成套一體化污水凈化系統(tǒng)

成套一體化污水凈化系統(tǒng)——發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)氣量低、氫含量低的問題，提供一種新的 含油污泥催化氣化制氫的方法。該方法用于含油污泥催化氣化制中，具有產(chǎn)氣量高、氫 含量高的優(yōu)點。

為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種含油污泥催化氣化制氫的方法， 含水率低于60%的含油污泥從熱解器上方進(jìn)入熱解器，在熱解器內(nèi),污泥與來自于氣化器的 積炭催化劑混合，并流下行，發(fā)生快速熱解反應(yīng)，生成熱解氣態(tài)產(chǎn)物和半焦;熱解氣態(tài)產(chǎn) 物和從熱解器底部通入的水蒸氣一起上行進(jìn)入氣化器;在氣化器內(nèi)，熱解氣態(tài)產(chǎn)物和水蒸 氣一起逆流與下行的催化劑移動床層逆流接觸，發(fā)生焦油水蒸氣催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)，生成富氫 氣體產(chǎn)物，富氫氣體產(chǎn)物從氣化器上部引出;在氣化反應(yīng)過程中，催化劑因表面積炭而逐 漸失活，積炭的催化劑下行至熱解器，熱解器中的固體產(chǎn)物半焦和積炭催化劑一起下行， 然后進(jìn)入燃燒器;在燃燒器內(nèi)，半焦及催化劑表面的積炭和從燃燒器底部通入的熱空氣發(fā) 生燃燒反應(yīng)，使半焦以及催化劑表面積炭燒掉，同時釋放出熱量，再生后的催化劑循環(huán)回 氣化器，燃燒產(chǎn)生的熱煙氣從燃燒器頂部排出。

工藝流程說明：

  1、調(diào)節(jié)池：對水質(zhì)水量進(jìn)行一個均衡調(diào)節(jié)，保證后續(xù)處理的水質(zhì)穩(wěn)定以及可以增大污水處理設(shè)施的運行時間，降低工程造價。

  2、厭氧處理（A段）

  一般來說厭氧處理分四個階段進(jìn)行：

  ①水解階段：高分子有機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。

  ②酸化階段：上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

  ③產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

  ④產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個厭氧過程你好為重要的階段和整個厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

厭氧分解過程中，由于不用供氧耗能設(shè)備，能夠節(jié)約大量能耗，減少投資，但是由于缺乏氧作為氫受體，因而對有機(jī)物分解不*，代謝產(chǎn)物中包括眾多的簡單有機(jī)物，因此需要好氧工藝進(jìn)一步去除。

  3、好氧處理（O段）

  在廢水好氧生物處理過程中，氧是有機(jī)物氧化時的你好后氫受體，正是因為這種氫的轉(zhuǎn)移，才使能量釋放出來，成為微生物生命活動和合成新細(xì)胞物質(zhì)的能源，所以必須不斷的供給足夠的溶解氧。

  好氧生物處理時，一部分微生物吸收的有機(jī)氧化物分解成簡單的無機(jī)物（如有機(jī)物中的碳被氧化成二氧化碳，氫與氧化合成水，氮被氧化成氨、亞硝酸和硝酸鹽、磷被氧化成磷酸鹽，硫被氧化成硫酸鹽等），同時釋放出能量，作為微生物自身生命活動的能源。另一部分有機(jī)物則作為其生長繁殖所需要的構(gòu)造物質(zhì)，合成新的原生質(zhì)。這種氧化分解和同化合成過程可以用下列生化反應(yīng)式表示。當(dāng)廢水中營養(yǎng)物質(zhì)充足，即微生物即能獲得足夠的能量，又能大量合成新的原生質(zhì)時，微生物就不斷增長；當(dāng)廢水中營養(yǎng)物質(zhì)缺乏時，微生物只能依靠分解細(xì)胞內(nèi)貯藏的物質(zhì)，甚至把原生質(zhì)也作為營養(yǎng)物質(zhì)利用，以獲得生活活動所需的你好低限度的能量，這種情況下，微生物無論重量還是數(shù)量都是不斷減少的。

