一种全自动反应器的制作方法

本实用新型涉及畜禽养殖废水处理领域，尤其涉及一种全自动反应器。

背景技术：

当前，我国畜禽养殖业持续发展，但养殖废水随意排放，致使环境污染问题日趋严重。我国现行的畜禽养殖污水处理技术处理周期长，处理技术受温度、季节的影响较大，对污染物去除效果差，脱氨氮以及除磷的效果也不明显，处理后的水质也达不到排放标准。一方面，若设计或运行不当，甚至可能引起地下水源被污染或产生臭气之类的二次污染等问题；另一方面，现有技术匹配的设备运行管理与维护等工作均由专业人员操作管理，运行维护的成本高出了边际收益，导致中小规模的养殖企业无法对养殖废水做到有效处理。

因此，废水处理工艺技术的落后成为限制畜禽养殖业发展的主要原因。因此，研发一种一体式高效、自动化的畜禽养殖废水处理设备，以满足畜禽养殖业污水处理设施占地面积小、污水处理效果好以及管理维护简便的需求。

技术实现要素：

根据背景技术提出的问题，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种全自动反应器，接下来对本实用新型进行阐述。

一种全自动反应器，所述反应器包括进水调节池、反应区和位于反应区下方的控制区；所述进水调节池设置于反应区外并由提升泵经管道连接反应区内的浅层沉淀水解酸化区，进水调节池内设有浮球液位控制器；所述反应区内从左至右设有依次连接的浅层沉淀水解酸化区、好氧生物床、沉淀区、MBR膜区、活性炭区和清水区；浅层沉淀水解酸化区设有进水法兰，沉淀区以及MBR膜区分别通过设有的第一气提污泥回流装置和第二气提污泥回流装置连接至好氧生物床以形成内部循环，清水区上方设有总出水口；反应区与控制区连接并受控制区调控，控制区包括第一产水泵、第二产水泵、反冲洗泵、罗茨风机和控制器，浮球液位控制器、第一产水泵、第二产水泵、反冲洗泵和罗茨风机均与控制器连接。

进一步的，所述浅层沉淀水解酸化区内底部设置有不止一排的布水管，布水管上方竖直设置有不止一排的软性挂式填料，软性挂式填料上部设置斜板，顶部还设有连接好氧生物床的第一溢流口；层沉淀水解酸化区设有的进水法兰与提升泵连接和备用提升泵连接。

进一步的，所述好氧生物床上部设置有连接浅层沉淀水解酸化区的导流管，导流管向下伸至好氧生物床的底部，好氧生物床底部还设置有不止一个微孔曝气盘，中部设有球形填料，所述球形填料上下分别由第一玻璃钢格栅板固定；好氧生物床还设有连接沉淀区的第二溢流口。

进一步的，所述沉淀区底部设置有与好氧生物床上侧连通的第一气提污泥回流装置，还设有与MBR膜区连接的溢流堰。

进一步的，所述MBR膜区中部设置有MBR膜，底部设置有矩形方式排布的穿孔曝气管和与好氧生物床上侧连通的第二气提污泥回流装置。

进一步的，所述活性炭区内设有柱状活性炭填料，所述柱状活性炭填料通过上下设有的第二玻璃钢格栅板固定，活性炭区下部设有连接清水区的通道。

进一步的，所述罗茨风机通过管道分别和微孔曝气盘、穿孔曝气管、沉淀区底部的第一气提污泥回流装置、MBR膜区底部的第二气提污泥回流装连接。

进一步的，所述第一产水泵和第二产水泵通过管道将MBR膜区内的MBR膜与活性炭区连通，所述反冲洗泵通过管道将MBR膜区内的MBR膜与清水区连通。

进一步的，进水法兰与提升泵连接的管道上设置有第一阀门和止回阀，罗茨风机分别与微孔曝气盘、穿孔曝气管、第一气提污泥回流装置和第二气提污泥回流装置连接的支管上分别设置有第二阀门，第三阀门，第四阀门和第五阀门；所述MBR膜区内的MBR膜连接第一产水泵的管道上设置有第一电动阀门，连接第二产水泵的管道上设置有第二电动阀门，连接反冲洗泵的管道上设置有第三电动阀门；所述第一电动阀门、第二电动阀门、第三电动阀门、第一产水泵、第二产水泵、反冲洗泵和罗茨风机均由控制器连接。

