申請日2016.05.27
公開(公告)日2016.11.09
IPC分類號C02F3/12
摘要
本實用新型公開了一種間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：包括用于進行工藝控制的控制系統(tǒng)、用于進行污水處理的污水處理池、用于進行曝氣的曝氣設備、用于排出污泥的污泥泵(2)以及用于進行潷出澄清的排放液的潷水裝置，本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：通過GSM無線信號模塊與遠程服務器的連接，可以實現(xiàn)遠程控制中心對遠程多處污水處理池的工藝過程控制以及監(jiān)管;方便在出現(xiàn)異常水質(zhì)時，可以進行應急管理;潷水器通過電機和鋼鏈的傳動方式，設備成本低，檢修成本低;曝氣設備布置更加方便，只需要一條柔性橡膠主管路，即可實現(xiàn)整個污水處理池的底部的主管路布置。
摘要附圖
權利要求書
1.一種間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：包括用于進行工藝控制的控制系統(tǒng)、用于進行污水處理的污水處理池、用于進行曝氣的曝氣設備、用于排出污泥的污泥泵(2)以及用于進行潷出澄清的排放液的潷水裝置，其中，所述污水處理池包括用于調(diào)節(jié)水流的預反應區(qū)(11)以及用于曝氣、沉淀的主反應區(qū)(12)，所述控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制模塊、存儲模塊、GSM無線信號模塊、PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器，其中，主反應區(qū)(12)的壁面固定有豎直設置的傳感器安裝管(31)，傳感器安裝管(31)上設置有用于主反應區(qū)(12)的液體流入傳感器安裝管(31)內(nèi)的流入開口(311)，所述PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器的控制線束均固定于鋼絲繩上且通過鋼絲繩懸掛在傳感器安裝管(31)內(nèi)，其中鋼絲繩的上端固定在傳感器安裝管(31)的上端，鋼絲繩的下端固定有重力塊，使得鋼絲繩處于繃直狀態(tài)，所述系統(tǒng)控制模塊、存儲模塊、GSM無線信號模塊設置在金屬控制盒(32)內(nèi)，所述金屬控制盒(32)固定在傳感器安裝管(31)的上端，PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器連接系統(tǒng)控制模塊， 所述系統(tǒng)控制模塊連接存儲模塊， 系統(tǒng)控制模塊連接GSM無線信號模塊，GSM無線信號模塊通過GSM基站發(fā)送數(shù)據(jù)至遠程服務器， 所述潷水裝置包括潷水器和驅(qū)動器，所述潷水器包括前支架(411)、撇渣筒(412)、溢水槽(413)、排水分管(414)以及排放總管(415)，主反應區(qū)(12)的壁面固定有潷水器安裝座(416)，所述排放總管(415)的兩端通過軸承轉動安裝在潷水器安裝座(416)上，所述排放總管(415)的一端穿過主反應區(qū)(12)的壁面，從而通向主反應區(qū)(12)的外部區(qū)域，所述前支架(411)的固定在排放總管(415)上，所述撇渣筒(412)、溢水槽(413)從前至后依次固定在前支架(411)上，所述溢水槽(413)通過排水分管(414)連通至排放總管(415)，所述驅(qū)動器包括驅(qū)動控制器、機座、驅(qū)動電機(421)、滾筒(422)、導向筒(423)、第一不朽鋼鏈(424)、第二不朽鋼鏈(425)以及配重塊(426)，所述驅(qū)動電機(421)固定在機座上，滾筒(422)轉動安裝在機座上，所述驅(qū)動電機(421)的輸出軸與滾筒(422)固定，從而驅(qū)動滾筒(422)轉動，