本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種適用于焚燒廠垃圾滲濾液處理的裝置。

背景技術(shù)：

垃圾焚燒作為一種有效手段，在城市生活垃圾減量化、無害化、資源化處理中得到越來越廣泛的應(yīng)用，然而焚燒過程會產(chǎn)生大量成分復(fù)雜、COD濃度高，鹽度高、氨氮濃度高、難降解物質(zhì)多、處理難度大等特征的垃圾滲濾液。

目前，國內(nèi)外應(yīng)用較多的垃圾滲濾液處理方法主要有生物處理和物化處理，作為生物處理技術(shù)的一種，厭氧生物處理技術(shù)具有能耗低、污泥產(chǎn)量少、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，同時(shí)可以產(chǎn)生可利用能源等優(yōu)勢，因此在處理高濃度廢水領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。目前，厭氧技術(shù)以顆粒污泥和三相分離器為典型特征，國內(nèi)外普遍采用膨脹顆粒污泥床（EGSB）等工藝處理垃圾滲濾液。然而，對于EGSB，在運(yùn)行過程中通過水泵實(shí)現(xiàn)外部出水回流，動力消耗大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對焚燒廠垃圾滲濾液特性，完善已有反應(yīng)器不足，提供了一種占地面積小、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、能夠高效去除污染物、運(yùn)行穩(wěn)定、成本較低的處理高負(fù)荷垃圾滲濾液的厭氧反應(yīng)器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種處理高負(fù)荷垃圾滲濾液的厭氧反應(yīng)器，包括進(jìn)水系統(tǒng)、厭氧反應(yīng)器，外回流裝置，其中：

所述進(jìn)水系統(tǒng)包括進(jìn)水桶、進(jìn)水泵和進(jìn)水管；

所述厭氧反應(yīng)器包括自下而上依次設(shè)置的第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)和三相分離器；第一反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有排泥管；第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有填料；三相分離器內(nèi)設(shè)置有用于收集甲烷的集氣罩，上部設(shè)置有出水管；第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)和三相分離器之間設(shè)置多孔濾板；

所述外回流裝置包括外回流管、安放加熱裝置的容器和回流泵；

所述進(jìn)水桶中的污水通過進(jìn)水泵經(jīng)進(jìn)水管由厭氧反應(yīng)器底部的進(jìn)水口進(jìn)入到第一反應(yīng)區(qū)，經(jīng)過第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)之間的多孔濾板上升至第二反應(yīng)區(qū)，隨后上升水流經(jīng)過第二反應(yīng)區(qū)和三相分離器之間的多孔濾板進(jìn)入三相分離器進(jìn)行固液分離，產(chǎn)生的甲烷氣體通過集氣罩收集，經(jīng)過處理的污水大部分作為出水經(jīng)出水管流出，另一部分經(jīng)外回流管流出，經(jīng)過安放加熱裝置的容器將污水進(jìn)行加熱，經(jīng)回流泵回流至第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)水管附近，厭氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥由排泥管排出。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種適用于焚燒廠垃圾滲濾液處理的新型厭氧反應(yīng)器，能針對垃圾滲濾液成分復(fù)雜、難降解物質(zhì)多、高COD濃度、高氨氮等特性，開發(fā)出能耗低、污泥產(chǎn)量少、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)的反應(yīng)器且能通過厭氧反應(yīng)生成甲烷，實(shí)現(xiàn)能源的再生。

2、本發(fā)明反應(yīng)器結(jié)構(gòu)新穎，在第一反應(yīng)區(qū)與第二反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)與三相分離器之間設(shè)置多孔濾板，多孔濾板的設(shè)置可以避免因上升流速過大反應(yīng)器內(nèi)污泥上浮流失，也更易于反應(yīng)器內(nèi)生物填料的附著，使反應(yīng)器內(nèi)的填料和污泥處于很好的懸浮狀態(tài)。

3、本發(fā)明反應(yīng)器設(shè)置了外回流裝置，但在設(shè)計(jì)上降低了高徑比，減少了水泵的動力消耗，而且節(jié)省了空間和制造費(fèi)用，同時(shí)也保證了處理效能。同時(shí)，通過外部加熱回流水，保證反應(yīng)器內(nèi)的溫度，外回流裝置可以增大傳質(zhì)，提高反應(yīng)速率，經(jīng)三相分離器的污水一部分作為出水，一部分通過外回流管接入進(jìn)水管附近，上升水流增多，污泥處于懸浮狀態(tài)，利于微生物在生物載體上的附著，同時(shí)，厭氧反應(yīng)器上部出水各項(xiàng)支指標(biāo)相對進(jìn)水降低很多，可以對進(jìn)水中有毒物質(zhì)進(jìn)行稀釋，減少有毒物質(zhì)的抑制，保證了反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。

4、本發(fā)明將一種新型填料作為污泥載體填充在厭氧反應(yīng)器中，該填料由外部空心球殼和內(nèi)部沸石顆粒組成，沸石顆粒上吸附有納米級零價(jià)鐵，納米級零價(jià)鐵能夠在厭氧條件下腐蝕析氫，為產(chǎn)甲烷菌提供電子供體，迅速降低氧化還原電位為產(chǎn)甲烷菌提供有利的厭氧環(huán)境，同時(shí)也能有效強(qiáng)化水解酸化過程，促進(jìn)厭氧反應(yīng)的發(fā)生和進(jìn)行。外部空心球殼由耐腐蝕、耐溫、耐老化、高強(qiáng)度的高分子聚合物注塑而成，具有生物附著力強(qiáng)、比表面積大、孔隙率高、化學(xué)和生物穩(wěn)定性好、經(jīng)久耐用、不溶出有害物、抗老化、親水性能強(qiáng)等特性，密度接近于水，在水中能夠呈懸浮狀態(tài)。

