申请日2016.05.27
公开(公告)日2016.11.09
IPC分类号C02F3/12
摘要
本实用新型公开了一种间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：包括用于进行工艺控制的控制系统、用于进行污水处理的污水处理池、用于进行曝气的曝气设备、用于排出污泥的污泥泵(2)以及用于进行滗出澄清的排放液的滗水装置，本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过GSM无线信号模块与远程服务器的连接，可以实现远程控制中心对远程多处污水处理池的工艺过程控制以及监管;方便在出现异常水质时，可以进行应急管理;滗水器通过电机和钢链的传动方式，设备成本低，检修成本低;曝气设备布置更加方便，只需要一条柔性橡胶主管路，即可实现整个污水处理池的底部的主管路布置。
摘要附图
权利要求书
1.一种间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：包括用于进行工艺控制的控制系统、用于进行污水处理的污水处理池、用于进行曝气的曝气设备、用于排出污泥的污泥泵(2)以及用于进行滗出澄清的排放液的滗水装置，其中，所述污水处理池包括用于调节水流的预反应区(11)以及用于曝气、沉淀的主反应区(12)，所述控制系统包括系统控制模块、存储模块、GSM无线信号模块、PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器，其中，主反应区(12)的壁面固定有竖直设置的传感器安装管(31)，传感器安装管(31)上设置有用于主反应区(12)的液体流入传感器安装管(31)内的流入开口(311)，所述PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器的控制线束均固定于钢丝绳上且通过钢丝绳悬挂在传感器安装管(31)内，其中钢丝绳的上端固定在传感器安装管(31)的上端，钢丝绳的下端固定有重力块，使得钢丝绳处于绷直状态，所述系统控制模块、存储模块、GSM无线信号模块设置在金属控制盒(32)内，所述金属控制盒(32)固定在传感器安装管(31)的上端，PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器连接系统控制模块， 所述系统控制模块连接存储模块， 系统控制模块连接GSM无线信号模块，GSM无线信号模块通过GSM基站发送数据至远程服务器， 所述滗水装置包括滗水器和驱动器，所述滗水器包括前支架(411)、撇渣筒(412)、溢水槽(413)、排水分管(414)以及排放总管(415)，主反应区(12)的壁面固定有滗水器安装座(416)，所述排放总管(415)的两端通过轴承转动安装在滗水器安装座(416)上，所述排放总管(415)的一端穿过主反应区(12)的壁面，从而通向主反应区(12)的外部区域，所述前支架(411)的固定在排放总管(415)上，所述撇渣筒(412)、溢水槽(413)从前至后依次固定在前支架(411)上，所述溢水槽(413)通过排水分管(414)连通至排放总管(415)，所述驱动器包括驱动控制器、机座、驱动电机(421)、滚筒(422)、导向筒(423)、第一不朽钢链(424)、第二不朽钢链(425)以及配重块(426)，所述驱动电机(421)固定在机座上，滚筒(422)转动安装在机座上，所述驱动电机(421)的输出轴与滚筒(422)固定，从而驱动滚筒(422)转动，所述驱动控制器连接控制系统以及驱动电机(421)，从而控制驱电机工作，所述第一不朽钢链(424)的一端绕在滚筒(422)上，所述第一不朽钢链(424)的另一端经过导向筒(423)导向后连接至前支架(411)，所述第二不朽钢链(425)的下端固定配重块(426)，所述第二不朽钢链(425)的上端固定在前支架(411)上，从而通过配重块(426)和第二不朽钢链(425)给与滗水器向下翻转的动力，以克服污水处理池内液体的浮力，通过驱动电机(421)带动滚筒(422)转动，可以使得第一不朽钢链(424)可以拉动滗水器向下转动或向上转动，所述曝气设备包括鼓风机(511)、制氧机(512)、第一输气管路(513)、第二输气管路(514)、柔性橡胶主管路(52)以及曝气头(54)，所述鼓风机(511