一种节能自动化PEIC厌氧反应器的制作方法

一种节能自动化peic厌氧反应器
技术领域
[0001]
本实用新型属于污水处理领域，具体涉及一种节能自动化peic厌氧反应器。


背景技术：

[0002]
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]
在高浓度工业废水领域，现有研发的peic厌氧反应器具有反应负荷高、占地面积小等显著优点，得到广泛推广应用。在保证达标处理废水水质的基础上，为进一步降低废水运行成本及人工操作难以控制的难题。peic厌氧反应器内部微生物反应分为四个阶段：水解阶段、发酵阶段、产氢产乙酸阶段、产甲烷阶段，其中实现ic反应器出水cod降低的步骤95％以上是在产甲烷阶段，而产甲烷菌种的活性受到温度、cod总量、ph三大主要因素的限制，而生产废水尤其是冬天，在北方温度降至10℃以内，需要一定的蒸汽进行温度保证在32-38℃。同时，设计时为保证所有水量可处理达标是按照所有生产废水的峰值进行设计，但发明人发现：设计水平满足建设单位峰值生产能力，而实际运行基本就是平均水量甚至更低，由于考虑稳定环保达标、保证生产及操作人员能力较低等等因素，但实际运行参数按照峰值设计参数运行，导致能耗过高。