进一步的，提升泵与备用提升泵、罗茨风机与备用罗茨风机能在控制器控制下自动切换，控制如下：

a).提升泵的开关以及自动切换，浮球液位控制器探知水位信息并传递至与之相连的控制器，当进水调节池内的水低于某一液位时，提升泵自动关闭，当进水调节池内的水高于该液位时，提升泵自动开启，4h一周期，自动切换至备用提升泵，如此反复切换；

b).罗茨风机的自动切换装置，4h一周期，自动切换两台罗茨风机；

c).MBR膜区的自动控制装置，开启第一电动阀门，20s后自动开启第一产水泵，运行20分钟后自动关闭第一产水泵，20s后自动关闭第一电动阀门，20s后自动开启第三电动阀门，20s后自动开启反冲洗泵，运行1分钟后自动关闭反冲洗泵，20s后自动关闭第三电动阀门，20s后自动开启第二电动阀门，20s后自动开启第二产水泵，运行20分钟后自动关闭第二电动阀门，20s后自动关闭第二电动阀门，20s后自动开启第三电动阀门，20s后自动开启反冲洗泵，运行1分钟后自动关闭反冲洗泵，20s后自动关闭第三电动阀门；如此为一周期，一周期完成后进行下一周期，控制器控制循环自动操作。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下突出效果：

（1）本实用新型是处理畜禽养殖废水的全自动一体化反应器，占地面积小且运输方便；

（2）采用浅层沉淀水解酸化，能高效地去除悬浮物和难降解的有机物；

（3）采用布水管，进水的同时可对污泥产生轻微地搅拌作用，能提高处理效率；

（4）好氧生物床通过填充的填料来增大污染物与微生物的反应接触面积，提高处理效果；

（5）MBR膜区通过膜的高过滤精度特征，保证了出水水质；

（6）沉淀区与MBR膜区的污泥回流处理，不仅能防止污泥流失，还能充分利用原水中已适应原水水质的微生物实现对原水中悬浮物的强化吸附能力，脱氮除磷效果好；

（7）有效缓解了低温对微生物吸附作用和脱氮作用的抑制效果，减小了低温对泥水分离的影响；

（8）活性炭区可对畜禽养殖废水进行除臭，进一步提升水质；

（9）反应器全程自动化控制，稳定运行，维修管理方便，可做到无人值守。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的控制区的结构示意图。

图中：0-进水调节池； 1-提升泵；2-浅层水解酸化区；3好氧生物床；4-沉淀区；5-MBR膜区；6-活性炭区；7-清水区；8-控制区；101-第一阀门；102-止回阀；103-第二阀门；104-第三阀门；105-第四阀门；106-第五阀门；107-第一电动阀门；108-第二电动阀门；109-第三电动阀门；01-浮球液位控制器；21-进水法兰；22-布水管；23-软性挂式填料；24-斜管；25-第一溢流口；31-导流管；32-微孔曝气盘；33-玻璃钢格栅板；34-球形填料；35-第二溢流口；41-第一气提污泥回流装置；42-溢流堰；51-穿孔曝气管；52-气提污泥回流装置；53-MBR膜；61-柱状活性炭填料；62-第二玻璃钢格栅板；63-通道；71-总出水口；81-第一产水泵；82-第二产水泵；83-第三反冲洗泵；84-罗茨风机；85-控制器。

具体实施方式

下面结合附图和对本实用新型的一个具体实施案例做进一步地说明。

一种全自动反应器，所述反应器外部设置有进水调节池0，所述外部进水调节池0经提升泵1通过管道连接浅层沉淀水解酸化区2，所述反应器内部从左至右分别设有依次连接的浅层沉淀水解酸化区2、好氧生物床3、沉淀区4、MBR膜区5、活性炭区6和清水区7的反应区，以及位于反应区下方的控制区8。

所述污水通过最左侧的浅层沉淀水解酸化区2下侧的进水法兰21进入，依次通过每个反应区进行处理，达标后最终通过反应区最右侧的清水区7上侧的总出水口71排放。

所述浅层沉淀水解酸化区2对污水进行初级处理，底部设置有不止一排的对污泥起搅拌作用的布水管22，下部还竖直设置有不止一排表面附着有能将高分子有机污染物水解为低分子的有机物、二氧化碳和水的水解酸化细菌的软性挂式填料23；浅层沉淀水解酸化区2上部还设置有不止一根阵列的能加速对水中悬浮物沉淀的斜管24；浅层水解酸化区2通过第一溢流口25连通好氧生物床3。

经浅层沉淀水解酸化区2初级处理的污水通过设置在好氧生物床3内部的导流管31进入好氧生物床。

好氧生物床3上部设置有的导流管31由好氧生物床的上部伸至底部，好氧生物床3底部还设置有不止一个提供氧气的微孔曝气盘32，好氧生物床3中部填充有附着大量好氧微生物球形填料34，球形填料34粒径为76mm，球形填料34上下分别由第一玻璃钢格栅板33固定；好氧生物床3还设有连通连接沉淀区4的第二溢流口35。好氧生物床3利用附着在球形填料上的好氧微生物与微孔曝气盘提供的氧气之间的生命活性反应，进而将绝大部分污染物有效去除。

沉淀区4底部提供设置有的第一气提污泥回流装置41与好氧生物床3的上侧连通，沉淀区4还设有连接MBR膜区5的溢流堰42。第一气提污泥回流装置利用曝气系统提供的动力将活性污泥回流至好氧生物床，使得好氧生物床和沉淀区连通以实现内部循环。

