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一种高钙有机废 水厌 氧处理的钙化阻控方法及系统

阅读：476发布：2021-06-05

专利汇可以提供一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法及系统，包括废水预处理、厌氧处理及钙化污泥循环分离，其中废水预处理为：测定待处理高钙有机废水的pH与钙离子浓度，投加相应的混合缓冲体系对高钙有机废水进行预处理。本发明通过前端的预处理实现加强进水的pH的缓冲能力，提供微生物生长必须的营养元素，防止钙离子与碳酸根、磷酸根等阴离子生成垢；并通过搭建连续运行的污泥循环分离系统，强化了系统内污泥与污水的循环接触和钙泥的分离，从持续预防与连续分离的角度解决高钙、高浓度有机废水厌氧处理过程中的钙化问题。，下面是一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法及系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)废水预处理：测定待处理高钙有机废水的pH与钙离子浓度，投加相应的混合缓冲体系对高钙有机废水进行预处理；
(2)厌氧处理：将经过预处理后的高钙有机废水送入厌氧塔内进行厌氧反应；
(3)钙化污泥循环分离：经厌氧反应后的废水送至钙泥分离器进行钙泥分离，钙化后的污泥排出，未钙化的污泥、污水与经过预处理后的高钙有机废水混合后送入厌氧塔内再次进行厌氧反应，循环往复。
2.根据权利要求1所述的高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法，其特征在于：所述混和缓冲体系由磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和/或盐酸组成，
若高钙有机废水的pH≤5.5，则投加由磷酸二氢钠与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；
若5.5＜pH≤6.5，则投加磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；
若pH≥6.5，则先投加盐酸将pH控制到6.5以下后，再投加磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系。
3.根据权利要求2所述的高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法，其特征在于：所述磷酸二氢钠与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系中，磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比为5-
10：1，所述高钙有机废水中钙离子与磷酸根的摩尔比为35-60：1。
4.根据权利要求2所述的高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法，其特征在于：所述磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系中，磷酸与磷酸氢二钠的质量比为1：2-5，所述高钙有机废水中钙离子与磷酸根的摩尔比为35-60：1。
5.一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统，其特征在于：包括预处理系统、厌氧塔及钙化污泥循环分离系统，所述预处理系统、厌氧塔及钙化污泥循环分离系统依次通过管道连接，所述钙化污泥循环系统包括污泥收集斗、钙泥分离器、第一污泥循环泵及第二污泥循环泵，所述污泥收集斗设置在厌氧塔的底部，所述污泥收集斗的底部设置有污泥循环出口，所述污泥循环出口通过管道与钙泥分离器的进口连接，所述钙泥分离器的底部设置有排渣管，所述钙泥分离器与厌氧塔之间设置有通过污泥回流管连接的污泥循环进口，所述厌氧塔的一侧设置有进水口，所述污泥循环进口通过管道与进水口连接；所述第一污泥循环泵设置在污泥收集斗及钙泥分离器之间的管道上，所述第二污泥循环泵设置在钙泥分离器与厌氧塔之间的管道上。
6.根据权利要求5所述的高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统，其特征在于：所述污泥收集斗的底部呈倒锥形。
7.根据权利要求5所述的高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统，其特征在于：还包括进水提升泵，所述进水提升泵设置在预处理系统及厌氧塔之间的管道上。
8.根据权利要求5所述的高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统，其特征在于：所述厌氧塔的上部设置有出水口。

说明书全文

一种高钙有机废 水厌 氧处理的钙化阻控方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法及系统。

背景技术

[0002] UMAR、IC、EGSB为代表的第三代厌氧反应器因使用了厌氧颗粒污泥而具有运行负荷高，净化效果好，占地面积小，泥水分离好，抗负荷冲击能力强等特点，大规模的应用于各类高浓度有机废水的处理当中。其中以IC为代表的厌氧反应器，为了保证有良好的污染物去除率和良好的泥水分离效果通过设置多层、多级三相分离器来实现高效的固液汽分离，这导致其造价和安装成本较高；并且受到分离器布置的限制，反应器内部有效容积最高仅能达到总容积的一半；并且随着这些反应器逐渐扩展在柠檬酸废水、再生纸生产废水处理的应用，受到来水中高钙浓度特征的影响，厌氧系统钙化问题对设备运行效果的影响逐渐显露，主要表现为以下三类，第一类是污泥中夹杂钙化砂石颗粒增多；第二类是管路结垢堵塞；第三类是污泥颗粒钙化，活性降低。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于：提供一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法及系统，从持续预防与连续分离的角度解决高钙、高浓度有机废水厌氧处理过程中的钙化问题。

