公布日：2023.09.26

申请日：2023.08.14

分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/44(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F103/20(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F

101/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本发明提供了一种猪场废水处理系统。该处理系统包括依次连通的气浮机、完全混合式反应器、厌氧陶瓷膜生物反应器、及内外分区反应器；其中，完全混合式反应器和厌氧陶瓷膜生物反应器通过厌氧消化技术去除废水中的有机物，内外分区反应器包括外壳、第二分隔筒、夹设于外壳与第二分隔筒之间的第一分隔筒、位于第二分隔筒正下方曝氧气的曝气盘、及从曝气盘中伸出的进水管，外壳围成的反应室被分隔为好氧区、缺氧区和厌氧区，在曝气盘提供的上升力的作用下，经进水管流入的废水首先流入所述好氧区，然后流入缺氧区和厌氧区，并进行循环流动。本发明提供的废水处理系统具有结构简单紧凑、易于控制且处理效率高的优点。

权利要求书

1.一种猪场废水处理系统，其特征在于，包括：气浮机，所述气浮机通过过滤的方式去除所述废水中粪便及杂质，得到一级处理后废水；完全混合式反应器，所述完全混合式反应器的进水口与所述气浮机的废水出口连通，通过厌氧消化技术使所述一级处理后废水中的有机物发生水解、酸化反应得到二级处理后废水，所述完全混合式反应器包括与所述气浮机的出水口连通的反应罐、收容于所述反应罐内的搅拌器、及收容于所述反应罐内且位于所述搅拌器的搅拌桨上方的三相分离组件；厌氧陶瓷膜生物反应器，所述厌氧陶瓷膜生物反应器的进液口与所述完全混合式反应器的出水口连通，通过厌氧消化技术使所述二级处理后废水发生甲烷化反应得到三级处理后废水；内外分区反应器，所述内外分区反应器用于对所述三级处理后废水进行脱氮处理，其包括外壳、收容于所述外壳内且与所述外壳间隔设置的第一分隔筒、收容于所述第一分隔筒内且与所述第一分隔筒间隔设置的第二分隔筒、安装于所述外壳内且位于所述第二分隔筒正下方的曝气盘、及一端与所述厌氧陶瓷膜生物反应器的出液口连通且另一端从所述曝气盘中伸出至所述第二分隔筒下方的进水管，所述曝气盘用于提供氧气以使所述第二分隔筒内的空间形成好氧区，所述第二分隔筒与所述第一分隔筒之间的区域为缺氧区，所述第一分隔筒与所述外壳之间的区域为厌氧区，在所述曝气盘提供的上升力的作用下，经所述进水管流入的废水首先流入所述好氧区，然后流入缺氧区和厌氧区，并进行循环流动。

2.根据权利要求1所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述第一分隔筒包括呈中空圆柱状的第一筒体主体部、及自所述第一筒体主体部的下端向靠近所述外壳的中轴线方向延伸的第一筒体延伸部，所述第一筒体延伸部呈中空圆台状。

3.根据权利要求2所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述第二分隔筒包括呈中空圆柱状的第二筒体主体部、及自所述第二筒体主体部的下端向远离所述外壳的中轴线方向延伸的第二筒体延伸部，所述第二筒体延伸部呈中空圆台状。

4.根据权利要求3所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述第二筒体延伸部远离所述第二筒体主体部的一端与所述第一筒体主体部靠近所述第一筒体延伸部的一端位于同一平面，且所述第二筒体延伸部的底端与所述第一筒体主体部之间具有废水流通的间隙。

5.根据权利要求3所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述第一筒体主体部远离所述第一筒体延伸部的顶端位于所述第二筒体主体部远离所述第二筒体延伸部的顶端的上方。

6.根据权利要求3至5任一项所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述外壳包括圆柱形状的外壳主体部、自所述外壳主体部的一端延伸的半球状的外壳延伸部、开设于所述外壳延伸部下端的排泥口、及一端与所述厌氧区连通且另一端伸出所述外壳主体部的出水管，所述出水管伸入所述厌氧区的一端略低于所述第一筒体主体部的顶端所在平面。

7.根据权利要求6所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述进水管穿过所述外壳延伸部和所述曝气盘伸出至所述第二筒体延伸部的正下方，且所述进水管的中轴线、所述曝气盘的中轴线、所述第二分隔筒的中轴线、所述第一分隔筒的中轴线、所述外壳的中轴线均位于同一直线上。

8.根据权利要求1所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述内外分区反应器还包括两端分别与所述外壳的内壁和所述第一分隔筒的外壁连接的多个连接杆、及两端分别与所述第一分隔筒的内壁和所述第二分隔筒的外壁连接的多个连接柱。

