申请日2017.12.28
公开(公告)日2018.09.21
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，包括活性炭池、搅拌池和主MBR池，所述活性炭池的底部设有进水口，污水通过进水口进入到活性炭池中，在活性炭池中依次设有格栅、活性炭层、滤水水生植物，污水进入活性炭池中，依次经过活性炭层和滤水水生植物过滤后，溢流进入到沉淀池中，在沉淀池顶部通过连通管与搅拌池连通，搅拌池内设有搅拌装置，搅拌池的底部与主MBR池底部连通，在主MBR池中设有第一MBR平板膜，第一MBR平板膜的顶部与出水管连接，出水管与蠕动泵连接。本发明通过格栅、搅拌机等设备反复作用起到了调节池的作用从而省略了调节池的建造，有效的减少了设备的占地面积。
权利要求书
1.基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：包括活性炭池、搅拌池和主MBR池，所述活性炭池的底部设有进水口，污水通过进水口进入到活性炭池中，在活性炭池中依次设有格栅、活性炭层、滤水水生植物，污水进入活性炭池中，依次经过活性炭层和滤水水生植物过滤后，溢流进入到沉淀池中，在沉淀池顶部通过连通管与搅拌池连通，搅拌池内设有搅拌装置，搅拌池的底部与主MBR池底部连通，在主MBR池中设有第一MBR平板膜，第一MBR平板膜的顶部与出水管连接，出水管与蠕动泵连接;所述主MBR池设有第一气孔，第一气孔与增氧泵连接，通过增氧泵向主MBR池中曝气。
2.根据权利要求1所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：所述搅拌池内设有PH传感器、温度传感器和电导率传感器，PH传感器、温度传感器和电导率传感器均与单片机连接，单片机与WIFI模块连接，WIFI模块与云端虚拟服务器连接，云端虚拟服务器通过路由器与电脑、手机、平板信号连接。
3.根据权利要求2所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：所述主MBR池旁设有副MBR池，主MBR池通过回流泵与副MBR池连通，在副MBR池中设有第二MBR平板膜和第二气孔，第二MBR平板膜的顶部与出水管连接，第二气孔与增氧泵连接。
4.根据权利要求3所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：所述单片机与蠕动泵、增氧泵和回流泵连接。
5.根据权利要求4所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：所述第一MBR平板膜和第二MBR平板膜为均浸润一体式，第一MBR平板膜由六块孔径0.1微米的平板膜构成，第二MBR平板膜由一块孔径000.1微米平板膜构成。
6.根据权利要求4所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：所述活性炭为柱状煤质颗粒活性炭，滤水水生植物为大聚藻和香菇草。
7.根据权利要求4所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，其特征在于：所述搅拌池设有污水进水口，在连通管上设有阀门，主MBR池底部与活性炭池的底部之间设有可开闭的门。
8.一种利用权利要求4至7任一项所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、污水 首先从活性炭池的下端管道进入，通过活性炭层、滤水水生植物进行初步净化，当活性炭池内污水溢满后，水流进入进入沉淀池内，当沉淀池内的水位达到连通管时进入搅拌池;
(2)初步净化后的污水进入搅拌池，通过搅拌装置搅拌使水和杂质均匀分布在搅拌池内，搅拌池与主MBR池底部连通;在蠕动泵和氧气泵的共同工作下，污水在蠕动泵产生的管内压差下进入主MBR池中，进行净化，再利用第一MBR平板膜将通过活性炭池初步净化后的污水与活性污泥进行固液分离;
(3)如果主MBR池的工作效率无法满足需要，则打开回流泵与副MBR池的开关，将污水注入副MBR池，并打开副MBR池的氧气泵开关，副MBR池内的000.1微米微小孔径平板膜同时参与净化，提高工作效率，降低污泥含量;
(4)然后将蠕动泵作为动力源从主副平板膜中吸出最终过滤出来的水，从而使污水经过处理成为净水，
(5)然后通过相关集成传感器分别对未过滤和已过滤的水源进行水质采集与分析，为了体现水质的不同，采集了pH、电导率、温度等参数，采集到的参数传回单片机;
(6)然后通过单片机对采集到的参数进行分析，将采集到的数据和分析结果同时由WIFI模块上传至云服务器，在云服务器端对数据进行存储。
说明书
基于互联网的装置化平板膜污水处理终端及污水处理方法