4、MBR池：膜生物反應(yīng)器（MBR）是高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)，可用于有機(jī)物含量較高的市政或工業(yè)廢水處理。雖然有氧MBR 過程的技術(shù)應(yīng)用可以追溯到20 世紀(jì)70 年代，但是它在污水處理領(lǐng)域的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用也是在過去的10 年間剛剛開始的。利用膜組件進(jìn)行的固液分離過程取代了傳統(tǒng)的沉降過程，能有效的去除固體懸浮顆粒和有機(jī)顆粒，制備無菌水。MBR 是現(xiàn)代化的、高效的水處理系統(tǒng)，可滿足市政污水處理量不斷增長的需求，極大地提高污水處理后的水質(zhì)。

  5、清水消毒池：對生化處理后的水進(jìn)行消毒，確保出水有害菌類不超標(biāo)。為MBR膜提供反洗用水，保證膜的通透性以及使用壽命。廢水處理過程中產(chǎn)生的剩余污泥用脫水機(jī)脫水后處置。

 膜生物反應(yīng)器（MBR）是高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)，可用于有機(jī)物含量較高的市政或工業(yè)廢水處理。雖然有氧MBR過程的技術(shù)應(yīng)用可以追溯到20世紀(jì)70年代，但是它在污水處理領(lǐng)域的大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用也是在過去的10年間剛剛開始的。

  MBR是高效膜分離技術(shù)與生化技術(shù)相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)。它繼承了膜分離技術(shù)和生化處理技術(shù)的特點并強(qiáng)化了生化處理效果。

  與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，MBR具有以下優(yōu)點：

1)0.05微米膜過濾產(chǎn)水，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用；

2)與傳統(tǒng)處理系統(tǒng)相比，可節(jié)省50%的土地使用面積；

3)由于膜的高效截流作用，微生物*截流在反應(yīng)器內(nèi)，實現(xiàn)了反應(yīng)器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的*分離，使運行控制更加靈活穩(wěn)定；

4)反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度高達(dá)5000-8000毫克／升，生化效率高，耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)；

5)泥齡(SRT)長，有利于增值緩慢的硝化細(xì)菌的截流、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化效率得以提高；

6)反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長泥齡條件下運行，剩余污泥排放量少；

7)膜分離使污水中的大分子難降解成分在生物反應(yīng)器內(nèi)有足夠的停留時間，大大提高了難降解有機(jī)物的降解效率；

8)系統(tǒng)自動化程度高，可實現(xiàn)全程自動化控制；

9)模塊化設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，運行費用低廉。

工藝特點：

（1）流程簡單，無需外加碳源，以原污水為碳源，建設(shè)和運行費用較低；

（2）反硝化在前，硝化在后，設(shè)內(nèi)循環(huán)，以原污水中的有機(jī)底物作為碳源，效果好，反硝化反應(yīng)充分，脫氮除磷效果好；

（3）好氧池在后，使有機(jī)物、反硝化殘留物得到進(jìn)一步去除，提高了出水水質(zhì)。

  我公司多年的污水處理工程經(jīng)驗，開創(chuàng)的MBR污水處理技術(shù)有如下特點：

1)膜材質(zhì)為聚偏氟乙烯，抗污染性強(qiáng)．易清洗，適于污水處理；化學(xué)性能穩(wěn)定，抗氧化性強(qiáng)，可采用常用氧化性藥劑清洗。

2)膜通量遠(yuǎn)高于其它材質(zhì)(比如PP或PE)的同類產(chǎn)品。采用的定期水反洗、化學(xué)反洗及化學(xué)清洗工藝保證了膜組件的產(chǎn)水能力和膜通量。

3)跨膜壓力(TMP)低，通常為0.01～0.06 MPa，可利用虹吸原理而無需外加抽吸動力即可產(chǎn)水，系統(tǒng)運行費用低。

4)MBR工藝采用缺氧和好氧組合形式。污水*入缺氧區(qū)，在此將大分子量長鏈有機(jī)物分解為易生化的小分子有機(jī)物，然后污水進(jìn)入好氧區(qū)進(jìn)行有機(jī)物生物降解，同時進(jìn)行生物硝化反應(yīng)，并通過回流到缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化，完成脫氮功能。