所述驅(qū)動控制器連接控制系統(tǒng)以及驅(qū)動電機(421)，從而控制驅(qū)電機工作，所述第一不朽鋼鏈(424)的一端繞在滾筒(422)上，所述第一不朽鋼鏈(424)的另一端經(jīng)過導向筒(423)導向后連接至前支架(411)，所述第二不朽鋼鏈(425)的下端固定配重塊(426)，所述第二不朽鋼鏈(425)的上端固定在前支架(411)上，從而通過配重塊(426)和第二不朽鋼鏈(425)給與潷水器向下翻轉的動力，以克服污水處理池內(nèi)液體的浮力，通過驅(qū)動電機(421)帶動滾筒(422)轉動，可以使得第一不朽鋼鏈(424)可以拉動潷水器向下轉動或向上轉動，所述曝氣設備包括鼓風機(511)、制氧機(512)、第一輸氣管路(513)、第二輸氣管路(514)、柔性橡膠主管路(52)以及曝氣頭(54)，所述鼓風機(511)通過輸氣管路連接柔性橡膠主管路(52)，從而給柔性橡膠主管路(52)提供空氣輸入，所述制氧機(512)通過第二輸氣管路(514)連接柔性橡膠主管路(52)，從而在需要補充氧氣的場合給柔性橡膠主管路(52)補充氧氣，以加速氧化過程，所述柔性橡膠主管路(52)呈連續(xù)彎折狀鋪設在污水處理池的底部，所述柔性橡膠主管路(52)的上端設置有出氣開口(521)，所述曝氣頭(54)包括曝氣頭殼體(541)、固定片(542)以及固定在曝氣頭殼體(541)的曝氣膜(543)，曝氣膜(543)上設置有自閉孔，所述曝氣頭殼體(541)的下端設置有呈曲面結構的安裝槽(544)，所述安裝槽(544)的中部設置有插接管(545)，當安裝槽(544)套在柔性橡膠主管路(52)上時，插接管(545)插入出氣開口(521)，安裝槽(544)上設置有用于密封插接管(545)和出氣開口(521)之間空隙的橡膠密封墊(546)， 固定片(542)成Ω字形，所述固定片(542)套在柔性橡膠主管路(52)的下方，且固定片(542)的兩端通過螺栓分別和曝氣頭殼體(541)的兩端固定。
2.根據(jù)權利要求1所述的間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：所述控制系統(tǒng)還包括攝像頭模塊，攝像頭模塊連接系統(tǒng)控制模塊，所述攝像頭模塊固定在金屬控制盒(32)內(nèi)，金屬控制盒(32)上開設有用于攝像頭模塊拍攝污水處理池畫面的開口，所述開口上固定透鏡(33)。
3.根據(jù)權利要求1所述的間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：所述導向筒(423)上設置有第一導向輪(4271)以及第二導向輪(4272)，第一導向輪(4271)的轉軸以及第二導向輪(4272)的轉軸均豎直設置，且第一不朽鋼鏈(424)位于第一導向輪(4271)以及第二導向輪(4272)之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：所述柔性橡膠主管路(52)包括由內(nèi)至外依次設置的橡膠層(522)以及聚乙烯防腐涂層(523)，所述橡膠層(522)的厚度為5mm-8mm，所述聚乙烯防腐涂層(523)的厚度為1mm-2mm。
5.根據(jù)權利要求1所述的間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣膜(543)的形狀呈矩形，相鄰曝氣膜(543)之間的距離為10mm-40mm。
說明書
間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)
技術領域
本實用新型涉及一種間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)。
背景技術