9.根据权利要求1所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述反应罐包括具有收容空间的罐体，所述三相分离组件包括与所述罐体间隔设置的内筒、两端分别与所述内筒和所述罐体连接的连接板、及位于所述内筒内且与所述连接板连接的导流筒，所述内筒和所述导流筒均为中空结构，所述搅拌器的搅拌轴穿过所述导流筒伸入所述罐体内，其中，所述导流筒包括上端伸出所述内筒的第一部分、自所述第一部分的下端向远离所述第一部分的中轴线方向延伸的第二部分，所述第二部分与所述连接板连接，所述连接板上开设有多个通孔。

10.根据权利要求1所述的猪场废水处理系统，其特征在于，所述厌氧陶瓷膜生物反应器包括反应器壳体、开设于所述反应器壳体下端的进液口、开设于所述反应器壳体上端的出液口、开设于所述反应器壳体下端的活性污泥出口、收容于所述反应器壳体内的陶瓷平板膜、及曝气组件，所述活性污泥出口与所述反应罐的活性污泥进口连通，所述曝气组件用于使所述厌氧陶瓷膜生物反应器处于厌氧状态。

发明内容

本发明的目的在于提一种结构简单紧凑、清洁高效、绿色环保、易于控制且方便快捷的猪场废水处理系统。

为实现上述目的，本发明提供一种猪场废水处理系统，其包括：

气浮机，所述气浮机通过过滤的方式去除所述废水中粪便及杂质，得到一级处理后废水；

完全混合式反应器，所述完全混合式反应器的进水口与所述气浮机的废水出口连通，通过厌氧消化技术使所述一级处理后废水中的有机物发生水解、酸化反应得到二级处理后废水，所述完全混合式反应器包括与所述气浮机的出水口连通的反应罐、收容于所述反应罐内的搅拌器、及收容于所述反应罐内且位于所述搅拌器的搅拌桨上方的三相分离组件；

厌氧陶瓷膜生物反应器，所述厌氧陶瓷膜生物反应器的进液口与所述完全混合式反应器的出水口连通，通过厌氧消化技术使所述二级处理后废水发生甲烷化反应得到三级处理后废水；

内外分区反应器，所述内外分区反应器用于对所述三级处理后废水进行脱氮处理，其包括外壳、收容于所述外壳内且与所述外壳间隔设置的第一分隔筒、收容于所述第一分隔筒内且与所述第一分隔筒间隔设置的第二分隔筒、安装于所述外壳内且位于所述第二分隔筒正下方的曝气盘、及一端与所述厌氧陶瓷膜生物反应器的出液口连通且另一端从所述曝气盘中伸出至所述第二分隔筒下方的进水管，所述曝气盘用于提供氧气以使所述第二分隔筒内的空间形成好氧区，所述第二分隔筒与所述第一分隔筒之间的区域为缺氧区，所述第一分隔筒与所述外壳之间的区域为厌氧区，在所述曝气盘提供的上升力的作用下，经所述进水管流入的废水首先流入所述好氧区，然后流入缺氧区和厌氧区，并进行循环流动。

在一种具体的实施方式中，所述第一分隔筒包括呈中空圆柱状的第一筒体主体部、及自所述第一筒体主体部的下端向靠近所述外壳的中轴线方向延伸的第一筒体延伸部，所述第一筒体延伸部呈中空圆台状。

在一种具体的实施方式中，所述第二分隔筒包括呈中空圆柱状的第二筒体主体部、及自所述第二筒体主体部的下端向远离所述外壳的中轴线方向延伸的第二筒体延伸部，所述第二筒体延伸部呈中空圆台状。

在一种具体的实施方式中，所述第二筒体延伸部远离所述第二筒体主体部的一端与所述第一筒体主体部靠近所述第一筒体延伸部的一端位于同一平面，且所述第二筒体延伸部的底端与所述第一筒体主体部之间具有废水流通的间隙。

在一种具体的实施方式中，所述第一筒体主体部远离所述第一筒体延伸部的顶端位于所述第二筒体主体部远离所述第二筒体延伸部的顶端的上方。

在一种具体的实施方式中，所述外壳包括圆柱形状的外壳主体部、自所述外壳主体部的一端延伸的半球状的外壳延伸部、开设于所述外壳延伸部下端的排泥口、及一端与所述厌氧区连通且另一端伸出所述外壳主体部的出水管，所述出水管伸入所述厌氧区的一端略低于所述第一筒体主体部的顶端所在平面。

在一种具体的实施方式中，所述进水管穿过所述外壳延伸部和所述曝气盘伸出至所述第二筒体延伸部的正下方，且所述进水管的中轴线、所述曝气盘的中轴线、所述第二分隔筒的中轴线、所述第一分隔筒的中轴线、所述外壳的中轴线均位于同一直线上。

