一种高容积负荷脱氮的污水处理设备制造技术

本发明专利技术公开了一种高容积负荷脱氮的污水处理设备及其工艺，微生物载体为多孔载体，材料为高分子有机材料:聚乙烯或聚氨酯。微生物载体为微生物的附着生长提供巨大的表面积，同时还具有良好的传质性能。微生物载体表面加载多种活性基团，具有良好的生物相容性，从而促进生物膜的快速形成。污泥产量很低，节省了大量污泥处置费用，同时还简化了处理工艺，减轻了运维压力。PLC控制器模块、采集模块、DTU模块、流量计传感器、溶解氧传感器和控制输入输出设备以及GPRS相互配合，可达到远程控制的功能，不仅节约人力成本，又可以使设备控制一体化，使用简单，操作方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术专利涉及污水处理设备，特别涉及一种高容积负荷脱氮的污水处理设备。
技术介绍
生活污水的污染物为有机物及氮、磷等营养盐等。现有的生活污水处理设备，在一些应用人工湿地等方式处理污水，尤其是生活污水的场合，通常是采用钢筋混凝土现场浇注的形式或普通常规的地埋设备进行制作的。钢筋混凝土现场浇注的形式制作成本高，无法针对污水的不同污染程度来进行调节；普通地埋设备功能单一。实际生活中生活污水的水质和水量波动非常大，现常规设备都不能及时有效的根据不同水量和水质，来实时的全自动控制设备的处理工艺，不能做到稳定有效的达标排放，更做不到现场重要数据的采集和远程控制功能。
技术实现思路
为了解决以上问题，本专利技术专利提供了一种高容积负荷脱氮的污水处理设备，可以长期有效的保证出水水质达到一级A的标准。外壳1的材料可以是普通碳钢、不锈钢、玻璃钢、PP、高分子聚乙烯等。其有益效果是：打破传统的土建池的做法，大大降低了成本，且可以随时因为具体需要可轻松增加容积大小来进一步增加微生物池7的数量。外壳1内设有斜板填料6和至少一个微生物池7，微生物池7和沉淀池8、投药池12连接，沉淀池8内部设有斜板填料6。微生物池7包括两层格栅板2、微生物载体5和曝气部件3，微生物载体5和微生物位于两层格栅板2之间，微生物附着于微生物载体5上，曝气部件3设置在位于下层的格栅板2上。微生物载体5为多孔载体，材料为高分子有机材料:聚乙烯或聚氨酯。微生物载体5孔隙率为75～98%，孔径为1～5mm，比表面积为10～35㎡/g，为微生物的附着生长提供巨大的表面积，同时还具有良好的传质性能。微生物载体5表面加载羟基、羧基和氨基等多种活性基团，具有良好的生物相容性，能与微生物细胞表面的特定基团结合，有利于载体对微生物进行快速吸附和固定化，从而促进生物膜的快速形成。其有益效果是：由于所用的多孔载体比表面积大，可以附着很高的生物量，因此对污染物的去除速率高、水力停留时间短、处理设施的占地面积小，比常规设备的容积负荷高。通过曝气--停曝阶段的设置，使处理系统经历好氧--厌氧阶段的循环，为硝化作用和反硝化作用的进行创造条件；同时，多孔载体的表面及孔道内均负载生物膜，载体从表面至内部及生物膜从外层至内层均能形成从好氧、兼氧至缺氧的氧浓度梯度区域，在好氧区形成硝化微生物菌群，在兼氧及缺氧区形成反硝化微生物菌群，使微生物处理区中形成完整的硝化反硝化等氮循环功能微生物，实现在同一个反应区内同步进行硝化反硝化。由于微生物处理区填料填充率高，老化脱落的生物膜大多被截留在载体孔隙中，作为营养物质被新生的生物膜分解利用，因此污泥产量很低，1～2年才需清理一次，节省了大量污泥处置费用，同时还简化了处理工艺，减轻了运维压力。其有益效果是：维护成本低、使用效果好，可以长期稳定的实现污水治理在投药池12内设有角钢支架9，计量泵10固定在角钢支架9上，搅拌器11也固定在上述的角钢支架9上。其有益效果是：角钢支架9承载力高，大大降低了成本，且保证设备的稳固。风机是用膨胀螺栓固定在配电间的水泥基础上，主要作用是为设备内部的微生物提供溶氧曝气。流量计用法兰连接在进水口的总管处，溶解氧探头固定在第一个微生物池7内的上层格栅板上。PLC控制器模块、采集模块、DTU模块、流量计传感器、溶解氧传感器和控制输入输出设备相互配合。其中控制输入设备包括低、中、高液位开关、手动/自动转换开关和其他设备的手动控制开关等；控制输出设备包括水泵、风机、加药泵和搅拌机。DTU负责设备控制系统跟服务器之间的数据通信；采集模块负责传感器数据采集和跟PLC通信中转及DTU数据通信管理；流量计传感器负责采集流量数据，溶解氧传感器负责采集水中的溶解氧浓度；PLC控制器模块负责管理生活污水的处理，根据液位和溶解氧值的不同水泵、风机的工作时间也不同。设备控制系统分自动控制和手动控制两种模式，手动模式主要是为了方便现场调试检测用，在手动模式下各个手动控制开关分别控制对应设备的启动和停止。自动模式污水处理自动控制流程：PLC柜得电后，风机通过溶解氧探头测量出的溶解氧值来判断风机的工作状态。当溶解氧值低于设定区间值时，风机间歇运行；溶解氧值大于等于设定区间值时，风机不工作。