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基本信息

項(xiàng)目名稱：
快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
總結(jié)回顧厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展歷程，研究了內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）處理廢水的運(yùn)行原理，針對(duì)其內(nèi)循環(huán)管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、啟動(dòng)時(shí)間仍然較長(zhǎng)等缺陷，總結(jié)設(shè)計(jì)出快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置。該裝置集內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、生物膜處理于一體，通過對(duì)其處理高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的有效性分析，結(jié)果表明，快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的快速、經(jīng)濟(jì)、高效的處理。
詳細(xì)介紹：
隨著近代工業(yè)，尤其是有機(jī)化工、石油、農(nóng)藥等工業(yè)的迅速發(fā)展，有機(jī)廢水的污染和危害與日俱增。 我國(guó)對(duì)于高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的處理普遍采用的是以UASB反應(yīng)器為代表的第二代厭氧生物處理技術(shù)。該技術(shù)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，但效率不高（去除率低于80%，容積負(fù)荷<10kgCOD/m3?d，），且占地較大，已無法滿足日益發(fā)展的工業(yè)需求和環(huán)境需求 近二十年來,針對(duì)這一問題，以內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）為代表的第三代厭氧生物處理技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。然而，此項(xiàng)技術(shù)在我國(guó)尚未成熟，相關(guān)反應(yīng)器也由國(guó)外進(jìn)口，以致投資費(fèi)用過高，無法推廣運(yùn)用。 基于這樣的社會(huì)背景，在總結(jié)回顧厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，我們總結(jié)設(shè)計(jì)了快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置。該裝置集內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)、生物膜處理于一體，通過對(duì)其處理高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的有效性分析，結(jié)果表明，快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置最高容積負(fù)荷為45kgCOD/m3.d,去除率為90%以上，啟動(dòng)時(shí)間60天左右，并且能夠產(chǎn)生大量生物能源（沼氣），實(shí)現(xiàn)了對(duì)高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的快速、經(jīng)濟(jì)、高效的處理。

作品圖片

  • 快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置
  • 快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置
  • 快速啟動(dòng)型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目的：實(shí)現(xiàn)對(duì)高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的快速、經(jīng)濟(jì)、高效處理。 基本思路：在總結(jié)回顧厭氧生物處理技術(shù)的發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，以內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器為主體，針對(duì)其在工業(yè)運(yùn)用上的不足，進(jìn)行研究和改進(jìn)，從而設(shè)計(jì)出該作品。 創(chuàng)新點(diǎn)：內(nèi)外循環(huán)的雙向設(shè)計(jì)、曝氣式膜生物反應(yīng)器的后續(xù)處理。 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)：內(nèi)循環(huán)的實(shí)現(xiàn)、外循環(huán)的控制以及布水裝置、三相分離器、氣液分離器的設(shè)計(jì)。 主要技術(shù)指標(biāo)有：反應(yīng)器的啟動(dòng)周期、容積負(fù)荷、COD去除率等。

科學(xué)性、先進(jìn)性

科學(xué)性：回顧厭氧生物處理技術(shù)發(fā)展歷程，將三代厭氧生物處理技術(shù)典型代表反應(yīng)器進(jìn)行優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比，結(jié)合實(shí)際調(diào)研知識(shí)和老師指導(dǎo)，得出高效生物處理技術(shù)必須滿足的幾點(diǎn)原則（1.能夠保持大量的厭氧活性污泥；2.廢水和污泥之間必須充分接觸；3.污泥齡（HRT）足夠長(zhǎng)而水力停留時(shí)間(SRT)足夠 短；）基于這些設(shè)計(jì)理念，我們?cè)O(shè)計(jì)了該做品。 先進(jìn)性： 1.內(nèi)外循環(huán)的雙向設(shè)計(jì)：優(yōu)化了水力流態(tài)，有利于培養(yǎng)沉降性能好的顆粒狀污泥；提高了容積負(fù)荷，增強(qiáng)了傳質(zhì)作用，縮短啟動(dòng)時(shí)間； 2.厭氧與好氧的結(jié)合：避免了在高負(fù)荷高速傳質(zhì)作用下去除有機(jī)物的不徹底性，并實(shí)現(xiàn)了脫磷除氮，改善出水水質(zhì)，提高處理效率； 以上兩創(chuàng)新點(diǎn)，將反應(yīng)器環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益高于國(guó)內(nèi)反應(yīng)器。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目 代表南昌大學(xué)赴臺(tái)參加創(chuàng)新競(jìng)賽