[0004] 为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

[0005] 一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法，包括如下步骤：

[0006] (1)废水预处理：测定待处理高钙有机废水的pH与钙离子浓度，投加相应的混合缓冲体系对高钙有机废水进行预处理；

[0007] (2)厌氧处理：将经过预处理后的高钙有机废水送入厌氧塔内进行厌氧反应；

[0008] (3)钙化污泥循环分离：经厌氧反应后的废水送至钙泥分离器进行钙泥分离，钙化后的污泥排出，未钙化的污泥、污水与经过预处理后的高钙有机废水混合后送入厌氧塔内再次进行厌氧反应，循环往复。

[0009] 较佳地，所述混和缓冲体系由磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和/或盐酸组成，[0010] 若高钙有机废水的pH≤5.5，则投加由磷酸二氢钠与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；

[0011] 若5.5＜pH≤6.5，则投加磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；

[0012] 若pH≥6.5，则先投加盐酸将pH控制到6.5以下后，再投加磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系。

[0013] 较佳地，所述磷酸二氢钠与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系中，磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比为5-10：1，所述高钙有机废水中钙离子与磷酸根的摩尔比为35-60：1。

[0014] 较佳地，所述磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系中，磷酸与磷酸氢二钠的质量比为1：2-5，所述高钙有机废水中钙离子与磷酸根的摩尔比为35-60：1。

[0015] 本发明还提供了一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统，包括预处理系统、厌氧塔及钙化污泥循环分离系统，所述预处理系统、厌氧塔及钙化污泥循环分离系统依次通过管道连接，所述钙化污泥循环系统包括污泥收集斗、钙泥分离器、第一污泥循环泵及第二污泥循环泵，所述污泥收集斗设置在厌氧塔的底部，所述污泥收集斗的底部设置有污泥循环出口，所述污泥循环出口通过管道与钙泥分离器的进口连接，所述钙泥分离器的底部设置有排渣管，所述钙泥分离器与厌氧塔之间设置有通过污泥回流管连接的污泥循环进口，所述厌氧塔的一侧设置有进水口，所述污泥循环进口通过管道与进水口连接；所述第一污泥循环泵设置在污泥收集斗及钙泥分离器之间的管道上，所述第二污泥循环泵设置在钙泥分离器与厌氧塔之间的管道上。污泥循环泵包括但不限于隔膜泵、大流道离心泵及渣浆泵在内的可输送2mm～6mm粒径颗粒污泥的耐污堵水泵。污泥循环分离系统可采用重力、浮力、离心力、人力分选的方式，将密度比普通颗粒污泥大的钙化污泥分选出来后排除，剩余普通污泥则回流厌氧塔内。

[0016] 较佳地，所述污泥收集斗的底部呈倒锥形。

[0017] 较佳地，还包括进水提升泵，所述进水提升泵设置在预处理系统及厌氧塔之间的管道上。

[0018] 较佳地，所述厌氧塔的上部设置有出水口。

[0019] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0020] (1)本发明在高钙有机废水进水中添加磷酸混合缓冲体系，可以调节进水的pH值，防止钙离子与碳酸根、磷酸根等阴离子生成垢；通过投加磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠等磷酸盐，可以在废水中新增加非碳酸缓冲体系，可以加强进水的pH的缓冲能力；通过投加磷酸缓冲体系可以提供厌氧微生物需要的营养元素。

[0021] (2)本发明通过搭建连续运行的钙化污泥循环分离系统，改变了传统厌氧反应器单一回流污水的循环和钙泥定期排泥体系，强化了系统内污泥与污水的循环接触和钙泥的分离，实现了连续不断的从系统污泥中分离钙泥。本发明从持续预防与连续分离的角度解决高钙、高浓度有机废水厌氧处理过程中的钙化问题。

[0022] (3)本发明通过使用隔膜泵、大流道离心泵或渣浆泵替代传统厌氧系统常用的螺杆泵和污水离心泵，利用大流道和开放式叶轮设计，减少循环污泥的破碎，保存污泥颗粒度。附图说明

[0023] 图1为本发明提供的一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统的示意图；

[0024] 其中，1-废水进口；2-预处理系统；3-进水提升泵；4-进水口；5-污泥收集斗；6-厌氧塔；7-出水口；8-钙泥分离器；9-排渣管；10-第一污泥循环泵；11-污泥回流管；12-污泥循环出口；13-污泥循环进口；14-第二污泥循环泵。