水泵、加药泵和搅拌机三者联动，搅拌机启动60秒后启动加药泵；根据液位高低不同水泵运行时间也不同，当液位低于低液位时，水泵受低液位保护不工作；当液位为低液位时水泵工作90秒后停止；当液位为中液位时水泵工作120秒后停止；当液位为高液位时水泵一直工作，直到水位降至中液位或低液位为止；水泵停止后30秒钟，搅拌机和加药泵一起停止；停止30分钟后水泵、加药泵和搅拌机三者再按上述的顺序循环工作。其有益效果是：可根据不同需求切换手动和自动，方便运行也方便人工检测。PLC控制模块还和GPRS模块结合，起到了远程传输信号数据的功能。其有益效果是：可实现远程数据传输，便于后期大数据化管理，不受地理位置限制，减少人力成本。采集模块跟PLC之间采用RS485通信，可以读取各个控制输出的状态，也可以配置各个控制点的时间，还可以远程启动风机或水泵系统的启动。除了跟PLC通信外，采集模块还采集流量信息和溶解氧浓度等传感器的数据。还可以根据用户的要求增加其他需要的信息传输。如：PH值、水温等等。附图说明图1是微生物池的结构示意图；图2是投药池内部结构示意图；图3是PLC模块控制原理图；图4是PLC模块控制流程图。具体实施方式下面结合附图来对专利技术专利进行详细说明。本专利技术是一种高容积负荷通过微生物和曝气的作用，将污水中的有机物及氮、磷等营养盐得以去除，全过程为实时自动化控制，即：根据溶解氧值和液位高、中、低情况实时全自动控制设备的运行状态；还将PLC和GPRS在线传输功能相结合，实现溶解氧值、流量值、设备运行状态和工作负载功率值的远程传输和采集，还可以根据用户的要求增加其他的信息传输和采集。如：PH值、水温等等。污水进入设备，依次通过三个微生化池，在每个微生化池中与微生物载体5上的微生物接触，在微生物和曝气的作用下，污水中的有机物及氮、磷等营养盐得以去除，最后通过斜板填料6排出。如图1所示，一种高容积负荷脱氮的污水处理设备，外壳1内设有两层格栅板2、微生物载体5和曝气部件3，微生物载体5和微生物位于两层格栅板2之间，微生物附着于微生物载体5上，曝气部件3设置在位于下层的格栅板2上。将污水从进水口引进微生物池7，池底设有曝气部件3。曝气为间歇式曝气，根据溶解氧值的情况自动设置曝气运行时间。池中填有一定量的微生物载体5，通过固定化微生物技术将微生物附着于微生化池7内微生物载体5上，污水进入微生化池后与微生物载体上的微生物接触，在微生物和曝气的作用下，污水中的有机物及氮、磷等营养盐得以去除，最后通过斜板填料6排出。外壳的材料可以是：不锈钢、普通碳钢、玻璃钢、PP、高分子聚乙烯等材料。微生物载体5为高分子有机材料,如：聚乙烯、聚氨酯或其他高分子有机材质；微生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高容积负荷脱氮的污水处理设备，包括外壳，外壳内设有微生物池、沉淀池、投药池、曝气部件、水泵、加药泵和搅拌机，其特征在于：所述微生物池和沉淀池、投药池固定连接；所述沉淀池内部设有斜板填料；所述微生物池内设有水平方向放置的两层格栅板；所述曝气部件固定在下层的格栅板上；所述微生物池内还设有微生物载体，且所述载体为多孔结构；所述外壳外部通过管道联接有控制间；所述管道在外壳和控制间联接位置通过法兰联接；所述控制间内还设有控制柜；所述控制间内设有配电柜和风机，风机与管道联接，配电柜与风机电联接；所述控制柜内设有PLC控制器模块、采集模块、DTU模块、流量计传感器、溶解氧传感器和控制输入输出设备；所述控制输出设备包括水泵、风机、加药泵和搅拌机；所述DTU模块可控制设备与服务器之间的数据通信；所述采集模块负责传感器数据采集和跟PLC通信中转及DTU数据通信管理；所述外壳上端附近还设有溢流口，溢流口处固定联接有溢流管；所述溢流管一端固定联接在溢流口上，另一端设有收集池并与收集池固定联接；所述投药池内设有支架；所述支架上固定设定计量泵，且还固定有搅拌器。

【技术特征摘要】
1.一种高容积负荷脱氮的污水处理设备，包括外壳，外壳内设有微生物池、沉淀池、投药池、曝气部件、水泵、加药泵和搅拌机，其特征在于：所述微生物池和沉淀池、投药池固定连接；所述沉淀池内部设有斜板填料；所述微生物池内设有水平方向放置的两层格栅板；所述曝气部件固定在下层的格栅板上；所述微生物池内还设有微生物载体，且所述载体为多孔结构；所述外壳外部通过管道联接有控制间；所述管道在外壳和控制间联接位置通过法兰联接；所述控制间内还设有控制柜；所述控制间内设有配电柜和风机，风机与管道联接，配电柜与风机电联接；所述控制柜内设有PLC控制器模块、采集模块、DTU模块、流量计传感器、溶解氧传感器和控制输入输出设备；所述控制输出设备包括水泵、风机、加药泵和搅拌机；所述DTU模块可控制设备与服务器之间的数据通信；所述采集模块负责传感器数据采集和跟PLC通信中转及DTU数据通信管理；所述外壳上端附近还设有溢流口，溢流口处固定联接有溢流管；所述溢流管一端固定联接在溢...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永健，刘光辉，岳冬梅，余大信，疏雪峰，虞燕，
申请(专利权)人：南京领先环保技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32