ICEAS全稱為間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法(Intermittent Cycle ExtendedAeration)，其最大的特點就是在反應器的進水端增加了一個預反應區(qū)，運行方式為連續(xù)進水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進水)，間歇排水，無明顯的反應階段和閑置階段。污水從預反應區(qū)以很低的流速進入主反應區(qū)，對主反應區(qū)的泥水分離不會產(chǎn)生明顯影響。ICEAS的運行方式：將SBR反應池沿長度方向分為兩個部分，前部為預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)。預反應區(qū)可起調(diào)節(jié)水流的作用，主反應區(qū)是曝氣、沉淀的主體。ICEAS是連續(xù)進水工藝，不但在反應階段進水，在沉淀和潷水階段也進水。污水進入預反應區(qū)后，通過隔墻底部的連接口以平流流態(tài)進入主反應池，在主反應池中進行間歇曝氣和沉淀潷水，成為連續(xù)進水、間歇出水的SBR反應池，使配水大大簡化，運行也更加靈活。ICEAS工藝中各操作單元的作用為：A、曝氣階段由曝氣系統(tǒng)向反應池內(nèi)間歇供氧，此時有機物經(jīng)微生物作用被生物氧化，同時污水中的氨氮經(jīng)微生物硝化反硝化作用，達到脫氮的效果。B、沉淀階段 此時停止向反應池內(nèi)供氧，活性污泥在靜止狀態(tài)下降，實現(xiàn)泥水分離。C、潷水階段 在污泥沉淀到一定深度后，潷水器系統(tǒng)開始工作，排出反應池內(nèi)上清液。在潷水過程中，由于污泥沉降于池底，濃度較大，可根據(jù)需要啟動污泥泵將剩余污泥排至污泥池中，以保持反應器內(nèi)一定的活性污泥濃度。潷水結束后，又進入下一個新的周期，開始曝氣，周而復始，完成對污水的處理�，F(xiàn)有ICEAS方法在使用過程中存在以下問題：
1)潷水裝置是ICEAS工藝中最關鍵的機械設備之一。潷水裝置包括潷水器與潷水驅(qū)動器兩部分。其中旋轉潷水器國內(nèi)應用最為廣泛的一種。旋轉潷水器是由浮筒、溢水槽、下降管、排放總管、大小軸承及密封裝置等組成，均為不銹鋼材質(zhì)，可將沉淀池的污泥及池內(nèi)少量的漂浮物截留在總反應池內(nèi)，同時潷水澄清的排放液。潷水器中由潷水驅(qū)動器推動完成潷水功能，具有運行平穩(wěn)、速度精確、推力大及適用戶外工作等特點，每臺驅(qū)動器上均配備上下限位開關和過截保護裝置。然而現(xiàn)有旋轉潷水器多采用電動升降桿控制旋轉潷水器的旋轉動作，然而，由于旋轉潷水器的尺寸很大，導致電動升降桿也需要配備較大的尺寸，這給設備的安裝以及設備的成本帶來了一定的負擔。
2)ICEAS工藝過程控制系統(tǒng)，實際上就是一個開關量的邏輯控制問題。它是由曝氣、沉淀、潷水與排泥三個過程組成的時間順序控制系統(tǒng)，通常是由輸入、輸出接口與電路及控制器、執(zhí)行機構、檢測元件與顯示報警等基本部分組成�？刂破鳎刹捎梦⑿陀嬎銠C，也可用可編程控制器或CPU單片機等。對中小規(guī)模的污水處理系統(tǒng)，一般選用PLC作為過程控制系統(tǒng)的主控器比較事宜。因此具有適用面廣、使用方便、功能多且可靠性高，抗干擾能力強，而且編程簡單、易掌握等特點，同時其性價比也比較易為用戶接受，因而是實現(xiàn)機電一體化的理想的控制設備。但是由于該控制系統(tǒng)只能實現(xiàn)基本的工藝過程控制，不能實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)式的管理，即需要人工逐一對ICEAS污水處理池進行檢查，投入勞動成本較高，并且管理成本較高。
