一种厌氧水解系统及其控制方法与流程

本发明涉及污水处理和厨余垃圾处理的，具体涉及一种厌氧水解系统及其控制方法。

背景技术：

1、我国目前厨余垃圾主要采用“预处理+厌氧消化”的处理工艺，由于受到居民分类习惯、源头分类监管、地域饮食特点、季节性产物等因素影响，现有工艺存在预处理工艺复杂、工艺运行稳定较差、杂质含量高、产气量较低等问题，降低运行成本和提高厨余垃圾处理产品附加值途径需要进一步研究和探索。

2、目前，我国污水普遍存在着碳氮比不足的问题，由于污水中b/c较低，导致常规的脱氮工艺无法满足反硝化段对碳源的需求，需要投加大量碳源来实现污水的达标排放，尤其是高氨氮废水，如厨余垃圾、厨余垃圾厌氧后的废水、垃圾渗滤液等。现有利用厨余垃圾制备污水处理碳源的相关专利中，存在发酵效率低、发酵时间长、成本较高等缺点，限制了厨余垃圾制备的有机复合碳源作为商品化碳源的利用和推广。

3、同时，现有的水解反应过程需要厨余垃圾、厌氧消化液、及水解酸化菌的同时参与，由于厨余垃圾中包含的固相杂质容易堵塞送料管道，因而易对最终混合产物造成影响，既无法保证送料的及时，也无法保证调节进料的实时和有效，此外，水解液的直接排放或回收使用不当均会导致水解液的使用浪费。

4、因此，亟需提供一种厌氧水解系统及其控制方法以解决上述现有技术中存在的缺陷与不足。

技术实现思路

1、为解决上述现有技术中存在的缺陷与不足，本发明提供一种厌氧水解系统及其控制方法。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种厌氧水解系统，其特征在于：包括水解反应器、湍流混合器、中心搅拌器、循环液流器及控制系统，其中，

4、所述湍流混合器设置于所述水解反应器的顶部并与水解反应器内部连通，厨余垃圾、厌氧消化液、及水解酸化菌均由所述湍流混合器进入所述水解反应器的内部；

5、所述中心搅拌器设置于所述水解反应器的内侧顶部位置，所述中心搅拌器与外部动力源连接；

6、所述循环液流器分别设置于所述水解反应器的入口端及出口端；

7、所述控制系统分别与水解反应器、湍流混合器、中心搅拌器、及循环液流器信号连接，所述控制系统根据对产物的检测结果分别对水解反应器、湍流混合器、中心搅拌器、及循环液流器进行对应控制。

8、作为本发明的进一步优选实施方式，所述水解反应器包括相互连通的上壳体和下壳体，所述上壳体与所述下壳体的内部连通位置设置有筛网，所述筛网的下端设置有反冲洗喷头，所述反冲洗喷头通过电磁阀连接增压泵，所述电磁阀及增压泵与控制系统信号连接。

9、作为本发明的进一步优选实施方式，所述上壳体设置为圆柱形，在所述上壳体的外侧底部开设有固渣出口。

10、作为本发明的进一步优选实施方式，所述下壳体设置为圆锥形，在所述下壳体的外侧底部开设有循环液出口，在所述下壳体的底端开设有碳源出口。

11、作为本发明的进一步优选实施方式，所述湍流混合器包括混合壳体，在所述混合壳体的内部设置有多组螺旋组片，在所述混合壳体的外端开设有厨余垃圾进料口、在所述混合壳体的顶部分别开设有厌氧消化液进料口及水解酸化菌补充口，在所述混合壳体与水解反应器的连接位置内部还设置有沿水解反应器内壁延伸的进料导流口。

12、作为本发明的进一步优选实施方式，所述螺旋组片包括首尾依次连接的6组螺旋片，所述厨余垃圾进料口设置于第一螺旋片的外侧，所述厌氧消化液进料口设置于第一螺旋片的顶部，所述水解酸化菌补充口设置于第三螺旋片的顶部，所述控制系统能够分别对6组螺旋片分别进行对应控制。

