一种新型可视化数字控制序批式活性污泥反应器的制作方法

本实用新型涉及环境领域，具体涉及一种新型可视化数字控制序批式活性污泥反应器。

背景技术：

相比于传统活性污泥法，序批式活性污泥法投资小、占地面积少，曝气条件下去除有机物的同时，通过氨化硝化转成氨氮量大大减少，好氧厌氧的反复过程将水中大部分磷转移到污泥中。由于去除效果高，对冲击负荷适应性强，污泥处理费用低，近年来序批式活性污泥法已经广泛应用于城镇、饭店等生活污水和食品加工厂、啤酒厂等低浓度的有机废水处理中。但在间歇运行周期中，各个反应阶段的运行时间，反应器内混合液体积的变化以及运行状态等必须根据进水情况灵活调节，各阶段手动控制工业自动化程度较低，无法实现自动控制。为了解决这个技术难题，本实用新型采用了数字化控制技术，通过设计不同参数，使运行功能更简单易控，同时自动手动两种模式自由切换，保证了反应系统长期稳定运行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种操作简单，管理方便，长期稳定运行的可视化数字控制序批式活性污泥反应器。

本实用新型的技术方案是这样的：一种新型可视化数字控制序批式活性污泥反应器，包括进水区、反应区和数字化控制区、其中进水区包括有：第一搅拌器、出水口、第一电磁阀和第一隔膜泵，反应区包括：水位计、第二搅拌器、进水口、曝气泵、排水口、手动阀、第二电磁阀、第二隔膜泵、曝气头、排泥口和第三电磁阀，数字化控制区包括控制面板和总开关，其特征在于：反应器的主体由进水区、反应区、数字控制区三部分构成，进水区在左边，反应区位于中间，数字化控制区在右边，进水区设置有一个第一搅拌器，反应区设置有一个第二搅拌器，进水区的底部有一个出水口，反应区的底部有一个进水口，出水口通过依次连接第一电磁阀和第一隔膜泵同进水口连通，反应区中还有水位计、曝气头、排水口和手动阀，曝气头连接着反应区外边的曝气泵，排水口通过依次连接着第二电磁 阀和第二隔膜泵排水，排泥口与第三电磁阀相连，通过第二隔膜泵完成排泥。数字化控制区的最上方有一个总开关，数字化控制区的中间是控制面板。第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第一搅拌器、水位计和第二搅拌器同控制面板电性连接。

本实用新型所述反应区内设有手动排泥阀，实现自动控制排泥、手动控制排泥两种模式自由切换。

本实用新型所述总开关旁边安装有指示灯。

本实用新型所述反应区中排水口和排泥口并联设计，两种功能执行时间不同步。

本实用新型所述第一电磁阀控制到反应区的进水量；第二电磁阀和第三电磁阀分别来控制反应结束后排水和排泥量。

本实用新型所述进水区内设有第一搅拌器，进水之后混匀污水；在反应区内设有第二搅拌器，使活性污泥与废水充分接触。

本实用新型所述控制面板内安装有时间继电器和水位控制器。

本实用新型的原理如下：在控制面板内设置好进水、搅拌、曝气、静止时间参数后，由时间继电器控制各个阶段的运行时间。通过PLC程序自动实现。进水阶段进水量的控制由水位控制器、第一电磁阀及第一隔膜泵共同完成。水位控制器与第一电磁阀相连，反应区液面改变，使得水位计组成的电路发生变化，电信号由水位控制器反馈给第一电磁阀，第一电磁阀根据电信号控制第一隔膜泵关启；进水时间由时间继电器控制。设置好时间参数之后，首先执行进水命令。此时进水区内盛有待处理废水，反应区内有好氧污泥，液面处于最低水位处，最低水位与零水位之间构成常闭回路，向控制面板发出电信号，第一电磁阀开启，连通第一隔膜泵开始进水。当进水量达到最高液位时，最高水位和零水位之间构成常开电路，第一电磁阀关闭，第一隔膜泵停止进水。进水完成之后，由时间继电器控制第一搅拌泵的关启，达到设定时间，搅拌停止，进入下一阶段。到达曝气阶段之后，时间继电器向第二电磁阀发出信号，第二电磁阀打开，曝气开始。完成预定时间之后，第二电磁阀关闭。沉淀阶段时间继电器控制所有阀门关闭，达到沉淀时间之后进入排水阶段。排水量由水位控制器、第二电磁阀及第二隔膜泵共同完成。此时进水区内盛有已处理废水，液面处于最高水位处，最高水位与零水位 之间构成常闭回路，向控制面板发出电信号，第二电磁阀开启，连通第二隔膜泵开始排水。当排水量达到最低液位时，最低水位和零水位之间构成常开电路，第二电磁阀关闭，第二隔膜泵停止排水。反应完成之后，打开排泥口进行手动排泥。或者设置好排泥时间参数，通过时间继电器向第三电磁阀发送电信号，第三电磁阀打开，连通第二隔膜泵进行自动排泥

