公布日：2024.05.14
申请日：2024.03.27
分类号：C02F1/00(2023.01)I;C02F3/10(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，涉及污水处理技术领域，包括反应池、曝气网管和控制箱，所述反应池的底部开设有安装槽，所述安装槽的内壁设置有曝气网管，曝气网管的外壁连接有分支管，分支管上安装有电磁阀，反应池的内部设置有溶解氧传感器，反应池的正面安装有控制箱。本发明通过设置有解氧传感器检测污水溶氧含量，通过光谱分析仪和CCD传感器，获取曝气过程中产生的气泡的图像，得到气泡分布状态和尺寸参数，根据溶氧含量使控制箱向曝气控制器输出调控信号，调节曝气气泵运行参数，对曝气量进行调节，根据气泡分布状态向电磁阀输出闭合信号，调节气泡分布状态，实现反应器节能运行的目的，并且更有效的对污水进行处理。
权利要求书
1.一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于：包括反应池（1）、曝气网管（3）和控制箱（9），所述反应池（1）的底部开设有安装槽（2），所述安装槽（2）的内壁设置有曝气网管（3），所述曝气网管（3）的外壁连接有分支管（4），且分支管（4）贯穿安装槽（2）的顶部并延伸至反应池（1）内部，分支管（4）顶端连接有气泡头（5），分支管（4）上安装有电磁阀（6），且电磁阀（6）位于安装槽（2）内；所述曝气网管（3）通过连接管（19）道连接有曝气气泵（7），所述曝气气泵（7）的顶部电性连接有曝气控制器（8），所述反应池（1）的内部设置有溶解氧传感器（14），所述反应池（1）的正面安装有控制箱（9），且控制箱（9）与曝气控制器（8）和溶解氧传感器（14）均电性连接；所述反应池（1）的顶壁安装有光源（10）、光谱分析仪（11）和CCD传感器（12），光谱分析仪（11）位于光源（10）和CCD传感器（12）之间，且光谱分析仪（11）和CCD传感器（12）均与控制箱（9）电性连接，且控制箱（9）与电磁阀（6）电性连接；通过光源（10）发出照射光线，光谱分析仪（11）接收反射光线并转化为电信号输出，并通过CCD传感器（12）将电信号转化为图像信号，将溶氧含量和图像信号传输至控制箱（9），再从图像信号中获取反应池（1）中进行曝气操作时，产生的气泡分布状态和尺寸参数；所述反应池（1）的底壁嵌入安装有超声波发生器（13），且超声波发生器（13）与控制箱（9）电性连接；所述反应池（1）内设置有反应组件，反应组件包括固定安装于反应器底壁的支撑座（15）、支撑座（15）顶部嵌入连接的转动座和位于支撑座（15）上方的密封板（17），转动座的内壁连接有生物膜管（16），且生物膜管（16）位于支撑座（15）与密封板（17）之间，生物膜管（16）的顶端嵌入连接于连接管（19）的内壁，且连接管（19）贯穿密封板（17）的顶部；所述密封板（17）的顶部安装有检测组件，检测组件包括安装于密封板（17）顶部的集水框（18）、集水框（18）顶壁连接的安装支架（21）和安装支架（21）内壁安装的水质检测仪（22），连接管（19）的顶端为密封状态，且连接管（19）贯穿集水框（18）的顶壁并延伸至集水框（18）的上方，连接管（19）的外壁开设有出水槽（20），且出水槽（20）位于集水框（18）的内部，集水框（18）的上方设置有水泵一（25），且水泵一（25）的进水管贯穿集水框（18）的顶部并延伸至集水框（18）内部，水泵一（25）的出水口连接有出水管（23），出水管（23）上设置有单向阀一（24），出水管（23）的外壁贯穿连接有循环管道（26），且循环管道（26）与出水管（23）的连接处位于水泵一（25）的上方，循环管道（26）的上设置有单向阀二（27）。