3)曝氣裝置是ICEAS的必要設備之一，其原理為利用鼓風機將空氣通過輸氣管道輸送到設在池底的曝氣裝置中，以氣泡形式彌散逸出，在氣液界面把氧氣溶入水中。曝氣管的工作組件主要有閥門、通氣管道和膜片管式微孔曝氣器組成。膜片管式微孔曝氣器采用橡膠材料，膜上有微小自閉孔。工作時曝氣管的微孔在空氣壓力下會自動張開，空氣就進入池中進行充氧;如果壓力消失，曝氣管的微孔就會自動閉合，防止水倒灌流入微孔中。然而由于曝氣管的結構采用塑料管進行布局，因此設備安裝較為復雜，導致投入的工作量較大，并且由于僅采用鼓風機鼓入空氣，從而提高氧化速度，然而對于某些需要加快氧化過程的工藝場合，提供的氧氣量依舊不足，導致工藝效率較低。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的上述不足，而提供一種結構設計合理，旋轉潷水器結構簡耐用、成本低，ICEAS工藝過程控制系統(tǒng)可以實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)自動化控制，且曝氣裝置易安裝且供氧量充足的間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)。
本實用新型解決上述問題所采用的技術方案是：
一種間歇式循環(huán)延時曝氣活性污泥法處理系統(tǒng)，其特征在于：包括用于進行工藝控制的控制系統(tǒng)、用于進行污水處理的污水處理池、用于進行曝氣的曝氣設備、用于排出污泥的污泥泵以及用于進行潷出澄清的排放液的潷水裝置，其中，所述污水處理池包括用于調(diào)節(jié)水流的預反應區(qū)以及用于曝氣、沉淀的主反應區(qū)，所述控制系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制模塊、存儲模塊、GSM無線信號模塊、PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器，其中，主反應區(qū)的壁面固定有豎直設置的傳感器安裝管，傳感器安裝管上設置有用于主反應區(qū)的液體流入傳感器安裝管內(nèi)的流入開口，所述PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器的控制線束均固定于鋼絲繩上且通過鋼絲繩懸掛在傳感器安裝管內(nèi)，其中鋼絲繩的上端固定在傳感器安裝管的上端，鋼絲繩的下端固定有重力塊，使得鋼絲繩處于繃直狀態(tài)，通過鋼絲繩可以緩解控制線束的拉力，提高控制線束的壽命，并且方便通過提出鋼絲繩，將PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器取出，進行定時維護和檢修，傳感器安裝管可以防止PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器遭受漂浮物以及其他外力的破壞，提高設備使用壽命，所述系統(tǒng)控制模塊、存儲模塊、GSM無線信號模塊設置在金屬控制盒內(nèi)，所述金屬控制盒固定在傳感器安裝管的上端，PH值傳感器、DO溶解氧傳感器、熱電偶溫度傳感器、電導率傳感器、液位傳感器以及壓力傳感器連接系統(tǒng)控制模塊，從而向系統(tǒng)控制模塊發(fā)送傳感數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)控制模塊連接存儲模塊，從而將系統(tǒng)控制模塊的數(shù)據(jù)存儲于存儲模塊內(nèi)，系統(tǒng)控制模塊連接GSM無線信號模塊，GSM無線信號模塊通過GSM基站發(fā)送數(shù)據(jù)至遠程服務器，從而可以實現(xiàn)遠程控制中心對遠程多處污水處理池的工藝過程控制、數(shù)據(jù)采集以及監(jiān)管;