本实用新型的有益效果：在原有的序批式活性污泥反应器的基础上，输入了一套与反应过程相对应的程序，实现了从进水、搅拌、曝气、沉淀、静置整个运行期间的数字化控制，解决了序批式活性污泥法不能自动运行的难题。同时，自动排泥和手动排泥两种排泥模式，避免了程序出现特殊故障的问题，便于长期稳定运行。该实用新型适用于处理水质水量变化较大的生活污水及间歇排放的有机物及氨氮含量较高的工业废水。本实验装置适用于处理各种水质水量变化生活污水和工业废水，主要面向于大专院校实验教学及工程设计单位的小试和中试。体积小，耗水量低、程序设置可视化、反应流程设置灵活、装置集成度高、节省空间。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为可视化数字区控制面板示意图。

图3为可视化数字区控制面板参数设置界面示意图。

参照附图，1为进水区：11为第一搅拌器；12为出水口；13为第一电磁阀；14为第一隔膜泵；2为反应区；21为水位计；22为第二搅拌器；23为进水口；24为曝气泵；25为排水口；26为手动阀；27为第二电磁阀；28为第二隔膜泵；29为曝气头；210为排泥口；211为第三电磁阀；3为数字化控制区；31为控制面板；32为总开关。

具体实施方式

如图1到3所示，本实用新型是这样来工作的，一种新型可视化数字控制序批式活性污泥反应器，包括进水区(1)、反应区(2)和数字化控制区(3)、其中进水区(1)包括有：第一搅拌器(11)、出水口(12)、第一电磁阀(13)和第一隔膜泵(14)；反应区(2)包括：水位计(21)、第二搅拌器(22)、进水口(23)、曝气泵(24)、排水口(25)、手动阀(26)、第二电磁阀(27)、第二隔 膜泵(28)、曝气头(29)、排泥口(210)、第三电磁阀(211)；数字化控制区(3)包括控制面板(31)和总开关(32)，其特征在于：反应器的主体由进水区(1)、反应区(2)、数字控制区(3)三部分构成，进水区(1)在左边，反应区(2)位于中间，数字化控制区(3)在右边，进水区(1)设置有一个第一搅拌器(11)，反应区(2)设置有一个第二搅拌器(22)，进水区(1)的底部有一个出水口(12)，反应区(2)的底部有一个进水口(23)，出水口(12)通过依次连接第一电磁阀(13)和第一隔膜泵(14)同进水口(23)连通；反应区(2)中还有水位计(21)、曝气头(29)、排泥口(210)和排水口(25)，曝气头(29)连接着反应区(2)外边的曝气泵(24)，排水口(25)通过依次连接着第二电磁阀(27)和第二隔膜泵(28)排水，排泥口(210)与第三电磁阀(211)相连，通过第二隔膜泵(28)完成排泥；数字化控制区(3)的最上方有一个总开关(32)，数字化控制区(3)的中间是控制面板(31)。第一电磁阀(13)、第二电磁阀(27)、第三电磁阀(211)、第一搅拌器(11)、水位计(21)和第二搅拌器(22)同控制面板(31)电性连接。

如图3所示，在控制面板(31)内设置好进水、搅拌、曝气、静止时间参数后，由时间继电器(311)控制各个阶段的运行时间，通过PLC程序自动实现。进水阶段进水量的控制由水位控制器(312)、第一电磁阀(13)及第一隔膜泵(14)共同完成。水位控制器(312)与第一电磁阀(13)相连，反应区(2)液面改变，使得水位计(21)组成的电路发生变化，电信号由水位控制器(312)反馈给第一电磁阀(13)，第一电磁阀(13)根据电信号控制第一隔膜泵(14)关启；进水时间由时间继电器(311)控制。设置好时间参数之后，首先执行进水命令。此时进水区(1)内盛有待处理废水，反应区(2)内有好氧污泥，液面处于最低水位处，最低水位与零水位之间构成常闭回路，向控制面板(31)发出电信号，第一电磁阀(13)开启，连通第一隔膜泵(14)开始进水。当进水量达到最高液位时，最高水位和零水位之间构成常开电路，第一电磁阀(13)关闭，第一隔膜泵(14)停止进水。进水完成之后，由时间继电器(311)控制第一搅拌泵(11)的关启，达到设定时间，搅拌停止，进入下一阶段。到达曝气阶段之后，时间继电器(311)向第二电磁阀(27)发出信号，第二电磁阀(27)打开，曝气开始。完成预定时间之后，第二电磁阀(27)关闭。沉淀阶段时间继电器(311)控制所有阀门关闭，达到沉淀时间之后进入排水阶段。排水量由水位控制器(312)、 第二电磁阀(27)及第二隔膜泵(28)共同完成。此时进水区(1)内盛有已处理废水，液面处于最高水位处，最高水位与零水位之间构成常闭回路，向控制面板(31)发出电信号，第二电磁阀(27)开启，连通第二隔膜泵(28)开始排水。当排水量达到最低液位时，最低水位和零水位之间构成常开电路，第二电磁阀(27)关闭，第二隔膜泵(28)停止排水。反应完成之后，打开排泥口(210)进行手动排泥。或者设置好排泥时间参数，通过时间继电器(311)向第三电磁阀(211)发送电信号，第三电磁阀(211)打开，连通第二隔膜泵(28)进行自动排泥。整个反应进行的过程在图2实现可视实时监测。