申请日2017.10.19
公开(公告)日2018.05.08
IPC分类号C02F9/14; B01D53/00
摘要
本实用新型公开了一种高集成多种变型污水处理反应器，属于污水处理领域，所述的污水处理反应器，沿污水处理流程，污水处理反应器依次设置有以下单元：格栅渠、调节池、提升泵房、生化反应区、深度处理间和污泥处理区，并且各单元之间对应地共壁相连后形成单一的整体结构。本实用新型所述的污水处理反应器，其整合了格栅渠、调节池、提升泵房、生化反应区、深度处理间和污泥处理区等污水处理的主体部分，并且通过采用单一的整体结构将各单元高效的集成为一体结构，非常适用于对分散污水的治理需求，并且可降低设备整体的占地面积，并且缩短处理流程、降低运行维护难度、降低运行能耗以及设备成本等。
权利要求书
1.一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：沿污水处理流程，污水处理反应器依次设置有以下单元：格栅渠(2)、调节池(3)、提升泵房(4)、生化反应区(5)、深度处理间(6)和污泥处理区，并且各单元之间对应地共壁相连后形成单一的整体结构。
2.如权利要求1所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：污水处理反应器还包括以下单元：辅助设备区(7)、配电控制室(8)和值班休息室(9);所述污泥处理区设置为污泥干化池(10)，或者污泥处理区仅设置为剩余污泥池(11)，或者污泥处理区同时设置为剩余污泥池(11)和污泥脱水间(12)。
3.如权利要求2所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：污水处理反应器还包括臭气处理装置(13)，在臭气处理装置(13)上设置有放散管(15);所述生化反应区(5)和调节池(3)均为顶部加盖密封结构，在生化反应区(5)和调节池(3)的顶部分别设置有臭气出口，所述臭气处理装置(13)通过臭气收集管(14)分别与生化反应区(5)和调节池(3)对应的臭气出口连通;当设置有剩余污泥池(11)时，剩余污泥池(11)为顶部加盖密封结构，在剩余污泥池(11)的顶部设置有臭气出口，所述臭气处理装置(13)通过臭气收集管(14)与剩余污泥池(11)对应的臭气出口连通;当设置有污泥脱水间(12)时，污泥脱水间(12)为顶部加盖密封结构，在污泥脱水间(12)的顶部设置有臭气出口，所述臭气处理装置(13)通过臭气收集管(14)与污泥脱水间(12)对应的臭气出口连通;所述放散管(15)用于将臭气处理装置(13)脱臭处理后的尾气排入大气。
4.如权利要求3所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：所述的格栅渠(2)和调节池(3)的主体部分埋设于地下;当设置有剩余污泥池(11)时，剩余污泥池(11)的主体部分埋设于地下;当设置有污泥干化池(10)时，污泥干化池(10)设置于调节池(3)的顶板上方;所述生化反应区(5)、深度处理间(6)、提升泵房(4)、辅助设备区(7)、配电控制室(8)和值班休息室(9)的主体部分设置于地表。
5.如权利要求1所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：在所述深度处理间(6)内设置有精密过滤装置(16)和消毒装置(17);在提升泵房(4)内设置有污水提升泵(18);所述污水提升泵(18)用于将调节池(3)内的污水抽提至生化反应区(5)内，并且在污水提升泵(18)的出水管路上设置有旋流除砂器(19)，旋流除砂器(19)排出的上清液输送至生化反应区(5)，旋流除砂器(19)排出的污泥输送至污泥处理区。
6.如权利要求1所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：所述生化反应区(5)采用A/O型、AA/O型、SBR型或MBR型。
7.如权利要求5或6所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，其特征在于：所述污水处理反应器还包括曝气搅拌系统和综合控制系统;所述曝气搅拌系统包括鼓风曝气装置(20)、鼓风搅拌装置(21)、第一鼓风机(22)和第二鼓风机(23)，所述鼓风曝气装置(20)与第一鼓风机(22)相连，所述鼓风搅拌装置(21)与第二鼓风机(23);在生化反应区(5)内分别设置有鼓风曝气区和鼓风搅拌区;在鼓风曝气区内设置有所述鼓风曝气装置(20)，在调节池(3)和鼓风搅拌区内分别设置有所述鼓风搅拌装置(21);当设置有剩余污泥池(11)时，在剩余污泥池(11)内设置有鼓风搅拌装置(21);所述综合控制系统包括控制主机(24)、第一在线DO仪(25)、第二在线DO仪(26)和在线液位仪(27);所述第一在线DO仪(25)、第二在线DO仪(26)和在线液位仪(27)分别与控制主机(24)信号相连;所述第一在线DO仪(25)设置于鼓风曝气区内，所述第二在线DO仪(26)设置于鼓风搅拌区内，所述在线液位仪(27)设置于调节池(3)内;所述控制主机(24)分别与第一鼓风机(22)、第二鼓风机(23)和污水提升泵(18)信号相连并可分别控制第一鼓风机(22)、第二鼓风机(23)和污水提升泵(18)。
