一种精细化调控的集约化污水生态处理装置，属于污水处理领域。装置包括储配水单元、处理单元和复合参数调控系统，复合参数调控系统由在线溶解氧(DO)检测仪、在线温度检测仪、在线氧化还原电位(ORP)检测仪、在线pH检测仪、阀门等和计算机调控系统共同构成；通过实时监测污水中DO值、pH值、ORP值和温度值等复合参数显著提高污水处理工艺的调控精度，构建出污水生态处理过程的布水型式、循环处理流程，并形成由储配水单元和处理单元构成的一体化型式的集约化污水生态处理装置，以保证污水生态处理系统的高效脱氮效果和稳定的出水水质。系统的高效脱氮效果和稳定的出水水质。系统的高效脱氮效果和稳定的出水水质。
【技术实现步骤摘要】
一种精细化调控的集约化污水生态处理装置
[0001]本技术涉及污水处理领域，具体涉及一种能够精细化调控的集约化污水生态处理装置及方法，适用于分散式生活污水处理过程，达到集成、高效、低成本、少维护的目的。本装置及控制方法采用复合水质参数监测污水处理过程，通过精细调控布水方式、循环处理过程来提高和改善污水生态处理过程达到稳定的复氧程度和溶解氧含量，促进同步硝化反硝化过程，保证集约化污水生态处理工艺对生活污水中总氮、三氮和有机物的处理效果始终处于高效净化与稳定运行状态。
技术介绍
[0002]近年来，我国经济快速发展，但存在严重的水环境污染与水资源短缺问题。在农村地区和城市分散式建筑中，其污水具有产量小、污染物浓度相对较低的优势。但是，其污水水量变化幅度大，不能满足传统污水处理工艺(活性污泥法，生物膜法和厌氧生物处理等)必须恒定水量运行的条件，影响了稳定处理效果，同时传统污水处理技术多用于城镇集中式污水处理，具有能耗大(包括动力装置、曝气装置等)、工艺控制要求高、系统运行维护复杂、技术人员要求高等特点，很难适用于分散式生活污水的处理领域。污水生态净化技术(人工湿地，生物塘和生态浮岛等)具有能耗低、投资少、控制简单、有景观效果等特点，被广泛应用于特色小镇、新农村、分散式建筑(酒店、小区、公共建筑等)的生活污水处理过程。但传统污水生态净化技术受自然环境的影响严重，通过人工改善和强化的手段少，仍存在占地面积大、干扰因素多(季节、进水水质、溶解氧等)、水力停留时间长、复氧条件差、净化能力弱、脱氮效果不佳、出水水质不稳定等问题。增加曝气设备、加强人工调控等会明显提高的建设费用和运行维护难度，这又使得传统污水生态净化技术在分散式污水处理过程中的实际应用受到极大限制。
[0003]最近，对污染物(氨氮、磷)具有一定吸附量的多孔基质被广泛应用在废水的生物降解过程中。由于其多孔性能而具备了更多生物结合位点，同时有利于氧气与微生物传质过程。因此，以多孔基质为核心的生态净化技术对污染物有更理想的处理效果。同时，这种生态净化技术在满足出水水质标准的前提下，水力停留时间可以控制在6～12小时，相对于传统生态净化技术需要的24～72小时，可以大大减少占地面积，为集约化生态净化装置在分散式污水处理的应用提供了可行性条件。在污水净化过程中，氮的去除效率往往是水质净化过程的关键。在单一的反应器中，同步硝化反硝化(SND)过程可以去除水中95％的总氮。因此， SND过程进行的是否彻底直接决定了集约化污水处理装置脱氮性能的好坏。根据之前的研究，有机碳源和溶解氧是SND过程的重要参数。在机碳源和溶解氧充足的条件下，氧气和硝酸盐可以同时作为电子受体来完成微生物的协同呼吸作用，达到高效脱氮。因此，通过调节集约化生态净化装置的运行方式、水力停留时间和溶解氧水平等复合参数，可以在SND反应过程对有机碳源和溶解氧消耗进行精细化过程控制，强化总氮去除。这种集约化污水处理装置及基于复合参数的精细化调控方法节省曝气设施的建设和运行费用，降低投资成本和运行能耗，可更好的将污水生态处理技术运用到分散式污水处理中。
技术实现思路
[0004]本技术的目的在于提供了一种能够精细化调控的集约化污水生态处理装置及方法，突破农村和分散式建筑的污水处理工艺存在的技术瓶颈，解决传统生态处理技术占地面积大、出水水质不稳定、低温脱氮效果差的问题，通过实时监测污水中DO值、pH值、ORP值和温度值等复合参数显著提高污水处理工艺的调控精度，构建出污水生态处理过程的布水型式、循环处理流程，并形成由储配水单元和处理单元构成的一体化型式的集约化污水生态处理装置，以保证污水生态处理系统的高效脱氮效果和稳定的出水水质。
[0005]本技术的技术方案：一种能够精细化调控的集约化污水生态处理装置，其特征在于，集约化污水生态处理装置为一体化型式，包括储配水单元、处理单元和复合参数调控系统，复合参数调控系统由在线溶解氧(DO)检测仪、在线温度检测仪、在线氧化还原电位(ORP)检测仪、在线pH检测仪、阀门等和计算机调控系统共同构成；