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于：所述水质检测仪（22）、水泵一（25）、单向阀仪和单向阀二（27）均与控制箱（9）电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于：所述集水框（18）的顶部安装有电机（28），电机（28）的输出端外壁套设有主动轮一（29），一组连接管（19）的外壁套设有从动轮一（30），且从动轮一（30）位于集水框（18）的上方，从动轮一（30）与主动轮一（29）的外壁连接有传动带一（31），传动带一（31）用于使主动轮一（29）和从动轮一（30）之间形成带传动，连接管（19）的外壁套设有传动轮（32），传动轮（32）位于集水框（18）的上方，且传动轮（32）位于从动轮一（30）的下方，集水框（18）的顶部设置有张紧件，张紧件的外壁连接有传动带三（34），且传动带三（34）的外壁与传动轮（32）的外壁贴合，电机（28）的输出端外壁套设有主动轮二（37），且主动轮二（37）位于主动轮一（29）的下方，集水框（18）的顶部贯穿安装有冲洗水管（35），且冲洗水管（35）贯穿密封板（17）的顶部并向下延伸至生物膜管（16）的内侧，冲洗水管（35）的外壁安装有冲洗头（39），且冲洗头（39）位于密封板（17）的下方，冲洗水管（35）的外壁套设有从动轮二（36），且从动轮二（36）位于集水框（18）的上方，从动轮二（36）的外壁设置有传动带二（38），且传动带二（38）的内壁与主动轮二（37）的外壁连接，冲洗水管（35）的顶端连接有旋转接头（40），且旋转接头（40）用于连接进水管道。
4.根据权利要求3所述的一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于：所述张紧件包括集水框（18）顶部嵌入连接的转动柱和转动柱外壁套设的张紧轮（33），且张紧轮（33）的外壁与传动带的外壁贴合，张紧件位于连接管（19）的内侧。
5.根据权利要求1所述的一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于：所述反应池（1）的外壁连接有过滤箱（41），过滤箱（41）的内壁安装有横板（42），过滤箱（41）的内壁可拆卸连接有收集框（43），收集框（43）的正面连接有卡板（44），且卡板（44）与横板（42）的顶部卡合连接，收集框（43）的外壁连接有支撑板（45），且支撑板（45）的内壁与过滤箱（41）的外壁贴合。
6.根据权利要求5所述的一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于：所述过滤箱（41）的下方设置有水泵二（46），且水泵二（46）的进水管贯穿连接于过滤箱（41）的底部，水泵二（46）的出水管（23）贯穿连接于反应池（1）的外壁。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，其特征在于，该污水处理用反应器的工作步骤如下：S1、将待处理污水通入过滤箱（41）内，通过收集框（43）对污水进行初过滤，拦截污水中的较大杂质，再启动水泵一（25），将过滤箱（41）内的污水抽取至反应箱内，再将收集框（43）取出，将杂质倒出；S2、通过控制箱（9）启动曝气气泵（7），通过曝气网管（3）和气泡头（5）向反应池（1）内通过空气，进行曝气操作；S3、溶解氧传感器（14）检测污水溶氧含量，光源（10）发出照射光线，光谱分析仪（11）接收反射光线并转化为电信号输出，并通过CCD传感器（12）将电信号转化为图像信号，将溶氧含量和图像信号传输至控制箱（9），再从图像信号中获取反应池（1）中进行曝气操作时，产生的气泡分布状态和尺寸参数，根据溶氧含量使