所述潷水裝置包括潷水器和驅(qū)動器，所述潷水器包括前支架、撇渣筒、溢水槽、排水分管以及排放總管，主反應區(qū)的壁面固定有潷水器安裝座，所述排放總管的兩端通過軸承轉動安裝在潷水器安裝座上，所述排放總管的一端穿過主反應區(qū)的壁面，從而通向主反應區(qū)的外部區(qū)域，所述前支架的固定在排放總管上，所述撇渣筒、溢水槽從前至后依次固定在前支架上，所述溢水槽通過排水分管連通至排放總管，所述驅(qū)動器包括驅(qū)動控制器、機座、驅(qū)動電機、滾筒、導向筒、第一不朽鋼鏈、第二不朽鋼鏈以及配重塊，所述驅(qū)動電機固定在機座上，滾筒轉動安裝在機座上，所述驅(qū)動電機的輸出軸與滾筒固定，從而驅(qū)動滾筒轉動，所述驅(qū)動控制器連接控制系統(tǒng)以及驅(qū)動電機，從而控制驅(qū)電機工作，所述第一不朽鋼鏈的一端繞在滾筒上，所述第一不朽鋼鏈的另一端經(jīng)過導向筒導向后連接至前支架，所述第二不朽鋼鏈的下端固定配重塊，所述第二不朽鋼鏈的上端固定在前支架上，從而通過配重塊和第二不朽鋼鏈給與潷水器向下翻轉的動力，以克服污水處理池內(nèi)液體的浮力，通過驅(qū)動電機帶動滾筒轉動，可以使得第一不朽鋼鏈可以拉動潷水器向下轉動或向上轉動，采用這種結構，設備成本低，檢修成本低;
所述曝氣設備包括鼓風機、制氧機、第一輸氣管路、第二輸氣管路、柔性橡膠主管路以及曝氣頭，所述鼓風機通過輸氣管路連接柔性橡膠主管路，從而給柔性橡膠主管路提供空氣輸入，所述制氧機通過第二輸氣管路連接柔性橡膠主管路，從而在需要補充氧氣的場合給柔性橡膠主管路補充氧氣，以加速氧化過程，所述柔性橡膠主管路呈連續(xù)彎折狀鋪設在污水處理池的底部，所述柔性橡膠主管路的上端設置有出氣開口，所述曝氣頭包括曝氣頭殼體、固定片以及固定在曝氣頭殼體的曝氣膜，曝氣膜上設置有自閉孔，所述曝氣頭殼體的下端設置有呈曲面結構的安裝槽，所述安裝槽的中部設置有插接管，當安裝槽套在柔性橡膠主管路上時，插接管插入出氣開口，安裝槽上設置有用于密封插接管和出氣開口之間空隙的橡膠密封墊，從而提高設備的密封性，固定片成Ω字形，所述固定片套在柔性橡膠主管路的下方，且固定片的兩端通過螺栓分別和曝氣頭殼體的兩端固定。采用這種結構，使得曝氣設備布置更加方便，只需要一條柔性橡膠主管路，即可實現(xiàn)整個污水處理池的底部的主管路布置，并且曝氣頭和柔性橡膠主管路的結合方式簡單，安裝方便，密封性好。
作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)還包括攝像頭模塊，攝像頭模塊連接系統(tǒng)控制模塊，所述攝像頭模塊固定在金屬控制盒內(nèi)，金屬控制盒上開設有用于攝像頭模塊拍攝污水處理池畫面的開口，所述開口上固定透鏡。從而通過透鏡不僅屏蔽了外界污水對攝像頭的腐蝕、破壞，并且為普通攝像頭提供了廣角的效果，有利于拍攝出整個污水處理池區(qū)域的畫面。
作為優(yōu)選，所述導向筒上設置有第一導向輪以及第二導向輪，第一導向輪的轉軸以及第二導向輪的轉軸均豎直設置，且第一不朽鋼鏈位于第一導向輪以及第二導向輪之間。從而通過第一導向輪以及第二導向輪限制第一不朽鋼鏈的走向范圍，避免第一不朽鋼鏈對潷水器形成側向拉力而導致潷水器的軸承損壞。
作為優(yōu)選，所述柔性橡膠主管路包括由內(nèi)至外依次設置的橡膠層以及聚乙烯防腐涂層，所述橡膠層的厚度為5mm-8mm，所述聚乙烯防腐涂層的厚度為1mm-2mm。采用這種結構，不僅使得柔性橡膠主管路可以保持較好的柔韌性，方便布置管路并且提高了耐腐蝕效果。
作為優(yōu)選，所述曝氣膜的形狀呈矩形，相鄰曝氣膜之間的距離為10mm-40mm。從而通過矩形的曝氣膜提高覆蓋面積，提高供氣的均勻性，提高氧化效率。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點和效果：通過鋼絲繩可以緩解控制線束的拉力，提高控制線束的壽命，并且方便進行定時維護和檢修，傳感器安裝管可以防止傳感器遭受漂浮物以及其他外力的破壞，提高設備使用壽命;通過GSM無線信號模塊與遠程服務器的連接，可以實現(xiàn)遠程控制中心對遠程多處污水處理池的工藝過程控制以及監(jiān)管;方便在出現(xiàn)異常水質(zhì)時，可以進行應急管理;潷水器通過電機和鋼鏈的傳動方式，設備成本低，檢修成本低;曝氣設備布置更加方便，只需要一條柔性橡膠主管路，即可實現(xiàn)整個污水處理池的底部的主管路布置，并且曝氣頭和柔性橡膠主管路的結合方式簡單，安裝方便，密封性好。