说明书
一种高集成多种变型污水处理反应器
技术领域
本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种高集成多种变型污水处理反应器及其控制方法。
背景技术
污水处理设施的作用是对生产、生活污水进行处理，达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。污水处理按照处理程度来划分一般可分为一级处理、二级处理和三级处理。一级处理主要去除污水中呈漂浮、悬浮状态的固体污染物，物理处理大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理后的污水，BOD生化需氧量一般可去除30%左右，达不到排放标准要求。一级处理属于二级处理的预处理;二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物，即BOD、COD化学需氧量等物质，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。二级处理通常主要是指生物处理;三级处理是在一、二级处理后，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。
我国县城及上规模城市基本都已建成集中式污水处理设施，环境污染情况得到了极大改善。但是城郊结合部、卫星集居点、小乡镇村、风景旅游区和野外基建基地等分散污水治理率还很低，造成了显著的分散点式环境污染。分散式污水治理相比城市集中污水治理具有处理规模小、水质变化大、水量波动大、资金缺乏、专业运行维护人员缺乏等显著特点。由于国家暂无有针对性指导规范，现状多利用城市市政污水治理的规划设计思路和习惯去应对，天然的不适应性导致了大量的“晒太阳”工程出现，造成社会资源严重浪费和环境污染持续。
传统一体化污水处理装置将污水处理各个环节简化组合，进行设备化转化。为控制制造成本，设备各项工艺设计指标多顶格取值，尽可能的压缩了设备的体积，导致设备抗冲击负荷能力较差，极难持续稳定达标。为方便运输、安装，单台设备处理量较小多小于200方/日，实际应用中常需要多台设备并联运行，且设备的使用寿命大多为5～8年，设备一次投资较高，且设备折旧较快。目前我国对一体化污水处理装置暂未制定行业标准，设备的设计、制造和品控等环节参差不齐，设备质量、运行成本和售后维护等难以保障。
综合现有分散污水治理方案的情况而言，现有治理方案主要存在占地大、流程长、运行维护难度高、能耗高，或存在折旧高、出水水质不够稳定等问题。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题是提供一种高集成多种变型污水处理反应器，以解决传统治理方案存在占地大、流程长、运行维护难度高、能耗高、出水水质不够稳定等问题;以及提供一种采用本实用新型所述的污水处理反应器的控制方法，其可有效地实现对反应器的自动检测、控制，同时避免长时间停机而造成的微生物大量死亡以及系统恢复困难等问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高集成多种变型污水处理反应器，沿污水处理流程，污水处理反应器依次设置有以下单元：格栅渠、调节池、提升泵房、生化反应区、深度处理间和污泥处理区，并且各单元之间对应地共壁相连后形成单一的整体结构。
进一步的是：污水处理反应器还包括以下单元：辅助设备区、配电控制室和值班休息室;所述污泥处理区设置为污泥干化池，或者污泥处理区仅设置为剩余污泥池，或者污泥处理区同时设置为剩余污泥池和污泥脱水间。
进一步的是：污水处理反应器还包括臭气处理装置，在臭气处理装置上设置有放散管;所述生化反应区和调节池均为顶部加盖密封结构，在生化反应区和调节池的顶部分别设置有臭气出口，所述臭气处理装置通过臭气收集管分别与生化反应区和调节池对应的臭气出口连通;当设置有剩余污泥池时，剩余污泥池为顶部加盖密封结构，在剩余污泥池的顶部设置有臭气出口，所述臭气处理装置通过臭气收集管与剩余污泥池对应的臭气出口连通;当设置有污泥脱水间时，污泥脱水间为顶部加盖密封结构，在污泥脱水间的顶部设置有臭气出口，所述臭气处理装置通过臭气收集管与污泥脱水间对应的臭气出口连通;所述放散管用于将臭气处理装置脱臭处理后的尾气排入大气。