控制箱（9）向曝气控制器（8）输出调控信号，调节曝气气泵（7）运行参数，根据气泡分布状态向电磁阀（6）输出闭合信号，调节气泡分布状态，根据气泡尺寸参数向超声波发生器（13）输出空气信号，对大气泡进行分解，调节气泡尺寸；S4、通过生物膜管（16）对污水中的有机物进行分解和过滤，处理后的水进入集水框（18）内，通过水质检测仪（22）检测污水处理是否达标，达标时，使单向阀一（24）处于开启状态且单向阀二（27）处于闭合状态，将集水框（18）内的水向外排出，当水质不达标时，使单向阀二（27）处于开启状态且使单向阀一（24）处于闭合状态，将水重新排出至反应池（1）内；S5、反应结束后，向冲洗水管（35）内通入洁净水，通过冲洗头（39）出水冲洗生物膜管（16），将附着的污泥杂质冲除，并启动电机（28）带动主动轮一（29）和主动轮二（37）转动，通过带传动带动冲洗水管（35）和连接管（19）转动，进而带动生物膜管（16）转动，对生物膜管（16）进行全方位冲洗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，包括反应池、曝气网管和控制箱，反应池的内壁涂覆有抗老化涂料，所述反应池的底部开设有安装槽，所述安装槽的内壁设置有曝气网管，所述曝气网管的外壁连接有分支管，且分支管贯穿安装槽的顶部并延伸至反应池内部，分支管顶端连接有气泡头，分支管上安装有电磁阀，且电磁阀位于安装槽内；
所述曝气网管通过连接管道连接有曝气气泵，所述曝气气泵的顶部电性连接有曝气控制器，所述反应池的内部设置有溶解氧传感器，所述反应池的正面安装有控制箱，且控制箱与曝气控制器和溶解氧传感器均电性连接；
所述反应池的顶壁安装有光源、光谱分析仪和CCD传感器，光谱分析仪位于光源和CCD传感器之间，且光谱分析仪和CCD传感器均与控制箱电性连接，且控制箱与电池阀电性连接。
优选的，所述反应池的底壁嵌入安装有超声波发生器，且超声波发生器与控制箱电性连接。
优选的，所述反应池内设置有反应组件，反应组件包括固定安装于反应器底壁的支撑座、支撑座顶部嵌入连接的转动座和位于支撑座上方的密封板，转动座的内壁连接有生物膜管，且生物膜管位于支撑座与密封板之间，生物膜管的顶端嵌入连接于连接管的内壁，且连接管贯穿密封板的顶部。
优选的，所述密封板的顶部安装有检测组件，检测组件包括安装于密封板顶部的集水框、集水框顶壁连接的安装支架和安装支架内壁安装的水质检测仪，连接管的顶端为密封状态，且连接管贯穿集水框的顶壁并延伸至集水框的上方，连接管的外壁开设有出水槽，且出水槽位于集水框的内部，集水框的上方设置有水泵一，且水泵一的进水管贯穿集水框的顶部并延伸至集水框内部，水泵一的出水口连接有出水管，出水管上设置有单向阀一，出水管的外壁贯穿连接有循环管道，且循环管道与出水管的连接处位于水泵一的上方，循环管道的上设置有单向阀二。
优选的，所述水质检测仪、水泵一、单向阀仪和单向阀二均与控制箱电性连接。
优选的，所述集水框的顶部安装有电机，电机的输出端外壁套设有主动轮一，一组连接管的外壁套设有从动轮一，且从动轮一位于集水框的上方，从动轮一与主动轮一的外壁连接有传动带一，传动带一用于使主动轮一和从动轮一之间形成带传动，连接管的外壁套设有传动轮，传动轮位于集水框的上方，且传动轮位于从动轮一的下方，集水框的顶部设置有张紧件，张紧件的外壁连接有传动带三，且传动带三的外壁与传动轮的外壁贴合，电机的输出端外壁套设有主动轮二，且主动轮二位于主动轮一的下方，集水框的顶部贯穿安装有冲洗水管，且冲洗水管贯穿密封板的顶部并向下延伸至生物膜管的内侧，冲洗水管的外壁安装有冲洗头，且冲洗头位于密封板的下方，冲洗水管的外壁套设有从动轮二，且从动轮二位于集水框的上方，从动轮二的外壁设置有传动带二，且传动带二的内壁与主动轮二的外壁连接，冲洗水管的顶端连接有旋转接头，且旋转接头用于连接进水管道。
