一端與所述厭氧陶瓷膜生物反應器的出液口連通且另一端從所述曝氣盤中伸出至所述第二分隔筒下方的進水管，所述曝氣盤用于提供氧氣以使所述第二分隔筒內的空間形成好氧區，所述第二分隔筒與所述第一分隔筒之間的區域為缺氧區，所述第一分隔筒與所述外殼之間的區域為厭氧區，在所述曝氣盤提供的上升力的作用下，經所述進水管流入的廢水首先流入所述好氧區，然后流入缺氧區和厭氧區，并進行循環流動；這樣，內外分區反應器的反應室分區設置，為硝化污泥、反硝化污泥和厭氧氨氧化污泥提供了生存空間，可實現短程硝化-厭氧氨氧化和短程硝化-反硝化2種脫氮過程，具有結構緊湊、占地面積小、脫氮效果好的優點。
（發明人：唐琳;李芳;楊方文;何志鵬;李夢潔;易凡）
