一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法，其系統(tǒng)包括預(yù)處理池、螺桿泵、加熱器、厭氧反應(yīng)器和硝化/反硝化系統(tǒng)，還包括循環(huán)水池和檢測(cè)所述循環(huán)水池中濾液COD濃度的COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備；其方法包括以下步驟：S1、組裝上述反應(yīng)系統(tǒng)；S2、打開第一控制閥和第四控制閥，濾液通過螺桿泵輸送至加熱器加熱，通過第一管道流入循環(huán)水池，然后通過第四管道流入?yún)捬醴磻?yīng)器，一段時(shí)間后，關(guān)閉第一控制閥；濾液在循環(huán)水池和厭氧反應(yīng)器之間反復(fù)流動(dòng)，直至COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)的COD濃度降至設(shè)定值；S3、打開第三控制閥，循環(huán)水池中的濾液進(jìn)入硝化/反硝化系統(tǒng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了多次循環(huán)厭氧反應(yīng)，顯著提高了厭氧消化垃圾滲濾液的效率。
【專利說明】一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]通常市政垃圾滲濾液厭氧消化反應(yīng)流程為:預(yù)處理一加熱一厭氧反應(yīng)一后續(xù)流程(如硝化/反硝化系統(tǒng))。經(jīng)加熱器加熱后的滲濾液將直接進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，厭氧處理后的濾液又直接流入后續(xù)流程。當(dāng)滲濾液有機(jī)污染物含量極高時(shí)，經(jīng)過該系統(tǒng)一次厭氧反應(yīng)后,其出水水質(zhì)中有機(jī)物含量仍難以降至理想水平，COD濃度仍然較高。另一方面，經(jīng)過加熱器加熱后的滲濾液直接進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)器中溫度難以調(diào)節(jié)，且波動(dòng)較大。厭氧反應(yīng)器中起關(guān)鍵作用的甲烷菌，對(duì)溫度敏感。通常中溫甲烷菌的生存適應(yīng)溫度為30-36°C，超過該范圍，或溫度波動(dòng)較大均會(huì)造成有機(jī)酸大量累積，抑制厭氧微生物的活性或造成它們的死亡。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法，能夠提高厭氧反應(yīng)效率，穩(wěn)定厭氧反應(yīng)溫度，降低厭氧反應(yīng)出水中COD濃度。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括預(yù)處理池、螺桿泵、加熱器、厭氧反應(yīng)器和硝化/反硝化系統(tǒng)，所述預(yù)處理池、螺桿泵和加熱器依次連接，還包括循環(huán)水池和檢測(cè)所述循環(huán)水池中濾液COD濃度的COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述循環(huán)水池上設(shè)有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道，第一管道與所述加熱器連接，第二管道和第三管道與所述硝化/反硝化系統(tǒng)連接，第四管道和第五管道與所述厭氧反應(yīng)器連接；所述第一管道上設(shè)有第一控制閥，所述第二管道上設(shè)有第二控制閥，所述第三管道上設(shè)有第三控制閥，所述第四管道上設(shè)有第四控制閥，所述第五管道上設(shè)有第五控制閥。
[0005]上述方案中，外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)還包括閥門控制系統(tǒng)，所述閥門控制系統(tǒng)根據(jù)COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)控制所述第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥和第五控制閥的開閉和打開幅度。
[0006]上述方案中，所述厭氧反應(yīng)器上還設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，所述溫度檢測(cè)裝置與所述閥門控制系統(tǒng)連接，所述閥門控制系統(tǒng)根據(jù)所述溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)控制所述第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥和第五控制閥的開閉和打開幅度。
[0007]上述方案中，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道上均設(shè)有流量計(jì)，所述流量計(jì)與所述閥門控制系統(tǒng)連接，通過所述閥門控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)各管道的流量大小。
[0008]上述方案中，所述循環(huán)水池底部設(shè)有與COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備連接的潛水泵。
[0009]本發(fā)明還提供了一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)方法，包括以下步驟:
[0010]S1、組裝上述的外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)；