)通过输气管路连接柔性橡胶主管路(52)，从而给柔性橡胶主管路(52)提供空气输入，所述制氧机(512)通过第二输气管路(514)连接柔性橡胶主管路(52)，从而在需要补充氧气的场合给柔性橡胶主管路(52)补充氧气，以加速氧化过程，所述柔性橡胶主管路(52)呈连续弯折状铺设在污水处理池的底部，所述柔性橡胶主管路(52)的上端设置有出气开口(521)，所述曝气头(54)包括曝气头壳体(541)、固定片(542)以及固定在曝气头壳体(541)的曝气膜(543)，曝气膜(543)上设置有自闭孔，所述曝气头壳体(541)的下端设置有呈曲面结构的安装槽(544)，所述安装槽(544)的中部设置有插接管(545)，当安装槽(544)套在柔性橡胶主管路(52)上时，插接管(545)插入出气开口(521)，安装槽(544)上设置有用于密封插接管(545)和出气开口(521)之间空隙的橡胶密封垫(546)， 固定片(542)成Ω字形，所述固定片(542)套在柔性橡胶主管路(52)的下方，且固定片(542)的两端通过螺栓分别和曝气头壳体(541)的两端固定。
2.根据权利要求1所述的间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：所述控制系统还包括摄像头模块，摄像头模块连接系统控制模块，所述摄像头模块固定在金属控制盒(32)内，金属控制盒(32)上开设有用于摄像头模块拍摄污水处理池画面的开口，所述开口上固定透镜(33)。
3.根据权利要求1所述的间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：所述导向筒(423)上设置有第一导向轮(4271)以及第二导向轮(4272)，第一导向轮(4271)的转轴以及第二导向轮(4272)的转轴均竖直设置，且第一不朽钢链(424)位于第一导向轮(4271)以及第二导向轮(4272)之间。
4.根据权利要求1所述的间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：所述柔性橡胶主管路(52)包括由内至外依次设置的橡胶层(522)以及聚乙烯防腐涂层(523)，所述橡胶层(522)的厚度为5mm-8mm，所述聚乙烯防腐涂层(523)的厚度为1mm-2mm。
5.根据权利要求1所述的间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：所述曝气膜(543)的形状呈矩形，相邻曝气膜(543)之间的距离为10mm-40mm。
说明书
间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统
技术领域
本实用新型涉及一种间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统。
背景技术
ICEAS全称为间歇式循环延时曝气活性污泥法(Intermittent Cycle ExtendedAeration)，其最大的特点就是在反应器的进水端增加了一个预反应区，运行方式为连续进水(沉淀期、排水期仍连续进水)，间歇排水，无明显的反应阶段和闲置阶段。污水从预反应区以很低的流速进入主反应区，对主反应区的泥水分离不会产生明显影响。ICEAS的运行方式：将SBR反应池沿长度方向分为两个部分，前部为预反应区，后部为主反应区。预反应区可起调节水流的作用，主反应区是曝气、沉淀的主体。ICEAS是连续进水工艺，不但在反应阶段进水，在沉淀和滗水阶段也进水。污水进入预反应区后，通过隔墙底部的连接口以平流流态进入主反应池，在主反应池中进行间歇曝气和沉淀滗水，成为连续进水、间歇出水的SBR反应池，使配水大大简化，运行也更加灵活。ICEAS工艺中各操作单元的作用为：A、曝气阶段由曝气系统向反应池内间歇供氧，此时有机物经微生物作用被生物氧化，同时污水中的氨氮经微生物硝化反硝化作用，达到脱氮的效果。B、沉淀阶段 此时停止向反应池内供氧，活性污泥在静止状态下降，实现泥水分离。C、滗水阶段 在污泥沉淀到一定深度后，滗水器系统开始工作，排出反应池内上清液。在滗水过程中，由于污泥沉降于池底，浓度较大，可根据需要启动污泥泵将剩余污泥排至污泥池中，以保持反应器内一定的活性污泥浓度。滗水结束后，又进入下一个新的周期，开始曝气，周而复始，完成对污水的处理。现有ICEAS方法在使用过程中存在以下问题：