技术领域
本发明涉及基于互联网的装置化平板膜污水处理终端及污水处理方法，属于污水处理领域。
背景技术
我国农村生活污水排放面广、无序、来源多、浓度高。随着社会主义新农村工作的推进，虽然一些地方已经开始采用人工湿地、人工快渗、稳定塘等无动力治理措施，但由于后期无人看护，最终闲置。膜-生物反应器、厌氧滤池、生物接触氧化-生物曝气滤池等动力生物处理技术，是铺设污水管网集中收集进入当地污水处理站统一处理，具有水力停留时间短、出水稳定，污染物去除率高等特点，是农村污水集中式处理的发展方向。国际上污(废)水回用领域，膜法处理已经占到总量的95%以上，国内也较多地利用了膜分离技术。膜-生物反应器作为一种新型、高效的污水处理技术，具有诸多传统生物处理工艺所无法比拟的优点：出水水质好、运行稳定、流程简短、布置紧凑，同时还具有建设周期短，并且根据不同处理规模可以灵活调整，易于标准化和设备化等特点。膜-生物反应器的上述特点和优势决定了其在水污染控制及污水资源化方面具有巨大的潜在市场和广阔的应用前景。
目前研究和开发的膜-生物反应器主要可以分为：膜-分离生物反应器(BSMBR)、膜曝气生物反应器(MABR)、萃取膜-生物反应器(EMBR)、膜渗透生物反应器(MPBR)和膜酶生物反应器(MEBR)等。其中，膜分离生物反应器主要应用于污水处理中，由膜代替二沉池实现高效的固液分离;膜曝气生物反应器是由膜进行气体质量传递，实现对好氧工艺的无泡曝气，提高氧的传质效率;萃取膜-生物反应器主要是根据膜对特定污染物的选择透过性用于工业废水中优先污染物的处理;膜渗透生物反应器把渗透汽化膜分离过程与生化反应相结合，在处理含有挥发性有机物废水时，挥发性有机物以压差或浓差为驱动力，不断渗透到膜的另一侧，然后进入生物反应器进行生化降解;膜酶生物反应器是将酶的高效专一降解性与膜的分离作用有机结合起来，能够提高酶的利用效率和增强其生化能力。目前，膜曝气生物反应器、萃取膜-生物反应器、膜渗透生物反应器以及膜酶生物反应器仍然处在实验室的研究阶段;而膜分离生物反应器己经展开了实际应用的研究。
膜-生物反应器(MBR)的分类方法很多,按孔径大小可以分为微滤膜-生物反应器、超滤膜-生物反应器，甚至纳滤膜-生物反应器等。根据膜的材质可分为有机膜-生物反应器和无机膜-生物反应器;根据生物反应器是否需氧可分为好氧膜-生物反应器、厌氧膜-生物反应器以及膜分离装置与其他生物处理工艺的复合型式;按照膜组件的型式可以分为平板膜-生物反应器、中空纤维膜-生物反应器、毛细管膜-生物反应器以及管式膜-生物反应器等;根据膜的放置位置可分为分置式膜-生物反应器(也称作分体式膜-生物反应器)和浸没式膜-生物反应器(也称一体式膜-生物反应器)。浸没式膜-生物反应器与分置式膜-生物反应器相比，具有布置更为紧凑能耗较低的特点。
浸没式一体化平板膜生物反应器具有处理效果好、占地省、维护简单等优点，其一体化设备尤其适用于农村生活污水的处理，其处理出水经简单处理后可作为灌溉或生活杂用水使用，从而节约淡水资源，同时可有效避免污水横流现状恶劣现象，解决农村污水处理难题;另外，经浸没式一体化平板膜生物反应器处理既可提高水资源的重复利用率、缓解水资源供需矛盾、促进农业生产的发展，又可改善农村的生态环境条件，对社会经济的健康持续发展具有积极作用。
膜生物反应器作为污水处理界的一种新型技术，具有生化反应速率快、固液分离性能高、等其他工艺所不具有的优势，近年来被广泛应用于农村生活污水处理，以及工业废水处理领域。应用类型大部分是好氧膜生物反应器，且一体式较分体式应用更为广泛，主要原因是能耗更低。其工艺流程如图1所示。
目前的一体式平板膜处理工艺的缺点包括：每个工作池在设备内单独存在;污水进口单一;悬浮污泥浓度较高，因而膜污染速率较快;一体化装置占地面积大;设备并非自动化控制，维护管理水平差，设备运行管理需要多名专业人员，后期运营管理困难。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于互联网的装置化平板膜污水处理终端及污水处理方法，装置内各工作池联通实现了设备装置化;采用复合进口，多重循环方式，经济方便，提高了工作效率;并通过数据采集反馈系统，实现了云平台监控，数据可视化，有力提高了现有的管理条件，节省了人力、物力和财力。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端，装置内各工作池底部有效连通，实现了装置化，所述装置化平板膜设备包括活性炭池、搅拌池和主MBR池(主平板膜池)和副MBR池(副平板膜池)，所述活性炭池的底部设有进水口，污水通过进水口进入到活性炭池中，在活性炭池中依次设有格栅、活性炭层、滤水水生植物，污水进入活性炭池中，依次经过活性炭层和滤水水生植物过滤后，溢流进入到沉淀池中，在沉淀池顶部通过连通管与搅拌池连通，搅拌池内设有搅拌装置，搅拌池的底部与主MBR池底部连通，在主MBR池中设有第一MBR平板膜组件，第一MBR平板膜组件的顶部与出水管连接，出水管与蠕动泵连接;所述主MBR池设有第一气孔，第一气孔与增氧泵连接，通过增氧泵向主MBR池中曝气。