[0011]S2、打開第一控制閥和第四控制閥，關(guān)閉第二控制閥和第三控制閥，預(yù)處理池中的濾液通過螺桿泵輸送至加熱器加熱，通過第一管道流入循環(huán)水池，然后通過第四管道流入?yún)捬醴磻?yīng)器，一段時(shí)間后，關(guān)閉第一控制閥；濾液在循環(huán)水池和厭氧反應(yīng)器之間反復(fù)流動(dòng)，直至COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)的COD濃度降至設(shè)定值；
[0012]S3、打開第三控制閥，循環(huán)水池中的濾液進(jìn)入硝化/反硝化系統(tǒng)。
[0013]上述方案中，在所述步驟S2中，打開第二控制閥，硝化/反硝化系統(tǒng)中的液體通過第二管道回流至循環(huán)水池，稀釋循環(huán)水池中的COD濃度，再通過第四管道流入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)。
[0014]上述方案中，當(dāng)厭氧反應(yīng)器中溫度低于設(shè)定值時(shí)，增大第一管道流量，加熱后的濾液注入循環(huán)水池的凈水量增多，水池內(nèi)水溫上升，通過調(diào)節(jié)第四控制閥和第五控制閥的相對(duì)大小，增大從循環(huán)水池流入?yún)捬醴磻?yīng)器的凈水量，進(jìn)而使厭氧反應(yīng)器中溫度升至設(shè)定值；當(dāng)厭氧反應(yīng)器中溫度高于設(shè)定值時(shí)，增大第二管道流量，硝化/反硝化系統(tǒng)中的液體回流至循環(huán)水池的凈水量增大，水池內(nèi)水溫降低，調(diào)節(jié)第四控制閥和第五控制閥的相對(duì)大小，增大從循環(huán)水池流入?yún)捬醴磻?yīng)器的凈水量，降低厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。
[0015]實(shí)施本發(fā)明的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法，具有以下有益效果:
[0016]1、通過在加熱器和厭氧反應(yīng)器之間設(shè)立循環(huán)緩沖水池，使得COD濃度極高的垃圾滲濾液可以循環(huán)進(jìn)行厭氧反應(yīng)，直至出水COD濃度降至理想水平。
[0017]2、在厭氧反應(yīng)效率一定的情況下，通過后續(xù)流程中低COD濃度液體的回流，稀釋反應(yīng)器進(jìn)水中COD，進(jìn)而達(dá)到降低出水COD濃度的目的。
[0018]3、實(shí)現(xiàn)了多次循環(huán)厭氧反應(yīng)，顯著提高了厭氧消化垃圾滲濾液的效率。
[0019]4、由于緩沖循環(huán)水池的存在，對(duì)厭氧反應(yīng)器進(jìn)水溫度的調(diào)節(jié)更為靈敏。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0021]圖1是本發(fā)明垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0023]如圖1所示，在本發(fā)明的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)包括預(yù)處理池1、螺桿泵2、加熱器3、厭氧反應(yīng)器7、硝化/反硝化系統(tǒng)4、循環(huán)水池5和COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備8。
[0024]預(yù)處理池1、螺桿泵2和加熱器3依次連接。預(yù)處理池I的主要作用是沉淀、調(diào)節(jié)濾液PH、預(yù)曝氣吹脫去除H2S等物質(zhì)。螺桿泵2將預(yù)處理池I中的濾液送入到加熱器3中。
[0025]循環(huán)水池5上設(shè)有第一管道601、第二管道602、第三管道603、第四管道604和第五管道605，循環(huán)水池5分別與加熱器3、硝化/反硝化系統(tǒng)4和厭氧反應(yīng)器7連接。第一管道601與加熱器3連接，第二管道602和第三管道603與硝化/反硝化系統(tǒng)4連接，第四管道604和第五管道605與厭氧反應(yīng)器7連接。第一管道601上設(shè)有第一控制閥606，第二管道602上設(shè)有第二控制閥607，第三管道603上設(shè)有第三控制閥608，第四管道604上設(shè)有第四控制閥609，第五管道605上設(shè)有第五控制閥610。
[0026]COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備8用于檢測(cè)循環(huán)水池5中濾液COD濃度，循環(huán)水池5底部設(shè)有與COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備8連接的潛水泵6，通過潛水泵6取樣。
[0027]進(jìn)一步的，外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)還包括閥門控制系統(tǒng)9，閥門控制系統(tǒng)9根據(jù)COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備8的檢測(cè)數(shù)據(jù)控制第一控制閥606、第二控制閥607、第三控制閥608、第四控制閥609和第五控制閥610的開閉和打開幅度。
[0028]進(jìn)一步的，厭氧反應(yīng)器7上還設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，溫度檢測(cè)裝置與閥門控制系統(tǒng)9連接，閥門控制系統(tǒng)9根據(jù)溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)控制第一控制閥606、第二控制閥607、第三控制閥608、第四控制閥609和第五控制閥610的開閉和打開幅度。