具体实施方式

[0025] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

[0026] 如图1所示，一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控系统，包括预处理系统2、厌氧塔6及钙化污泥循环分离系统，所述预处理系统2、厌氧塔6及钙化污泥循环分离系统依次通过管道连接，所述钙化污泥循环系统包括污泥收集斗5、钙泥分离器8、第一污泥循环泵10及第二污泥循环泵14，所述污泥收集斗5设置在厌氧塔6的底部，所述污泥收集斗5的底部呈倒锥形，或者污泥收集斗5呈漏斗状，所述污泥收集斗5的底部设置有污泥循环出口12，所述污泥循环出口12通过管道与钙泥分离器8的进口连接，所述钙泥分离器8的底部设置有排渣管9，所述钙泥分离器8与厌氧塔6之间设置有通过污泥回流管11连接的污泥循环进口13，所述厌氧塔的一侧设置有进水口4，所述污泥循环进口13通过管道与进水口4连接，所述厌氧塔6的上部设置有出水口7；所述第一污泥循环泵10设置在污泥收集斗5及钙泥分离器8之间的管道上，所述第二污泥循环泵14设置在钙泥分离器8与厌氧塔6之间的管道上；还包括进水提升泵3，所述进水提升泵3设置在预处理系统2及厌氧塔6之间的管道上。

[0027] 一种高钙有机废水厌氧处理的钙化阻控方法，包括如下步骤：

[0028] (1)废水预处理：高钙有机废水从废水进口1进入厌氧塔6前，测定待处理高钙有机废水的pH与钙离子浓度，检测数据出来后，废水经过预处理系统2时，按照如下方案向废水中连续投加相应的混合缓冲体系对高钙有机废水进行预处理，所述混和缓冲体系由磷酸、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和/或盐酸组成：

[0029] 若高钙有机废水的pH≤5.5，则投加由磷酸二氢钠与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的质量比为5-10：1，以废水中的钙离子浓度为依据，所述高钙有机废水中钙离子与磷酸根的摩尔比为35-60：1

[0030] 若5.5＜pH≤6.5，则投加磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；

[0031] 若pH≥6.5，则先投加盐酸将pH控制到6.5以下后，再投加磷酸与磷酸氢二钠组成的混合缓冲体系；磷酸与磷酸氢二钠的质量比为1：2-5，以废水中的钙离子浓度为依据，所述高钙有机废水中钙离子与磷酸根的摩尔比为35-60：1；

[0032] (2)厌氧处理：将经过预处理后的高钙有机废水通过进水提升泵3经由厌氧塔6的进水口4输送至厌氧塔6内发生厌氧反应；

[0033] (3)钙化污泥循环分离：在与厌氧颗粒污泥接触反应的过程中，部分废水和颗粒污泥汇入污泥收集斗5，在第一污泥循环泵10的作用下将泥水从污泥收集斗5下方的污泥循环出口12输送至钙泥分离器8，通过重力、浮力、离心力、人力分选的方式将钙泥进行分离并从排渣管9排出，未钙化污泥与污水继续通过污泥回流管11在第二污泥循环泵14的作用下，输送至污泥循环进口13处与经过预处理后的高钙有机废水混合，并循环回厌氧塔6内再次进行厌氧反应，循环反复。

[0034] 本发明通过前端的预处理实现加强进水的pH的缓冲能力，提供微生物生长必须的营养元素，防止钙离子与碳酸根、磷酸根等阴离子生成垢；并通过搭建连续运行的污泥循环分离系统，强化了系统内污泥与污水的循环接触和钙泥的分离，实现了连续不断地从系统污泥中分离钙泥，从持续预防与连续分离的角度解决高钙、高浓度有机废水厌氧处理过程中的钙化问题。

[0035] 以下是本发明的应用实例：

[0036] 实例1

[0037] 广东粤北某再生纸造纸企业，日均污水排放量1000吨，废水COD浓度4500mg/L，钙离子浓度900mg/L，进入系统前废水pH 6.2左右。2019年6月通过在预酸化向厌氧塔输送过程中添加磷酸与磷酸氢二钠，其中85％磷酸投加量0.025kg/m3，磷酸氢二钠投加量是0.045kg/m3，换算磷酸与磷酸氢二钠质量比约2.12，钙离子摩尔浓度与磷酸根摩尔浓度比值在43：1；检测数据如表1所示。

[0038] 表1

[0039]

[0040] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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