进一步的是：所述的格栅渠和调节池的主体部分埋设于地下;当设置有剩余污泥池时，剩余污泥池的主体部分埋设于地下;当设置有污泥干化池时，污泥干化池设置于调节池的顶板上方;所述生化反应区、深度处理间、提升泵房、辅助设备区、配电控制室和值班休息室的主体部分设置于地表。
进一步的是：在所述深度处理间内设置有精密过滤装置和消毒装置;在提升泵房内设置有污水提升泵;所述污水提升泵用于将调节池内的污水抽提至生化反应区内，并且在污水提升泵的出水管路上设置有旋流除砂器，旋流除砂器排出的上清液输送至生化反应区，旋流除砂器排出的污泥输送至污泥处理区。
进一步的是：所述生化反应区采用A/O型、AA/O型、SBR型或MBR型。
进一步的是：所述污水处理反应器还包括曝气搅拌系统和综合控制系统;所述曝气搅拌系统包括鼓风曝气装置、鼓风搅拌装置、第一鼓风机和第二鼓风机，所述鼓风曝气装置与第一鼓风机相连，所述鼓风搅拌装置与第二鼓风机;在生化反应区内分别设置有鼓风曝气区和鼓风搅拌区;在鼓风曝气区内设置有所述鼓风曝气装置，在调节池和鼓风搅拌区内分别设置有所述鼓风搅拌装置;当设置有剩余污泥池时，在剩余污泥池内设置有鼓风搅拌装置;所述综合控制系统包括控制主机、第一在线DO仪、第二在线DO仪和在线液位仪;所述第一在线DO仪、第二在线DO仪和在线液位仪分别与控制主机信号相连;所述第一在线DO仪设置于鼓风曝气区内，所述第二在线DO仪设置于鼓风搅拌区内，所述在线液位仪设置于调节池内;所述控制主机分别与第一鼓风机、第二鼓风机和污水提升泵信号相连并可分别控制第一鼓风机、第二鼓风机和污水提升泵。
另外，本实用新型还提供一种污水处理反应器的控制方法，采用本实用新型所述的一种高集成多种变型污水处理反应器，并且包括如下控制过程：
启动过程：当调节池内液位到达设定的启动水位L2时，通过在线液位仪监测该启动液位信号并传送给控制主机，由控制主机控制第一鼓风机和第二鼓风机启动;同时控制主机在接收到在线液位仪传送过来的启动液位信号后延时设定时长T1后控制污水提升泵、精密过滤装置和消毒装置启动;
停机过程：当调节池内液位到达设定的停机水位L1时，通过在线液位仪监测该停机液位信号并传送给控制主机，由控制主机控制第一鼓风机、第二鼓风机、污水提升泵、精密过滤装置和消毒装置停机。
进一步的是：本实用新型所述的污水处理反应器的控制方法还包括如下控制过程：
定时曝气过程：当污水处理反应器处于停机状态过程中，每经过相应的设定时长T2后，由控制主机控制第一鼓风机运行设定时长T3后自动停机。
进一步的是：在启动过程和停机过程之间为连续运行过程，在连续运行过程中采用如下控制：第一鼓风机采用变频电机，并且控制主机根据第一在线DO仪的监测值与设定值的偏离量PI1控制第一鼓风机电机的运行频率，以通过控制第一鼓风机的鼓风量实现对鼓风曝气区内DO值的调节控制;第二鼓风机采用工频间歇运行控制，设定其单次运行时长为T5，并且控制主机根据第二在线DO仪的检测值与设定值的偏离量PI2控制第二鼓风机的运行时间间隔T4，以通过控制第二鼓风机的运行情况实现对鼓风搅拌区内的DO值的调节控制。
本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的污水处理反应器，其整合了格栅渠、调节池、提升泵房、生化反应区、深度处理间和污泥处理区等污水处理的主体部分，并且通过采用单一的整体结构将各单元高效的集成为一体结构，非常适用于对分散污水的治理需求，并且可降低反应器整体的占地面积，并且缩短处理流程、降低运行维护难度以及运行能耗等，并且本实用新型所述的污水处理反应器结构紧凑，具有显著降低建造成本和缩短建造周期的优点。另外，本实用新型根据需要可进一步配套辅助设备区、配电控制室和值班休息室等单元，以及根据实际需要还可具体采用各种不同形式的生化反应区结构，可实现针对具体情况的污水治理采用相应的生化反应区结构，可确保污水处理反应器的针对性和有效性，保证污水处理效果。另外，本实用新型中进一步整合相应的臭气处理、精密过滤、消毒装置、曝气搅拌系统和综合控制等，可进一步确保污水处理效果以及降低处理过程中的环境污染问题;同时通过采用鼓风搅拌系统，可利用相应的鼓风机产生的气流在需要曝气或者搅拌的区域内实现相应的曝气和搅拌作用，由于相应的设备鼓风机为干式安装，机电设备少，总装机容量低，因此可降低设备故障、便于设备维护和降低运行。另外，通过采用本实用新型所述的污水处理反应器的控制方法，可实现对本实用新型所述的污水处理反应器的有效自动检测、控制以及运行，可确保污水处理效果。另外，本实用新型通过设置有自动监测的定时曝气过程，可避免长时间停机而造成的微生物大量死亡以及系统恢复困难等问题。