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基本信息
- 項目名稱：
- 快速啟動型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置
- 小類：
- 能源化工
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 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）處理廢水的運行原理，針對其內(nèi)循環(huán)管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、啟動時間仍然較長等缺陷，總結(jié)設(shè)計出快速啟動型高效雙循環(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，通過對其處理高濃度工業(yè)有機廢水的有效性分析，結(jié)果表明，快速啟動型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置實現(xiàn)了對高濃度工業(yè)有機廢水的快速、經(jīng)濟、高效的處理。
- 詳細介紹：
- 隨著近代工業(yè)，尤其是有機化工、石油、農(nóng)藥等工業(yè)的迅速發(fā)展，有機廢水的污染和危害與日俱增。 我國對于高濃度工業(yè)有機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)簡單、運行穩(wěn)定，但效率不高（去除率低于80%，容積負荷<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)取得了突飛猛進的發(fā)展。然而，此項技術(shù)在我國尚未成熟，相關(guān)反應(yīng)器也由國外進口，以致投資費用過高，無法推廣運用。 基于這樣的社會背景，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)計了快速啟動型高效雙循環(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，通過對其處理高濃度工業(yè)有機廢水的有效性分析，結(jié)果表明，快速啟動型高效雙循環(huán)生物處理一體化裝置最高容積負荷為45kgCOD/m3.d,去除率為90%以上，啟動時間60天左右，并且能夠產(chǎn)生大量生物能源（沼氣），實現(xiàn)了對高濃度工業(yè)有機廢水的快速、經(jīng)濟、高效的處理。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：實現(xiàn)對高濃度工業(yè)有機廢水的快速、經(jīng)濟、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，針對其在工業(yè)運用上的不足，進行研究和改進，從而設(shè)計出該作品。 創(chuàng)新點：內(nèi)外循環(huán)的雙向設(shè)計、曝氣式膜生物反應(yīng)器的后續(xù)處理。 技術(shù)關(guān)鍵點：內(nèi)循環(huán)的實現(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。 主要技術(shù)指標(biāo)有：反應(yīng)器的啟動周期、容積負荷、COD去除率等。
科學(xué)性、先進性
- 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)器進行優(yōu)缺點對比，結(jié)合實際調(diào)研知識和老師指導(dǎo)，得出高效生物處理技術(shù)必須滿足的幾點原則（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）足夠長而水力停留時間(SRT)足夠 短；）基于這些設(shè)計理念，我們設(shè)計了該做品。 先進性： 1.內(nèi)外循環(huán)的雙向設(shè)計：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；提高了容積負荷，增強了傳質(zhì)作用，縮短啟動時間； 2.厭氧與好氧的結(jié)合：避免了在高負荷高速傳質(zhì)作用下去除有機物的不徹底性，并實現(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，將反應(yīng)器環(huán)境效益和經(jīng)濟效益高于國內(nèi)反應(yīng)器。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 全國大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃項目 代表南昌大學(xué)赴臺參加創(chuàng)新競賽
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 動畫
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 該作品適用于處理高濃度工業(yè)有機廢水，并能對其實現(xiàn)快速、經(jīng)濟、高效的處理。市場競爭優(yōu)勢：一是啟動快，設(shè)備安裝后可以快速進入穩(wěn)定運行狀態(tài)，省去大量調(diào)試時間；其二是效率高，在25kgCOD/m3?d時去除率在85%以上；其三是占地少，投資省；其四是可產(chǎn)生大量生物能源，創(chuàng)造大量經(jīng)濟效益。 市場分析及經(jīng)濟效益預(yù)測：以處理量為20噸/時的高濃度有機廢水一體化處理裝置為例，裝置投資約150萬元，進水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，每天產(chǎn)生經(jīng)濟效益1500元，1000天可以收回投資成本。按照每降低1噸COD排放量，獎勵2000元計算，每年降低COD排放量1489.2噸，可獲得減排獎勵2978400元?？梢?，裝置的投資成本當(dāng)年即可全部回收
同類課題研究水平概述
- 我國對于高濃度工業(yè)有機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)簡單、運行穩(wěn)定，但效率不高（容積負荷<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、投資運行費用較高、啟動周期長的缺點，使得該技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展收到嚴(yán)重的限制。 針對這一問題，國內(nèi)外有不少研究者對此進行過研究，取得了不少的研究成果。特別是近二十年來，國外以內(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)得到了突飛猛進的發(fā)展，并在啤酒廢水、屠宰廢水等領(lǐng)域得到了實際應(yīng)用并取得了非常好的效果。然而，由于國外對此反應(yīng)器的技術(shù)封鎖，使得目前國內(nèi)少數(shù)運行穩(wěn)定的內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器均為國外進口，甚至為了加快反應(yīng)器啟動，污泥也為國外進口。這就造成了投資費用過高，而且不便于維護，嚴(yán)重影響了該技術(shù)在我國的運用和推廣。因此，有必要研制開發(fā)一套擁有自主知識產(chǎn)權(quán)、投資少、效率高、啟動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，使得對于高濃度的工業(yè)有機廢水能夠?qū)崿F(xiàn)高效、快速、經(jīng)濟的處理。