[0029]進(jìn)一步的，第一管道601、第二管道602、第三管道603、第四管道604、第五管道605上均設(shè)有流量計(jì)，流量計(jì)與閥門控制系統(tǒng)9連接，通過閥門控制系統(tǒng)9調(diào)節(jié)各管道的流量大小。
[0030]本發(fā)明系統(tǒng)在加熱器3和厭氧反應(yīng)器7間設(shè)立循環(huán)水池5，即可以對(duì)滲濾液多次循環(huán)厭氧，提高厭氧反應(yīng)效率，降低厭氧反應(yīng)出水中COD濃度，又可以緩沖和調(diào)節(jié)厭氧反應(yīng)進(jìn)水溫度，減小溫度波動(dòng)。COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備8的檢測(cè)結(jié)果即時(shí)反饋至閥門控制系統(tǒng)9，閥門控制系統(tǒng)9根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，控制循環(huán)水池5周圍的各個(gè)控制閥開關(guān)。通過調(diào)節(jié)各個(gè)控制閥，加熱后的滲濾液可以循環(huán)進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器7，直至出水水質(zhì)中COD降至理想水平，再排放到后續(xù)硝化/反硝化系統(tǒng)4，而硝化/反硝化系統(tǒng)4中有機(jī)物含量較低的液體，也可以回流至循環(huán)水池5，稀釋水池中的COD含量，再進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器7。這樣，進(jìn)水中COD濃度降低了，出水的COD濃度也必然降低。
[0031]當(dāng)厭氧反應(yīng)器7中溫度較低時(shí)，增大加熱后的滲濾液注入反應(yīng)器的凈水量，以提高反應(yīng)器內(nèi)溫度，而當(dāng)厭氧反應(yīng)器7中溫度較高時(shí)，增大來自硝化/反硝化系統(tǒng)4的回流水量，降低循環(huán)水池5中水溫，進(jìn)而降低厭氧反應(yīng)器7進(jìn)水溫度。
[0032]本發(fā)明還提供了一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)方法，包括以下步驟:
[0033]S1、組裝權(quán)利要求1中的外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)；
[0034]S2、打開第一控制閥606和第四控制閥609，關(guān)閉第二控制閥607和第三控制閥608，預(yù)處理池I中的濾液通過螺桿泵2輸送至加熱器3加熱，通過第一管道601流入循環(huán)水池5，然后通過第四管道604流入?yún)捬醴磻?yīng)器7，一段時(shí)間后，關(guān)閉第一控制閥606 ;濾液在循環(huán)水池5和厭氧反應(yīng)器7之間反復(fù)流動(dòng)，直至COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備8檢測(cè)的COD濃度降至設(shè)定值，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；
[0035]S3、打開第三控制閥608，循環(huán)水池5中的濾液進(jìn)入硝化/反硝化系統(tǒng)4。
[0036]進(jìn)一步的，在步驟S2中，可以打開第二控制閥607，硝化/反硝化系統(tǒng)4中的液體通過第二管道602回流至循環(huán)水池5，稀釋循環(huán)水池5中的COD濃度，再通過第四管道604流入?yún)捬醴磻?yīng)器7進(jìn)行厭氧反應(yīng)。
[0037]進(jìn)一步的，當(dāng)厭氧反應(yīng)器7中溫度低于設(shè)定值時(shí)，增大第一管道601流量，加熱后的濾液注入循環(huán)水池5的凈水量增多，水池內(nèi)水溫上升，通過調(diào)節(jié)第四控制閥609和第五控制閥610的相對(duì)大小，增大從循環(huán)水池5流入?yún)捬醴磻?yīng)器7的凈水量，進(jìn)而使厭氧反應(yīng)器7中溫度升至設(shè)定值；當(dāng)厭氧反應(yīng)器7中溫度高于設(shè)定值時(shí)，增大第二管道602流量，硝化/反硝化系統(tǒng)4中的液體回流至循環(huán)水池5的凈水量增大，水池內(nèi)水溫降低，調(diào)節(jié)第四控制閥609和第五控制閥610的相對(duì)大小，增大從循環(huán)水池5流入?yún)捬醴磻?yīng)器7的凈水量，降低厭氧反應(yīng)器7內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。本發(fā)明可以控制厭氧反應(yīng)器7中的溫度在設(shè)定范圍內(nèi)，本實(shí)施例中的厭氧反應(yīng)器7中溫甲烷菌的生存適應(yīng)溫度為30-36°C，相應(yīng)的溫度值設(shè)定范圍也是30-36 °C。
[0038]本發(fā)明主要是針對(duì)化學(xué)需氧量(COD)濃度極高在50000?75000mg/L范圍內(nèi)的垃圾滲濾液而提出垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)及方法，不在該濃度范圍內(nèi)的滲濾液，也可以采用該系統(tǒng)和方法。高濃度的循環(huán)次數(shù)多，低濃度的循環(huán)次數(shù)少。通過在加熱器3和厭氧反應(yīng)器7之間設(shè)立循環(huán)緩沖水池，使得COD濃度極高的垃圾滲濾液可以循環(huán)進(jìn)行厭氧反應(yīng)，直至出水COD濃度降至理想水平。在厭氧反應(yīng)效率一定的情況下，通過后續(xù)流程中低COD濃度液體的回流，稀釋反應(yīng)器進(jìn)水中C0D，進(jìn)而達(dá)到降低出水COD濃度的目的。實(shí)現(xiàn)了多次循環(huán)厭氧反應(yīng)，顯著提高了厭氧消化垃圾滲濾液的效率。由于緩沖循環(huán)水池5的存在，可以穩(wěn)定和靈敏地調(diào)節(jié)厭氧反應(yīng)器7中溫度，降低溫度波動(dòng)對(duì)厭氧反應(yīng)的負(fù)面影響。
