公布日：2023.11.24
申请日：2023.09.25
分类号：C02F1/66(2023.01)I;C02F3/28(2023.01)I
摘要
本发明涉及一种免曝气生物滤塔污水处理装置，pH值调节机构使得酸化菌微生物填料盘进入污水液面以下，碱性调节填料盘位于污水液面以上确保污水的pH在4以下；出气口输出的气体被甲烷浓度测试仪检测出存在甲烷输出并且甲烷浓度T1时，说明污水进入产甲烷阶段；pH值调节机构使得酸化菌微生物填料盘位于污水液面以上，碱性调节填料盘位于污水液面以下调整污水的pH值6.5～7.5，甲烷浓度测试仪检测到甲烷浓度T2；当T2≥T1时，pH值调节机构保持不动；当T2＜T1时，碱性调节填料盘影响到酸化阶段的产物，pH值调节机构重新使得酸化菌微生物填料盘进入污水液面以下，碱性调节填料盘位于污水液面以上重新使得污水的pH在4以下。
权利要求书
1.一种免曝气生物滤塔污水处理装置，包括生物滤塔(1)设有进水口(11)、出水口(12)以及出气口(13)，其特征在于：生物滤塔(1)内设有pH值调节机构能够调整污水中的pH值适应酸化阶段与产甲烷阶段不同的pH值需求；pH值调节机构使得酸化菌微生物填料盘(33)进入污水液面(4)以下，碱性调节填料盘(34)位于污水液面(4)以上确保污水的pH在4以下；出气口(13)输出的气体被甲烷浓度测试仪检测出存在甲烷输出并且甲烷浓度T1时，说明污水进入产甲烷阶段；pH值调节机构使得酸化菌微生物填料盘(33)位于污水液面(4)以上，碱性调节填料盘(34)位于污水液面(4)以下调整污水的pH值6.5～7.5，甲烷浓度测试仪检测到甲烷浓度T2；当T2≥T1时，pH值调节机构保持不动；当T2＜T1时，碱性调节填料盘(34)影响到酸化阶段的产物，pH值调节机构重新使得酸化菌微生物填料盘(33)进入污水液面(4)以下，碱性调节填料盘(34)位于污水液面(4)以上重新使得污水的pH在4以下。
2.根据权利要求1所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：pH值调节机构包括第一垂直移动驱动件(21)和第二垂直移动驱动件(22)，第一垂直移动驱动件(21)的第一齿条(211)与第二垂直移动驱动件(22)的第二齿条(221)与齿轮(23)啮合，齿轮(23)转动使得第一垂直移动驱动件(21)和第二垂直移动驱动件(22)反向移动；第一垂直移动驱动件(21)与酸化菌微生物填料盘(33)连接，第二垂直移动驱动件(22)与碱性调节填料盘(34)连接。
3.根据权利要求2所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：第一垂直移动驱动件(21)还连接第一微生物填料盘(31)，第一微生物填料盘(31)位于酸化菌微生物填料盘(33)下方并且始终位于污水液面(4)下方；第一微生物填料盘(31)用于聚集水解酶微生物、酸化菌以及产氢产乙酸菌。
4.据权利要求3所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：第二垂直移动驱动件(22)还连接第二微生物填料盘(32)，第二微生物填料盘(32)位于碱性调节填料盘(34)下方并且始终位于污水液面(4)下方；第二微生物填料盘(32)用于聚集水解酶微生物、酸化菌以及产氢产乙酸菌。
5.据权利要求4所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：第一垂直移动驱动件(21)和第二垂直移动驱动件(22)上方通过上限位件(24)确保两者始终与齿轮(23)啮合；上限位件(24)设有两个限位孔(241)，第一垂直移动驱动件(21)和第二垂直移动驱动件(22)能够分别在一个限位孔(241)中移动。
6.据权利要求5所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：第一垂直移动驱动件(21)和第二垂直移动驱动件(22)下方通过下限位件(26)确保两者始终与齿轮(23)啮合；下限位件(26)设有两个限位孔，第一垂直移动驱动件(21)和第二垂直移动驱动件(22)能够分别在一个限位孔中移动。
7.据权利要求6所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：齿轮(23)与传动转轴(25)连接，传动转轴(25)一个端部伸出生物滤塔(1)与传动齿轮(52)连接，传动齿轮(52)与驱动齿轮(51)啮合，伺服电机(5)的转子与驱动齿轮(51)连接；转子旋转使得齿轮(23)旋转。