[0006]储配水单元，包括储水箱(1)、在线DO检测仪(2)、提升泵(3)、进水阀 (4)和回流阀(5)；在储水箱(1)上方设置第一在线DO检测仪(2)和提升泵(3)，储水箱(1)底部设置进水阀(4)、回流阀(5)，其中提升泵(3)的吸水管同时与进水阀(4)、回流阀(5)并列连接；处理单元位于储配水单元一侧，处理单元由上至下依次包括植物层(8)、1#填料层(9)、2#填料层(10)、集水层(11)，植物层(8)上或中设有布水穿孔管(6)，布水穿孔管(6)设有多个支管(19)，每个支管上设有多个出水孔(20)，优选每个支管水平面的两侧均匀分布有多个出水孔，部分出水孔安装有阀门，出水孔安装的阀门整体形成布水管阀门组(7)，优选每个支管上每一侧隔每2-6个出水孔安装一个阀门；植物层(8) 均均匀排布有支管(19)；
[0007]集水层(11)唯一空层道，集水层(11)外部侧边设有排水阀(12)；回流阀(5)通过回流管(13)与集水层(11)连接；其中布水穿孔管(6)与提升泵(3)的出水管连接；
[0008]处理单元中的1#填料层(9)、2#填料层(10)形成滤层，在处理单元的滤层中间位置设置第二在线DO检测仪(14)、在线ORP检测仪(15)、在线pH 检测仪(16)和在线温度检测仪(17)；第一在线DO检测仪(2)、提升泵(3)、进水阀(4)、回流阀(5)、布水管电磁阀门组(7)、排水阀(12)、第二在线DO 检测仪(14)、在线ORP检测仪(15)、在线pH检测仪(16)和在线温度检测仪(17)的检测与控制信号均与计算机调控系统(18)相连。
[0009]1#填料层(9)、2#填料层(10)的填料选择是火山岩，页岩，活性铝球，沸石等多孔填料。填料种类、填料粒径级配、填料层厚度等可根据污水水质、气候环境、填料生物膜、水力负荷等主要调控因子的试验和测试数据进行调控。
[0010]所述的一种集约化污水生态处理装置的精细化调控方法，其特征在于，包括以下调控过程：根据在线DO检测仪(2)的DO含量范围调控进水的富氧量，富氧量的调控过程根据DO监测值进行调控。采用下述3种方式；方式1：当储水箱(1)中DO含量小于低限阈值时，计算机调控系统(18)开启提升泵(3)、关闭全部布水管阀门组(7)，进水从储水箱(1)通过布水穿孔管(6)进入到处理单元中；方式2：当储水箱(1)中DO含量在中间阈值范围时，计算机调控系统(18)开启提升泵(3)和部分布水阀门组(7)，进水从储水箱(1)通过布水穿孔管(6)和部分布水阀门组(7)出口进入处理单元中；方式3：当储水箱 (1)中DO含量大于高限阈值时，计算机调控系统(18)开启提升泵(3)和全部布水阀门组(7)，进水从储水箱(1)通过布水穿孔管(6)及全部布水阀门组 (7)出口进入处理单元中。净化单元完成布水和配水后，关闭提升泵(3)和布水阀门组(7)，在线DO检测仪(10)、在线ORP检测仪(11)、在线pH检测仪(本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种精细化调控的集约化污水生态处理装置，其特征在于，集约化污水生态处理装置为一体化型式，包括储配水单元、处理单元和复合参数调控系统，复合参数调控系统由在线溶解氧(DO)检测仪、在线温度检测仪、在线氧化还原电位(ORP)检测仪、在线pH检测仪、阀门和计算机调控系统共同构成；储配水单元，包括储水箱(1)、第一在线DO检测仪(2)、提升泵(3)、进水阀(4)和回流阀(5)；在储水箱(1)上方设置第一在线DO检测仪(2)和提升泵(3)，储水箱(1)底部设置进水阀(4)、回流阀(5)，其中提升泵(3)的吸水管同时与进水阀(4)、回流阀(5)并列连接；处理单元位于储配水单元一侧，处理单元由上至下依次包括植物层(8)、1#填料层(9)、2#填料层(10)、集水层(11)，植物层(8)上或中设有布水穿孔管(6)，布水穿孔管(6)设有多个支管(19)，每个支管上设有多个出水孔(20)，每个支管水平面的两侧均匀分布有多个出水孔，部分出水孔安装有阀门，出水孔安装的阀门整体形成布水管阀门组(7)，每个支管上每...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳玲，檀旭，李星，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：新型
国别省市：
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