[0039]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】?jī)H僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，包括預(yù)處理池、螺桿泵、加熱器、厭氧反應(yīng)器和硝化/反硝化系統(tǒng)，所述預(yù)處理池、螺桿泵和加熱器依次連接，其特征在于，還包括循環(huán)水池和檢測(cè)所述循環(huán)水池中濾液COD濃度的COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述循環(huán)水池上設(shè)有第一管道、第二管道、第三管道、第四管道和第五管道，第一管道與所述加熱器連接，第二管道和第三管道與所述硝化/反硝化系統(tǒng)連接，第四管道和第五管道與所述厭氧反應(yīng)器連接；所述第一管道上設(shè)有第一控制閥，所述第二管道上設(shè)有第二控制閥，所述第三管道上設(shè)有第三控制閥，所述第四管道上設(shè)有第四控制閥，所述第五管道上設(shè)有第五控制閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)還包括閥門控制系統(tǒng)，所述閥門控制系統(tǒng)根據(jù)COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)所述第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥和第五控制閥的開閉和打開幅度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述厭氧反應(yīng)器上還設(shè)有溫度檢測(cè)裝置，所述溫度檢測(cè)裝置與所述閥門控制系統(tǒng)連接，所述閥門控制系統(tǒng)根據(jù)所述溫度檢測(cè)裝置的檢測(cè)數(shù)據(jù)控制所述第一控制閥、第二控制閥、第三控制閥、第四控制閥和第五控制閥的開閉和打開幅度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道上均設(shè)有流量計(jì)，所述流量計(jì)與所述閥門控制系統(tǒng)連接，通過所述閥門控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)各管道的流量大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)水池底部設(shè)有與COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備連接的潛水泵。
6.一種垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、組裝權(quán)利要求1中的外循環(huán)厭氧反應(yīng)系統(tǒng)； 52、打開第一控制閥和第四控制閥，關(guān)閉第二控制閥和第三控制閥，預(yù)處理池中的濾液通過螺桿泵輸送至加熱器加熱，通過第一管道流入循環(huán)水池，然后通過第四管道流入?yún)捬醴磻?yīng)器，一段時(shí)間后，關(guān)閉第一控制閥；濾液在循環(huán)水池和厭氧反應(yīng)器之間反復(fù)流動(dòng)，直至COD在線監(jiān)測(cè)設(shè)備檢測(cè)的COD濃度降至設(shè)定值； 53、打開第三控制閥，循環(huán)水池中的濾液進(jìn)入硝化/反硝化系統(tǒng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)方法，其特征在于，在所述步驟S2中，打開第二控制閥，硝化/反硝化系統(tǒng)中的液體通過第二管道回流至循環(huán)水池，稀釋循環(huán)水池中的COD濃度，再通過第四管道流入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行厭氧反應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的垃圾滲濾液外循環(huán)厭氧反應(yīng)方法，其特征在于，當(dāng)厭氧反應(yīng)器中溫度低于設(shè)定值時(shí)，增大第一管道流量，加熱后的濾液注入循環(huán)水池的凈水量增多，水池內(nèi)水溫上升，通過調(diào)節(jié)第四控制閥和第五控制閥的相對(duì)大小，增大從循環(huán)水池流入?yún)捬醴磻?yīng)器的凈水量，進(jìn)而使厭氧反應(yīng)器中溫度升至設(shè)定值；當(dāng)厭氧反應(yīng)器中溫度高于設(shè)定值時(shí)，增大第二管道流量，硝化/反硝化系統(tǒng)中的液體回流至循環(huán)水池的凈水量增大，水池內(nèi)水溫降低，調(diào)節(jié)第四控制閥和第五控制閥的相對(duì)大小，增大從循環(huán)水池流入?yún)捬醴磻?yīng)器的凈水量，降低厭氧反應(yīng)器內(nèi)溫度在設(shè)定范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C02F3/28GK104261638SQ201410564267
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】李葉青, 劉喆, 王煥忠, 繆文娟 申請(qǐng)人:華新水泥股份有限公司, 華新環(huán)境工程有限公司, 華新水泥(黃石)裝備制造有限公司