8.据权利要求7所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：传动转轴(25)一端通过第一轴承(53)安装在生物滤塔(1)的通孔中，第一轴承(53)的内圈与传动转轴(25)连接，第一轴承(53)的外圈与生物滤塔(1)的通孔内壁连接；传动转轴(25)另一端通过第二轴承(54)与生物滤塔(1)内壁连接，第二轴承(54)的内圈与传动转轴(25)连接，第二轴承(54)的外圈与生物滤塔(1)的内壁连接。
9.据权利要求8所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：生物滤塔(1)中设有加热器能够对污水温度进行调节提高水解速度。
10.据权利要求9所述的免曝气生物滤塔污水处理装置，其特征在于：生物滤塔(1)中设有pH值监测传感器和温度传感器。
发明内容
本发明设计了一种免曝气生物滤塔污水处理装置，其解决的技术问题是现有污水处理装置无法平衡酸化阶段的酸性条件以及产甲烷阶段中性条件，造成甲烷的生成减少和氢消耗的增加，并导致厌氧处理末端产物的不可控。
为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
一种免曝气生物滤塔污水处理装置，包括生物滤塔设有进水口、出水口以及出气口，生物滤塔内设有pH值调节机构能够调整污水中的pH值适应酸化阶段与产甲烷阶段不同的pH值需求；pH值调节机构使得酸化菌微生物填料盘进入污水液面以下，碱性调节填料盘位于污水液面以上确保污水的pH在4以下；出气口输出的气体被甲烷浓度测试仪检测出存在甲烷输出并且甲烷浓度T1时，说明污水进入产甲烷阶段；pH值调节机构使得酸化菌微生物填料盘位于污水液面以上，碱性调节填料盘位于污水液面以下调整污水的pH值6.5～7.5，甲烷浓度测试仪检测到甲烷浓度T2；当T2≥T1时，pH值调节机构保持不动；当T2＜T1时，碱性调节填料盘影响到酸化阶段的产物，pH值调节机构重新使得酸化菌微生物填料盘进入污水液面以下，碱性调节填料盘位于污水液面以上重新使得污水的pH在4以下。
优选地，pH值调节机构包括第一垂直移动驱动件和第二垂直移动驱动件，第一垂直移动驱动件的第一齿条与第二垂直移动驱动件的第二齿条与齿轮啮合，齿轮转动使得第一垂直移动驱动件和第二垂直移动驱动件反向移动；第一垂直移动驱动件与酸化菌微生物填料盘连接，第二垂直移动驱动件与碱性调节填料盘连接。
优选地，第一垂直移动驱动件还连接第一微生物填料盘，第一微生物填料盘位于酸化菌微生物填料盘下方并且始终位于污水液面下方；第一微生物填料盘用于聚集水解酶微生物、酸化菌以及产氢产乙酸菌。
优选地，第二垂直移动驱动件还连接第二微生物填料盘，第二微生物填料盘位于碱性调节填料盘下方并且始终位于污水液面下方；第二微生物填料盘用于聚集水解酶微生物、酸化菌以及产氢产乙酸菌。
优选地，第一垂直移动驱动件和第二垂直移动驱动件上方通过上限位件确保两者始终与齿轮啮合；上限位件设有两个限位孔，第一垂直移动驱动件和第二垂直移动驱动件能够分别在一个限位孔中移动。
优选地，第一垂直移动驱动件和第二垂直移动驱动件下方通过下限位件确保两者始终与齿轮啮合；下限位件设有两个限位孔，第一垂直移动驱动件和第二垂直移动驱动件能够分别在一个限位孔中移动。
优选地，齿轮与传动转轴连接，传动转轴一个端部伸出生物滤塔与传动齿轮连接，传动齿轮与驱动齿轮啮合，伺服电机的转子与驱动齿轮连接；转子旋转使得齿轮旋转。
优选地，传动转轴一端通过第一轴承安装在生物滤塔的通孔中，第一轴承的内圈与传动转轴连接，第一轴承的外圈与生物滤塔的通孔内壁连接；传动转轴另一端通过第二轴承与生物滤塔内壁连接，第二轴承的内圈与传动转轴连接，第二轴承的外圈与生物滤塔的内壁连接。
优选地，生物滤塔中设有加热器能够对污水温度进行调节提高水解速度。
优选地，生物滤塔中设有pH值监测传感器和温度传感器。
该免曝气生物滤塔污水处理装置具有以下有益效果：
(1)本发明通过pH值调节机构调节污水的酸碱度，确保酸化阶段污水可以在合适的酸性条件产生足够多的产物，为后续产甲烷阶段提供充足的反应物，同时在产甲烷阶段将污水调节为中性，增加甲烷生成量和减少氢的消耗量，提高了污水的有效利用率。
(2)本发明通过pH值调节机构调节污水的酸碱度的同时，还可以将第一微生物填料盘和第二微生物填料盘下降至污水不同的位置，提高处理的效率，一举多得。
（发明人：刘聪）