1)滗水装置是ICEAS工艺中最关键的机械设备之一。滗水装置包括滗水器与滗水驱动器两部分。其中旋转滗水器国内应用最为广泛的一种。旋转滗水器是由浮筒、溢水槽、下降管、排放总管、大小轴承及密封装置等组成，均为不锈钢材质，可将沉淀池的污泥及池内少量的漂浮物截留在总反应池内，同时滗水澄清的排放液。滗水器中由滗水驱动器推动完成滗水功能，具有运行平稳、速度精确、推力大及适用户外工作等特点，每台驱动器上均配备上下限位开关和过截保护装置。然而现有旋转滗水器多采用电动升降杆控制旋转滗水器的旋转动作，然而，由于旋转滗水器的尺寸很大，导致电动升降杆也需要配备较大的尺寸，这给设备的安装以及设备的成本带来了一定的负担。
2)ICEAS工艺过程控制系统，实际上就是一个开关量的逻辑控制问题。它是由曝气、沉淀、滗水与排泥三个过程组成的时间顺序控制系统，通常是由输入、输出接口与电路及控制器、执行机构、检测元件与显示报警等基本部分组成。控制器，可采用微型计算机，也可用可编程控制器或CPU单片机等。对中小规模的污水处理系统，一般选用PLC作为过程控制系统的主控器比较事宜。因此具有适用面广、使用方便、功能多且可靠性高，抗干扰能力强，而且编程简单、易掌握等特点，同时其性价比也比较易为用户接受，因而是实现机电一体化的理想的控制设备。但是由于该控制系统只能实现基本的工艺过程控制，不能实现联网式的管理，即需要人工逐一对ICEAS污水处理池进行检查，投入劳动成本较高，并且管理成本较高。
3)曝气装置是ICEAS的必要设备之一，其原理为利用鼓风机将空气通过输气管道输送到设在池底的曝气装置中，以气泡形式弥散逸出，在气液界面把氧气溶入水中。曝气管的工作组件主要有阀门、通气管道和膜片管式微孔曝气器组成。膜片管式微孔曝气器采用橡胶材料，膜上有微小自闭孔。工作时曝气管的微孔在空气压力下会自动张开，空气就进入池中进行充氧;如果压力消失，曝气管的微孔就会自动闭合，防止水倒灌流入微孔中。然而由于曝气管的结构采用塑料管进行布局，因此设备安装较为复杂，导致投入的工作量较大，并且由于仅采用鼓风机鼓入空气，从而提高氧化速度，然而对于某些需要加快氧化过程的工艺场合，提供的氧气量依旧不足，导致工艺效率较低。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，旋转滗水器结构简耐用、成本低，ICEAS工艺过程控制系统可以实现联网自动化控制，且曝气装置易安装且供氧量充足的间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
一种间歇式循环延时曝气活性污泥法处理系统，其特征在于：包括用于进行工艺控制的控制系统、用于进行污水处理的污水处理池、用于进行曝气的曝气设备、用于排出污泥的污泥泵以及用于进行滗出澄清的排放液的滗水装置，其中，所述污水处理池包括用于调节水流的预反应区以及用于曝气、沉淀的主反应区，所述控制系统包括系统控制模块、存储模块、GSM无线信号模块、PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器，其中，主反应区的壁面固定有竖直设置的传感器安装管，传感器安装管上设置有用于主反应区的液体流入传感器安装管内的流入开口，所述PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器的控制线束均固定于钢丝绳上且通过钢丝绳悬挂在传感器安装管内，其中钢丝绳的上端固定在传感器安装管的上端，钢丝绳的下端固定有重力块，使得钢丝绳处于绷直状态，通过钢丝绳可以缓解控制线束的拉力，提高控制线束的寿命，并且方便通过提出钢丝绳，将PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器取出，进行定时维护和检修，传感器安装管可以防止PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器遭受漂浮物以及其他外力的破坏，提高设备使用寿命，所述系统控制模块、存储模块、GSM无线信号模块设置在金属控制盒内，所述金属控制盒固定在传感器安装管的上端，PH值传感器、DO溶解氧传感器、热电偶温度传感器、电导率传感器、液位传感器以及压力传感器连接系统控制模块，从而向系统控制模块发送传感数据，所述系统控制模块连接存储模块，从而将系统控制模块的数据存储于存储模块内，系统控制模块连接GSM无线信号模块，GSM无线信号模块通过GSM基站发送数据至远程服务器，从而可以实现远程控制中心对远程多处污水处理池的工艺过程控制、数据采集以及监管;