作为优选，所述搅拌池内设有PH传感器、温度传感器和电导率传感器，PH传感器、温度传感器和电导率传感器均与单片机连接，单片机与WIFI模块连接，WIFI模块与云端虚拟服务器连接，云端虚拟服务器通过路由器与电脑、手机、平板信号连接。
作为优选，所述主MBR池旁设有副MBR池，主MBR池通过回流泵与副MBR池连通，在副MBR池中设有第二MBR平板膜和第二气孔，第二MBR平板膜的顶部与出水管连接，第二气孔与增氧泵连接。
作为优选，所述单片机与蠕动泵、增氧泵和回流泵连接。
作为优选，所述第一MBR平板膜和第二MBR平板膜为均浸润一体式，第一MBR平板膜由六块孔径0.1微米的平板膜构成，第二MBR平板膜由一块孔径000.1微米平板膜构成。
作为优选，所述活性炭为柱状煤质颗粒活性炭，滤水水生植物为大聚藻和香菇草。
作为优选，所述搅拌池设有污水进水口，在连通管上设有阀门，主MBR池底部与活性炭池的底部之间设有可开闭的门。根据实际需要，污水可以通过搅拌池进口进入搅拌池，从搅拌池开始循环第一步，随后依次进入主MBR池、活性炭池、沉淀池。
一种利用所述的基于互联网的装置化平板膜污水处理终端的污水处理方法，包括以下步骤：
(1)装置化平板膜装置处理污水有两种循环方法。a：污水首先从活性炭池的下端管道进入，通过活性炭层、滤水水生植物进行初步净化，当活性炭池内污水溢满后，水流进入进入沉淀池内，当沉淀池内的水位达到连通管时进入搅拌池;b，污水通过搅拌池进口进入搅拌池，从搅拌池开始循环第一步，然后从搅拌池底部进入主MBR池。
(2)搅拌池内的污水，通过搅拌装置搅拌使水和杂质均匀分布在搅拌池内，设有搅拌机的搅拌池与主MBR池底部连通;在蠕动泵和氧气泵的共同工作下，污水在蠕动泵产生的管内压差下进入主MBR池中，进行净化，再利用第一MBR平板膜将通过活性炭池初步净化后的污水与活性污泥进行固液分离;
(3)如果主MBR池的工作效率无法满足需要，则打开回流泵与副MBR池的开关，将污水注入副MBR池，并打开副MBR池的氧气泵开关，副MBR池内的000.1微米微小孔径平板膜同时参与净化，提高工作效率，降低污泥含量;
(4)处理后的污水有两种流出方法：a将蠕动泵作为动力源从主副平板膜中吸出最终过滤出来的水，从而使污水经过处理成为净水;b从主MBR，通过出水管进入活性炭池，污水再从活性炭池溢流进入沉淀池，再通过沉淀池底部的出口流出净水。
(5)然后通过相关集成传感器分别对未过滤和已过滤的水源进行水质采集与分析，为了体现水质的不同，采集了pH、电导率、温度等参数，采集到的参数传回单片机;
(6)然后通过单片机对采集到的参数进行分析，将采集到的数据和分析结果同时由WIFI模块上传至云服务器，在云服务器端对数据进行存储，以图文表格的形式将数据反馈嵌入在网页前端的HTML网页中，以此完成数据采集反馈过程。
在本发明中，用户可以通过搅拌池或者活性炭池进入污水，通过两条路线进行污水处理，用户实际运用的时候更方便，这样可以选择更接近污水源的地方直接处理，节省造价，为实现多方向同时处理污水提供了很大的参考价值，而且从不同的进口进入，可以对设备内的组件起到板一定的保护作用，增加其使用寿命。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、克服了现有设备并非自动化控制，维护水平差的缺点。本发明通过自动化控制系统实现了远程化控制，大力提高了一体化平板膜污水处理装置的管理水平。
2、克服了现有设备管理水平差，设备运行管理需要多名专业人员的缺点。本发明通过数据采集反馈系统，实现了云平台监控，数据可视化，有力提高了现有的管理条件，节省了人力、物力和财力。
3、优化了现有装置的结构，通过活性炭池、沉淀池、搅拌池、主MBR(平板膜)池、副MBR(平板膜)池在池底相互连接、联通，实现了结构装置化。
4、克服了现有一体化平板膜设备占地面积大的缺点。现有设备一般设有调节池调节污泥，本发明通过设备各工作池的装置化设计，以及格栅等的使用和反复作用，有效起到了传统一体化MBR装置内调节池的作用，从而省略了调节池的建造，有效的减少了设备的占地面积。
5、通过主MBR池内六块平板膜组件和副平板膜池内一块的组合方式。克服了现有纤维平板膜容易淤堵、不易清理等缺点。本发明大大提高了平板膜的使用寿命。一般可较传统工艺的使用寿命由六个月提高至一年左右。
6、克服了现有工艺剩余污泥高的缺点。本发明通过副MBR池内设置的000.1微米孔径的平板膜，大大降低了剩余污泥。