技术实现要素：

[0004]
为了克服上述问题，本实用新型提供了一种节能自动化peic厌氧反应器。在能够满足业主处理需求的前提下降低了运行费用；提高自动化水平，降低人员难以操作的问题。
[0005]
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006]
本实用新型的第一个方面，提供了一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5 与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0007]
针对目前实际运行参数按照峰值设计参数运行，导致能耗过高，而人员难以有效根据水质水量调节保证处理水质水量能满足业主生产需求的问题。本实用新型在peic厌氧反应器内分别设置了温度监测装置、ph监测装置、蒸汽加热系统以通过对cod总量、温度、ph三大因素的监测和调控实现产甲烷菌种的活性的精确控制，使实际运行参数与实际运行的需求之间更加的匹配，实现整个反应器的节能降耗；同时，装置整体结构简单、调控准确，使反应器去除能力与反应器实际运行的需求能力能够联动匹配。
[0008]
本实用新型的第二个方面，提供了一种节能自动化peic厌氧反应器的运行方法，包括：
[0009]
对废水的cod浓度、ph、温度进行监测；
[0010]
根据监测结果控制废水的进水量和ph、温度、加药量、蒸汽量，使peic 厌氧反应器的去除能力与反应器实际运行的需求相匹配。
[0011]
本实用新型进一步摸索研发不同条件下的产甲烷活性与进水水质水量的关系，以设计参数为峰值，建立了不同运行参数条件下的反应器温度运行条件。设计条件下反应器去除能力高于反应器实际运行的需求能力，通过适当的降低微生物的活性以满足污水处理能力的需求，而实现整个反应器的节能降耗。
[0012]
本实用新型的第三个方面，提供了任一上述的节能自动化peic厌氧反应器在工业废水处理中的应用。
[0013]
由于本实用新型的节能自动化peic厌氧反应器能够更好地与反应器实际运行的需求相匹配，整个反应器的节能降耗，因此，有望在工业废水处理领域得到广泛应用。
[0014]
本实用新型的有益效果在于：
[0015]
(1)本实用新型在满足业主处理需求的前提下降低了运行费用；
[0016]
(2)本实用新型提高自动化水平，降低人员难以操作的问题。
[0017]
(3)本实用新型的装置结构简单、操作方便、实用性强，易于推广。在peic 厌氧反应器内分别设置了温度监测装置、ph监测装置、蒸汽加热系统以通过对 cod总量、温度、ph三大因素的监测和调控实现产甲烷菌种的活性的精确控制，使实际运行参数与实际运行的需求之间更加的匹配，实现整个反应器的节能降耗；同时，装置整体结构简单、调控准确，使反应器去除能力与反应器实际运行的需求能力能够联动匹配。
附图说明
[0018]
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0019]
图1是本实用新型实施例1的装置的结构示意图，其中，1-配水井；2-加药桶；3-进水提升泵；4-加药提升泵；5-管道混合器；6-蒸汽加热系统；7-温度计； 8-ph计；9-循环泵；10-布水包；11-布水器；12-沉降管；13-三相分离器；14
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上升管；15-汽水分离器；16-水封罐；17-火炬；18-应急回流管。
具体实施方式
[0020]
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0021]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0022]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体，所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相
连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连。
[0023]
在一些实施例中，所述配水井1与进水提升泵3相连，以根据车间每天产水调节3-进水提升泵，实现精确实时控制。
[0024]
在一些实施例中，所述加药桶2与加药提升泵4相连，以根据工况的运行情况，调控加药提升泵4，提高加药效率。
[0025]
在一些实施例中，所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5 相连,利用5-管道混合器将原水与ph调节液控制在6-9的区间内。
[0026]
在一些实施例中，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度计7、ph 计8。利用ph计8控制加药系统的启停，利用温度计7校核6-蒸汽加热系统的启停是否合理。
[0027]
在一些实施例中，所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连，通入一定的蒸汽进行加热，使温度在32-38℃，以保证产甲烷菌种的活性。
[0028]
在一些实施例中，所述蒸汽加热系统6包括：阀门、温度传感器、温度显示器及温控控制器，可通过进水量及水质浓度的变化通过对比设计参数调整蒸汽量，达到节省加药量的目的。在一些实施例中，所述布水器11还与布水包10 相连，以通过10-布水包将进水、循环水混合进入11-布水器。
[0029]
在一些实施例中，所述汽水分离器15的排气口与水封罐16和火炬17依次相连。汽水混合物通过14-上升管进入15-汽水分离器，废水从12-沉降管进入反应器底部，沼气沿收集管道进入16-水封罐后根据产量的多少进入17-火炬或资源化利用。
[0030]
在一些实施例中，所述反应器腔体还设置有循环管道与应急回流管18。当进水波动较大或水质严重超标时可采用18-应急回流管进行稀释、污泥回流的作用保证厌氧系统微生物的稳定运行。
[0031]
下面结合具体的实施例，对本实用新型做进一步的详细说明，应该指出，所述具体实施例是对本实用新型的解释而不是限定。
[0032]
实施例1：
[0033]
项目车间已知浓度的废水(可通过在线监测或者人工测试的方法得出cod 浓度)进入配水井1，根据车间每天产水调节进水提升泵3；根据车间废水的ph 控制；加药桶2和加药提升泵4，利用管道混合器5将原水与ph调节液控制在6-9的区间内，利用ph计8控制加药系统的启停；利用温度计7校核蒸汽加热系统6的启停是否合理，蒸汽加热系统6含阀门、温度传感器、温度显示器及温控程序，可通过进水量及水质浓度的变化通过对比设计参数调整蒸汽量，达到节省加药量的目的；循环泵9(垂直方向上位于出水管道下部500mm，水平方向与出水管道垂直，角度为90
°
)系统含循环泵、流量计、阀门，通过流量计校核循环泵流量；通过布水包10将进水、循环水混合进入布水器11；高浓cod在厌氧分解产生沼气，固汽液在三相分离器13分离，汽水混合物通过上升管14进入汽水分离器15，废水从沉降管12进入反应器底部，沼气(沼气来自于进水废水中高浓度cod的分解，在厌氧条件下经过微生物的作用将长碳链分解转换为甲烷，由于气体的密度低及产量大，在收集管会产生汽提作用，废水会被沼气沿三相分离器收集管一起带入peic反应器顶部汽水分离器，在此处汽水分离器的作用就是利用重力差将气液分离)沿收集管道进入水封罐16后根据产量的多少进入火炬17或资源化利用；当进水波动较大或水质严重超标时可采用应急回流管 18进行稀释、污泥回流的作用保证厌氧系统微生物的稳定运行，应急回流管主要防止厌氧系统受到冲击，该工
艺解决了整个系统85％以上的碳基污染物，为防止厌氧进水浓度远超出设计值，此时可出水回流至厌氧前端1配水井，此处为应急措施。
[0034]
控制参数及实例讲解：
[0035]
以某工业废水为例，设计水量3000m3/d、cod浓度12000mg/l、运行温度 35℃、peic容积负荷10kgcod/(m3.d)、罐体容积3600m3；实际来水量2000m3/d、 cod浓度8000mg/l。
[0036]
以35℃作为产甲烷适宜活性的基准点，通过温度与产甲烷活性的关系拟合可得出函数曲线，系统固定外循环量作为已知数，通过程序输入该公式，操作人员按生产周期输入水量2000m3/d和浓度8000mg/l，系统可自动得出该条件下保证达标的运行温度25.65℃，将此数据反馈给蒸汽加热系统，对比满负荷运行状态下的35℃，温度降低9.35℃，以达到降低运行费用的目的。
[0037]
实施例2
[0038]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体，所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连。
[0039]
实施例3
[0040]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0041]
实施例4
[0042]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0043]
所述配水井1与进水提升泵3相连，以根据车间每天产水调节3-进水提升泵，实现精确实时控制。
[0044]
实施例5
[0045]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0046]
所述加药桶2与加药提升泵4相连，以根据工况的运行情况，调控加药提升泵4，提高加药效率。
[0047]
实施例6
[0048]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器
13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0049]
所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；以利用5-管道混合器将原水与ph调节液控制在6-9的区间内。
[0050]
实施例7
[0051]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0052]
所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度计7、ph计8。利用ph计 8控制加药系统的启停，利用温度计7校核6-蒸汽加热系统的启停是否合理。
[0053]
实施例8
[0054]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0055]
所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连，通入一定的蒸汽进行加热，使温度在32-38℃，以保证产甲烷菌种的活性。
[0056]
实施例9
[0057]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0058]
所述蒸汽加热系统6包括：阀门、温度传感器、温度显示器及温控控制器，可通过进水量及水质浓度的变化通过对比设计参数调整蒸汽量，达到节省加药量的目的
[0059]
实施例10
[0060]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0061]
所述布水器11还与布水包10相连，以通过10-布水包将进水、循环水混合进入11-布水器。
[0062]
实施例11
[0063]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装
置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0064]
所述汽水分离器15的排气口与水封罐16和火炬17依次相连。汽水混合物通过14-上升管进入15-汽水分离器，废水从12-沉降管进入反应器底部，沼气沿收集管道进入16-水封罐后根据产量的多少进入17-火炬或资源化利用。
[0065]
实施例12
[0066]
一种节能自动化peic厌氧反应器，包括：反应器腔体、温度监测装置、ph 监测装置、蒸汽加热系统；所述反应器腔体由下到上依次设置有布水器11、沉降管12、三相分离器13、上升管14；所述上升管14与汽水分离器15相连，所述反应器腔体还与配水井1和加药桶2分别相连；所述配水井1和加药桶2的出水管分别与管道混合器5相连，所述管道混合器5与反应器腔体之间设置有温度监测装置、ph监测装置；所述配水井1还与蒸汽加热系统6相连。
[0067]
所述反应器腔体还设置有循环管道与应急回流管18。当进水波动较大或水质严重超标时可采用18-应急回流管进行稀释、污泥回流的作用保证厌氧系统微生物的稳定运行。
[0068]
最后应该说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。上述虽然对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。