5、本發(fā)明反應(yīng)器的排泥裝置簡單，位于反應(yīng)器下部，進(jìn)水口以下，污泥沉淀區(qū)不受進(jìn)水和回流水的擾動，既保證了反應(yīng)區(qū)內(nèi)部的生物量，又可以通過排泥，避免污泥老化，排泥裝置結(jié)構(gòu)簡單，排泥方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明處理高負(fù)荷垃圾滲濾液的厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中：1-進(jìn)水桶，2-進(jìn)水泵，3-進(jìn)水口，4-進(jìn)水孔眼，5-進(jìn)水管，6-取樣口，7-多孔濾板，8-集氣罩，9-出水管，10-溢流堰，11-排氣管，12-三相分離器，13-外回流管，14-溫度預(yù)留口，15-pH預(yù)留口，16-填料，17-回流泵，18-回流口，19-氣體流量計(jì)；

圖2為多孔濾板的布置圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此，凡是對本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍中。

如圖1和2所示，本發(fā)明的處理高負(fù)荷垃圾滲濾液的厭氧反應(yīng)器由進(jìn)水系統(tǒng)、厭氧反應(yīng)器，外回流裝置構(gòu)成，其中：

所述進(jìn)水系統(tǒng)由進(jìn)水桶1、進(jìn)水泵2和進(jìn)水管構(gòu)成；

所述厭氧反應(yīng)器的內(nèi)部自下而上依次設(shè)置有第一反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)和三相分離器12；第一反應(yīng)區(qū)下部設(shè)置有排泥管，排泥管位于進(jìn)水口以下；第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)填充有填料16；三相分離器12內(nèi)設(shè)置有用于收集甲烷的集氣罩8，上部設(shè)置有出水管9；第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)、第二反應(yīng)區(qū)和三相分離器12之間設(shè)置多孔濾板7；

所述外回流裝置由外回流管13、安放加熱裝置的容器和回流泵17構(gòu)成；

進(jìn)水桶1中的污水通過進(jìn)水泵2經(jīng)進(jìn)水管由厭氧反應(yīng)器底部的進(jìn)水口3進(jìn)入到第一反應(yīng)區(qū)，第一反應(yīng)區(qū)的污泥受到進(jìn)水的擾動而膨脹，一部分污泥在上升水流的帶動下上升，經(jīng)過第一反應(yīng)區(qū)和第二反應(yīng)區(qū)之間的多孔濾板7，上升水流的速度減緩，同時(shí)進(jìn)行二次布水，污泥的混合更加均勻，水流繼續(xù)上升至第二反應(yīng)區(qū)，第二反應(yīng)區(qū)內(nèi)放置了很多填料，污水接觸附著在填料16上的污泥，污染物得到進(jìn)一步的降解，第二反應(yīng)區(qū)污泥量比第一反應(yīng)區(qū)少，隨后上升水流經(jīng)過第二反應(yīng)區(qū)和三相分離器12之間的多孔濾板7，部分隨水流擾動上升的污泥被阻攔，進(jìn)入三相分離器12，由于厭氧反應(yīng)器直徑擴(kuò)大，水流上升流速減慢，污泥上升速度小于下沉速度，固液分離，產(chǎn)生的甲烷氣體通過集氣罩8收集，并由排氣管11接入氣體流量計(jì)19精確測量體積。三相分離器12由閥門控制引出一個外回流管13，經(jīng)過處理的污水大部分經(jīng)出水管9流出，另一部分經(jīng)外回流管13流出，外回流管13經(jīng)過一個安放加熱裝置的容器將污水進(jìn)行加熱，經(jīng)回流泵17回流至第一反應(yīng)區(qū)進(jìn)水管附近（回流口18位于進(jìn)水口3上方），作為處理水對進(jìn)水起到稀釋作用，也提高了傳至速率，同時(shí)也保證了厭氧反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)溫度。此外，因?yàn)閰捬醴磻?yīng)器減少了高徑比，大大減少了外部回流水的動力消耗。為保證厭氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥量，避免污泥老化，厭氧反應(yīng)器內(nèi)的污泥由第一反應(yīng)區(qū)下部的排泥管定期排出。

本發(fā)明中，所述填料16由外殼和內(nèi)部填料組成，外殼主要成分為聚乙烯和聚丙烯，內(nèi)部填充為吸附有納米級零價(jià)鐵的沸石顆粒，填料占反應(yīng)器有效容積的30~40%。通過進(jìn)水泵進(jìn)水，污水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器底部，充分與厭氧反應(yīng)器底部的污泥以及填料接觸，污染物質(zhì)大部分被吸收，在上升水流帶動下，厭氧反應(yīng)器上部污泥處于膨脹狀態(tài)，傳質(zhì)速率高，同時(shí)產(chǎn)生大量的氣體。

本發(fā)明中，所述多孔濾板7的孔徑在4mm左右，均勻布置。

本發(fā)明中，所述厭氧反應(yīng)器上部的污水大部分經(jīng)三相分離器12流出，一部分經(jīng)外回流管13回到厭氧反應(yīng)器的底部。同時(shí)，通過加熱外回流管13中的水，保證厭氧反應(yīng)器內(nèi)的溫度。

本發(fā)明中，所述厭氧反應(yīng)器由有機(jī)玻璃加工而成，設(shè)計(jì)COD容積負(fù)荷：Nv=5.0kgCOD/(m³.d)，COD去除率為80%。厭氧反應(yīng)器有效容積為：V=10×10^-3×（40000-8000）×10^-3/5=0.064m³=64L，尺寸：D=250mm，H =1500mm，停留時(shí)間：6.4d。

本發(fā)明中，所述出水管9設(shè)計(jì)為S型，避免空氣進(jìn)入。