在一种具体的实施方式中，所述内外分区反应器还包括两端分别与所述外壳的内壁和所述第一分隔筒的外壁连接的多个连接杆、及两端分别与所述第一分隔筒的内壁和所述第二分隔筒的外壁连接的多个连接柱。

在一种具体的实施方式中，所述反应罐包括具有收容空间的罐体，所述三相分离组件包括与所述罐体间隔设置的内筒、两端分别与所述内筒和所述罐体连接的连接板、及位于所述内筒内且与所述连接板连接的导流筒，所述内筒和所述导流筒均为中空结构，所述搅拌器的搅拌轴穿过所述导流筒伸入所述罐体内，其中，所述导流筒包括上端伸出所述内筒的第一部分、自所述第一部分的下端向远离所述第一部分的中轴线方向延伸的第二部分，所述第二部分与所述连接板连接，所述连接板上开设有多个通孔。

在一种具体的实施方式中，所述厌氧陶瓷膜生物反应器包括反应器壳体、开设于所述反应器壳体下端的进液口、开设于所述反应器壳体上端的出液口、开设于所述反应器壳体下端的活性污泥出口、收容于所述反应器壳体内的陶瓷平板膜、及曝气组件，所述活性污泥出口与所述反应罐的活性污泥进口连通，所述曝气组件用于使所述厌氧陶瓷膜生物反应器处于厌氧状态。

本发明的有益效果至少包括：

一、本发明中，所述猪场废水处理系统包括依次连通的气浮机、完全混合式反应器、厌氧陶瓷膜生物反应器和内外分区反应器，所述气浮机用于通过过滤方式去除废水的粪便及杂质得到一级处理后废水；所述完全混合式反应器用于使厌氧消化活性污泥与一级处理后废水废水进行完全混合后发生水解、酸化反应，得到二级处理后废水；所述厌氧陶瓷膜生物反应器使所述厌氧消化活性污泥与二级处理后废水发生甲烷化反应，以得到三级处理后废水，并通过膜分离截留水中的大分子有机物；所述内外分区反应器用于通过短程硝化-厌氧氨氧化和短程硝化-反硝化两种方式对三级处理后废水进行脱氮；这样，完全混合式反应器+厌氧陶瓷膜生物反应器通过厌氧消化技术去除废水中的有机物，内外分区反应器通过区域分隔形成好氧区、缺氧区和厌氧区，使废水中的氮通过短程硝化-厌氧氨氧化+短程硝化-反硝化两种方式进行脱除，有机物和氨氮的去除率均超过95％以上，使处理后的废水符合排放标准。

二、本发明提供的完全混合式反应器包括反应罐、收容于所述反应罐内的搅拌器、及收容于所述反应罐内且位于所述搅拌器的搅拌桨上方的三相分离组件；通过设置三相分离组件能够实现固气液分离，可以大大减少进入后端厌氧陶瓷膜生物反应器中的污泥，大幅减缓膜污染。

三、本发明提供的厌氧陶瓷膜生物反应器中通过设置陶瓷平板膜，能够截留消化污泥，使进入后端内外分区反应器的都为滤液，大大节省污泥沉淀要投加的化学药剂使用量；且陶瓷平板膜具有抗污染性好、高渗透性、可回收性好、化学稳定性好、使用寿命长等优点。

四、本发明提供的内外分区反应器包括外壳、收容于所述外壳内且与所述外壳间隔设置的第一分隔筒、收容于所述第一分隔筒内且与所述第一分隔筒间隔设置的第二分隔筒、安装于所述外壳内且位于所述第二分隔筒正下方的曝气盘、及一端与所述厌氧陶瓷膜生物反应器的出液口连通且另一端从所述曝气盘中伸出至所述第二分隔筒下方的进水管，所述曝气盘用于提供氧气以使所述第二分隔筒内的空间形成好氧区，所述第二分隔筒与所述第一分隔筒之间的区域为缺氧区，所述第一分隔筒与所述外壳之间的区域为厌氧区，在所述曝气盘提供的上升力的作用下，经所述进水管流入的废水首先流入所述好氧区，然后流入缺氧区和厌氧区，并进行循环流动；这样，内外分区反应器的反应室分区设置，为硝化污泥、反硝化污泥和厌氧氨氧化污泥提供了生存空间，可实现短程硝化-厌氧氨氧化和短程硝化-反硝化2种脱氮过程，具有结构紧凑、占地面积小、脱氮效果好的优点。

（发明人：唐琳;李芳;杨方文;何志鹏;李梦洁;易凡）