优选的，所述张紧件包括集水框顶部嵌入连接的转动柱和转动柱外壁套设的张紧轮，且张紧轮的外壁与传动带的外壁贴合，张紧件位于连接管的内侧。
优选的，所述反应池的外壁连接有过滤箱，过滤箱的内壁安装有横板，过滤箱的内壁可拆卸连接有收集框，收集框的正面连接有卡板，且卡板与横板的顶部卡合连接，收集框的外壁连接有支撑板，且支撑板的内壁与过滤箱的外壁贴合。
优选的，所述过滤箱的下方设置有水泵二，且水泵二的进水管贯穿连接于过滤箱的底部，水泵二的出水管贯穿连接于反应池的外壁。
一种高效节能抗老化的污水处理用反应器，该污水处理用反应器的工作步骤如下：
S1、将待处理污水通入过滤箱内，通过收集框对污水进行初过滤，拦截污水中的较大杂质，再启动水泵一，将过滤箱内的污水抽取至反应箱内，再将收集框取出，将杂质倒出；
S2、通过控制箱启动曝气气泵，通过曝气网管和气泡头向反应池内通过空气，进行曝气操作；
S3、溶解氧传感器检测污水溶氧含量，光源发出照射光线，光谱分析仪接收反射光线并转化为电信号输出，并通过CCD传感器将电信号转化为图像信号，将溶氧含量和图像信号传输至控制箱，再从图像信号中获取反应池中进行曝气操作时，产生的气泡分布状态和尺寸参数，根据溶氧含量使控制箱向曝气控制器输出调控信号，调节曝气气泵运行参数，根据气泡分布状态向电磁阀输出闭合信号，调节气泡分布状态，根据气泡尺寸参数向超声波发生器输出空气信号，对大气泡进行分解，调节气泡尺寸；
S4、通过生物膜管对污水中的有机物进行分解和过滤，处理后的水进入集水框内，通过水质检测仪检测污水处理是否达标，达标时，使单向阀一处于开启状态且单向阀二处于闭合状态，将集水框内的水向外排出，当水质不达标时，使单向阀二处于开启状态且使单向阀一处于闭合状态，将水重新排出至反应池内；
S5、反应结束后，向冲洗水管内通入洁净水，通过冲洗头出水冲洗生物膜管，将附着的污泥杂质冲除，并启动电机带动主动轮一和主动轮二转动，通过带传动带动冲洗水管和连接管转动，进而带动生物膜管转动，对生物膜管进行全方位冲洗。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过安装有解氧传感器检测污水溶氧含量，并通过光源、光谱分析仪和CCD传感器，获取曝气过程中产生的气泡的图像信号，将溶氧含量和图像信号传输至控制箱，再从图像信号中获取反应池中进行曝气操作时，产生的气泡分布状态和尺寸参数，根据对比检测溶氧含量，使控制箱向曝气控制器输出调控信号，调节曝气气泵运行参数，对曝气量进行调节，根据气泡分布状态向电磁阀输出闭合信号，调节气泡分布状态，实现反应器节能运行的目的，并且更有效的对污水进行处理。
2、本发明通过安装有超声波传感器，且超声波发生器与控制箱电性连接，控制箱从图像信号中获取气泡的尺寸参数，并根据气泡的分布状态，结合超声波发生器的设置位置，通过控制箱向对应位置的超声波发生器发送驱动指令，产生超声波对大气泡进行诱导，分解为小气泡，实现调节气泡尺寸，促进生物膜管更有效的对污水进行反应处理的目的。
3、本发明通过安装有检测组件，通过水质检测仪检测污水处理是否达标，达标时，使单向阀一处于开启状态且单向阀二处于闭合状态，通过水泵一将集水框内的水向外排出，当水质不达标时，使单向阀二处于开启状态且使单向阀一处于闭合状态，将水重新排出至反应池内，避免出现将处理不达标的污水排出的现象。
4、本发明通过安装有冲洗头、传动带和传动轮，通过旋转接头连接的进水管道向冲洗水管内通入洁净水，通过冲洗头出水冲洗生物膜管，并启动电机带动主动轮一和主动轮二转动，通过带传动带一和传动带二动冲洗水管和连接管转动，进而带动生物膜管转动，使出水头对生物膜管进行全方位冲洗，并通过生物膜管转动加快污渍掉落，实现便于清理生物膜管的目的。
（发明人：吕才龙;方国钦;彭真）