所述滗水装置包括滗水器和驱动器，所述滗水器包括前支架、撇渣筒、溢水槽、排水分管以及排放总管，主反应区的壁面固定有滗水器安装座，所述排放总管的两端通过轴承转动安装在滗水器安装座上，所述排放总管的一端穿过主反应区的壁面，从而通向主反应区的外部区域，所述前支架的固定在排放总管上，所述撇渣筒、溢水槽从前至后依次固定在前支架上，所述溢水槽通过排水分管连通至排放总管，所述驱动器包括驱动控制器、机座、驱动电机、滚筒、导向筒、第一不朽钢链、第二不朽钢链以及配重块，所述驱动电机固定在机座上，滚筒转动安装在机座上，所述驱动电机的输出轴与滚筒固定，从而驱动滚筒转动，所述驱动控制器连接控制系统以及驱动电机，从而控制驱电机工作，所述第一不朽钢链的一端绕在滚筒上，所述第一不朽钢链的另一端经过导向筒导向后连接至前支架，所述第二不朽钢链的下端固定配重块，所述第二不朽钢链的上端固定在前支架上，从而通过配重块和第二不朽钢链给与滗水器向下翻转的动力，以克服污水处理池内液体的浮力，通过驱动电机带动滚筒转动，可以使得第一不朽钢链可以拉动滗水器向下转动或向上转动，采用这种结构，设备成本低，检修成本低;
所述曝气设备包括鼓风机、制氧机、第一输气管路、第二输气管路、柔性橡胶主管路以及曝气头，所述鼓风机通过输气管路连接柔性橡胶主管路，从而给柔性橡胶主管路提供空气输入，所述制氧机通过第二输气管路连接柔性橡胶主管路，从而在需要补充氧气的场合给柔性橡胶主管路补充氧气，以加速氧化过程，所述柔性橡胶主管路呈连续弯折状铺设在污水处理池的底部，所述柔性橡胶主管路的上端设置有出气开口，所述曝气头包括曝气头壳体、固定片以及固定在曝气头壳体的曝气膜，曝气膜上设置有自闭孔，所述曝气头壳体的下端设置有呈曲面结构的安装槽，所述安装槽的中部设置有插接管，当安装槽套在柔性橡胶主管路上时，插接管插入出气开口，安装槽上设置有用于密封插接管和出气开口之间空隙的橡胶密封垫，从而提高设备的密封性，固定片成Ω字形，所述固定片套在柔性橡胶主管路的下方，且固定片的两端通过螺栓分别和曝气头壳体的两端固定。采用这种结构，使得曝气设备布置更加方便，只需要一条柔性橡胶主管路，即可实现整个污水处理池的底部的主管路布置，并且曝气头和柔性橡胶主管路的结合方式简单，安装方便，密封性好。
作为优选，所述控制系统还包括摄像头模块，摄像头模块连接系统控制模块，所述摄像头模块固定在金属控制盒内，金属控制盒上开设有用于摄像头模块拍摄污水处理池画面的开口，所述开口上固定透镜。从而通过透镜不仅屏蔽了外界污水对摄像头的腐蚀、破坏，并且为普通摄像头提供了广角的效果，有利于拍摄出整个污水处理池区域的画面。
作为优选，所述导向筒上设置有第一导向轮以及第二导向轮，第一导向轮的转轴以及第二导向轮的转轴均竖直设置，且第一不朽钢链位于第一导向轮以及第二导向轮之间。从而通过第一导向轮以及第二导向轮限制第一不朽钢链的走向范围，避免第一不朽钢链对滗水器形成侧向拉力而导致滗水器的轴承损坏。
作为优选，所述柔性橡胶主管路包括由内至外依次设置的橡胶层以及聚乙烯防腐涂层，所述橡胶层的厚度为5mm-8mm，所述聚乙烯防腐涂层的厚度为1mm-2mm。采用这种结构，不仅使得柔性橡胶主管路可以保持较好的柔韧性，方便布置管路并且提高了耐腐蚀效果。
作为优选，所述曝气膜的形状呈矩形，相邻曝气膜之间的距离为10mm-40mm。从而通过矩形的曝气膜提高覆盖面积，提高供气的均匀性，提高氧化效率。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过钢丝绳可以缓解控制线束的拉力，提高控制线束的寿命，并且方便进行定时维护和检修，传感器安装管可以防止传感器遭受漂浮物以及其他外力的破坏，提高设备使用寿命;通过GSM无线信号模块与远程服务器的连接，可以实现远程控制中心对远程多处污水处理池的工艺过程控制以及监管;方便在出现异常水质时，可以进行应急管理;滗水器通过电机和钢链的传动方式，设备成本低，检修成本低;曝气设备布置更加方便，只需要一条柔性橡胶主管路，即可实现整个污水处理池的底部的主管路布置，并且曝气头和柔性橡胶主管路的结合方式简单，安装方便，密封性好。