13、作为本发明的进一步优选实施方式，当产物的检测结果中浓度高于浓度预设阈值时，控制系统先控制增大第五螺旋片和第六螺旋片的转速，并控制第五螺旋片的转速增速高于第六螺旋片的转速增速；当经过预设时间后检测结果中浓度仍然高于浓度预设阈值时，控制系统再控制增大第一螺旋片和第二螺旋片的转速，并控制第一螺旋片的转速增速低于第二螺旋片的转速增速；

14、当产物的检测结果中浓度低于浓度预设阈值时，控制系统先控制减小第五螺旋片和第六螺旋片的转速，并控制第五螺旋片的转速减速低于第六螺旋片的转速减速；当经过预设时间后检测结果中浓度仍然低于浓度预设阈值时，控制系统再控制减小第一螺旋片和第二螺旋片的转速，并控制第一螺旋片的转速减速低于第二螺旋片的转速减速；

15、当产物的检测结果中碱度高于碱度预设阈值时，控制系统先控制增大第五螺旋片和第六螺旋片的转速，并控制第五螺旋片的转速增速高于第六螺旋片的转速增速；当经过预设时间后检测结果中碱度仍然高于碱度预设阈值时，控制系统再控制增大第三螺旋片和第四螺旋片的转速，并控制第三螺旋片的转速增速高于第四螺旋片的转速增速；

16、当产物的检测结果中碱度低于碱度预设阈值时，控制系统先控制减小第五螺旋片和第六螺旋片的转速，并控制第五螺旋片的转速减速低于第六螺旋片的转速减速；当经过预设时间后检测结果中碱度仍然低于碱度预设阈值时，控制系统再控制减小第三螺旋片和第四螺旋片的转速，并控制第三螺旋片的转速减速低于第四螺旋片的转速减速。

17、作为本发明的进一步优选实施方式，所述中心搅拌器包括搅拌轴和搅拌叶片，所述搅拌轴的一端伸出水解反应器并与外部动力源的输出轴连接，所述搅拌轴的另一端伸入水解反应器内部并与搅拌叶片连接。

18、作为本发明的进一步优选实施方式，所述循环液流器包括循环控制器和循环喷淋口，所述循环喷淋口从顶部伸入所述水解反应器的内部，所述循环控制器的一端连接循环液出口，另一端连接循环喷淋口，所述循环控制器还与所述控制系统信号连接以根据所述控制系统的指令对循环喷淋口进行对应控制。

19、进一步地，本发明还提供一种厌氧水解系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

20、1）将厨余垃圾、厌氧消化液、及水解酸化菌通过湍流混合器送入水解反应器的内部；

21、2）中心搅拌器对水解反应器内部的混合物进行充分搅拌并通过筛网实现固液分离；

22、3）厨余垃圾的固相产物通过固渣出口定期排出；

23、4）厨余垃圾的液相水解液通过循环液流器循环进入水解反应器内部；

24、5）水解反应器内部cod和ph值达到预设值后，通过碳源出口实现自动出料；

25、6）控制系统根据产物的检测结果分别对水解反应器、湍流混合器、中心搅拌器、及循环液流器进行对应控制。

26、相较于现有技术，本发明取得的有益效果包括：

27、1）本发明提供一种厌氧水解系统及其控制方法，通过湍流混合器、中心搅拌器、和循环液流器的协同使用，能够根据需求提供水解所需的碱度、菌种和温度，采用湍流混合器实现了厨余垃圾与菌种的快速混合，通过进料导流和液相水解液循环喷淋，加速对厨余垃圾的淋滤水解，提高厨余垃圾中固相的相变效率和厨余垃圾的水解效率，提高厨余垃圾水解液制作污水处理有机复合碳源的效率；同时通过厌氧消化液回流，显著地降低了厨余垃圾制有机复合碳源的成本和能量损失。

28、2）本发明提供一种厌氧水解系统及其控制方法，通过对螺旋组片中各组螺旋片分别进行对应控制，在实现厨余垃圾顺利进料的同时，通过优先对湍流混合器的对应控制，以避免直接对厨余垃圾、厌氧消化液、及水解酸化菌的进料量进行的控制而可能产生的对产物的影响。