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

暫無

作品可展示的形式

模型 動(dòng)畫

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

該作品適用于處理高濃度工業(yè)有機(jī)廢水，并能對(duì)其實(shí)現(xiàn)快速、經(jīng)濟(jì)、高效的處理。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)：一是啟動(dòng)快，設(shè)備安裝后可以快速進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，省去大量調(diào)試時(shí)間；其二是效率高，在25kgCOD/m3?d時(shí)去除率在85%以上；其三是占地少，投資??；其四是可產(chǎn)生大量生物能源，創(chuàng)造大量經(jīng)濟(jì)效益。 市場(chǎng)分析及經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)：以處理量為20噸/時(shí)的高濃度有機(jī)廢水一體化處理裝置為例，裝置投資約150萬(wàn)元，進(jìn)水COD濃度10000 mg/L，去除率85%，每天去除COD量為4.08噸，產(chǎn)生沼氣2040立方米，沼氣的燃燒值為19075～21800KJ/Nm3,每天燃燒的熱量為40800MJ,相當(dāng)于2.5噸標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值，每噸煤按600元計(jì)，每天產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益1500元，1000天可以收回投資成本。按照每降低1噸COD排放量，獎(jiǎng)勵(lì)2000元計(jì)算，每年降低COD排放量1489.2噸，可獲得減排獎(jiǎng)勵(lì)2978400元?？梢姡b置的投資成本當(dāng)年即可全部回收

同類課題研究水平概述

我國(guó)對(duì)于高濃度工業(yè)有機(jī)廢水的處理普遍采用以UASB反應(yīng)器為代表的第二代厭氧生物處理技術(shù)。該技術(shù)雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定，但效率不高（容積負(fù)荷<10kgCOD/m3?d，去除率低于80%，），廢水經(jīng)處理后得不到令人滿意的去除效果，給后續(xù)的處理系統(tǒng)造成很大的負(fù)擔(dān)。甚至直接影響出水水質(zhì)而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。并且還存在占地面積過大、投資運(yùn)行費(fèi)用較高、啟動(dòng)周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)，使得該技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展收到嚴(yán)重的限制。 針對(duì)這一問題，國(guó)內(nèi)外有不少研究者對(duì)此進(jìn)行過研究，取得了不少的研究成果。特別是近二十年來，國(guó)外以內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器為代表的第三代厭氧生物處理技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，并在啤酒廢水、屠宰廢水等領(lǐng)域得到了實(shí)際應(yīng)用并取得了非常好的效果。然而，由于國(guó)外對(duì)此反應(yīng)器的技術(shù)封鎖，使得目前國(guó)內(nèi)少數(shù)運(yùn)行穩(wěn)定的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器均為國(guó)外進(jìn)口，甚至為了加快反應(yīng)器啟動(dòng)，污泥也為國(guó)外進(jìn)口。這就造成了投資費(fèi)用過高，而且不便于維護(hù)，嚴(yán)重影響了該技術(shù)在我國(guó)的運(yùn)用和推廣。因此，有必要研制開發(fā)一套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、投資少、效率高、啟動(dòng)快的厭氧生物處理設(shè)備。 該作品以內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器為主體，并增設(shè)外循環(huán)控制系統(tǒng)和曝氣式膜生物反應(yīng)器的后續(xù)處理，使得對(duì)于高濃度的工業(yè)有機(jī)廢水能夠?qū)崿F(xiàn)高效、快速、經(jīng)濟(jì)的處理。
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