MBR膜区5中部设置有通过高过滤精度来保证出水水质的MBR膜53，底部还设置有以矩形方式排布的穿孔曝气管51；MBR膜区5底部通过底部设有的第二气提污泥回流装置52与好氧生物床3上侧连通，在防止污泥流失，保障反应器的处理效率的同时，又可以防止膜处理区污泥过多产生污泥膨胀从而干扰反应器稳定运行。MBR膜区5内的MBR膜53通过管道经第一产水泵81或第二产水泵82连通到活性炭区6。

活性炭区6内填充有具有强吸附性的柱状活性炭填料61，所述柱状活性炭填料61上下分别由第二玻璃钢格栅板62固定，活性炭区6下部通过设有的通道63连接至清水区7

所述控制区8内设置有第一产水泵81、第二产水泵82、反冲洗泵83、罗茨风机84和控制器85。罗茨风机84通过管道分别和微孔曝气盘33、穿孔曝气管51、沉淀区4底部的第一污泥回流装置41、MBR膜区5底部的第二污泥回流装置52连通；第一产水泵81、第二产水泵82通过管道将MBR膜区5内的MBR膜53与活性炭区6连通；反冲洗泵83通过管道将MBR膜区5内的MBR膜53与清水区7连通。

进水调节池0内设置有浮球液位控制器01，浮球液位控制器01与控制器连接；进水法兰21一侧设置有提升泵1和作为提升泵1的备用提升泵，提升泵1与备用提升泵能自动切换，罗茨风机84和与之并联的备用罗茨风机也能自动切换。

进水法兰21与提升泵1连接的管道上设置有第一阀门101和止回阀102，罗茨风机84和微孔曝气盘33、穿孔曝气管51、沉淀区4底部的第一气提污泥回流装置41、MBR膜区5底部的第二气提污泥回流装置52连接的支管上分别设置有第二阀门103，第三阀门104，第四阀门105、第五阀门106。

MBR膜区5内的MBR膜53连接至第一产水泵81的管道上设置有第一电动阀门107，连接至第二产水泵82的管道上设置有第二电动阀门108，连接至反冲洗泵83的管道上设置有第三电动阀门109；所述第一电动阀门107、第二电动阀门108、第三电动阀门109、第一产水泵81、第二产水泵82、反冲洗泵83和罗茨风机84都由控制器85控制。

控制器85的控制包括以下方面：

a).提升泵1的开关以及自动切换，提升泵1设置在进水调节池0内，进水调节池0内设置有与控制器85连接的浮球液位控制器01，当进水调节池内的水高于某一液位时，控制器85动作使得提升泵1关闭，当进水调节池内的水低于该液位时，提升泵1受控开启，以4h一周期自动切换至备用提升泵，如此反复切换；

b).罗茨风机84的自动切换，4h一周期，自动在并联的罗茨风机84与备用罗茨风机之间切换；

c).MBR膜区5的自动控制，开启第一电动阀门107，20s后自动开启第一产水泵81，运行20分钟后自动关闭第一产水泵81，20s后自动关闭第一电动阀门107，20s后自动开启第三电动阀门109，20s后自动开启反冲洗泵83，运行1分钟后自动关闭反冲洗泵83，20s后自动关闭第三电动阀门109，20s后自动开启第二电动阀门108，20s后自动开启第二产水泵82，运行20分钟后自动关闭第二电动阀门108，20s后自动关闭第二电动阀门108，20s后自动开启第三电动阀门109，20s后自动开启反冲洗泵83，运行1分钟后自动关闭反冲洗泵83，20s后自动关闭第三电动阀门109。如此为一周期，一周期完成后进行下一周期，控制器85控制循环自动操作。

本实用新型的使用原理简述如下：

反应器运行时，污水由进水调节池内0的提升泵1压入浅层沉淀水解酸化区2，水解酸化区2底部设置的布水管22起搅拌污泥的作用，该区域主要对污水进行初级处理，高分子有机污染物通过附着在软性挂式填料23上的水解酸化细菌水解为低分子的有机物、二氧化碳和水等，浅层沉淀的斜管24主要去除水中的悬浮物，起加速沉淀的作用；

然后，污水通过导流管31进入好氧生物床3，好氧生物床3通过利用附着在球形填料上的好氧微生物与微孔曝气盘32提供的氧气的生命活性反应，将绝大部分污染物有效去除；

随后，污水通过第二溢流口35进入沉淀区4，污水中的悬浮物、游离的微生物菌胶团沉淀和水在重力的作用下进行分离，污水中的悬浮物得以有效去除，通过前端生化反应形成的总磷以剩余污泥的形式排放，沉淀区通过设有的第一气提污泥回流装置利用曝气系统提供的动力将活性污泥回流至好氧生物床3，在好氧生物床3和沉淀区4内实现内部循环，有效去除氨氮，大大提高了污水处理的效率；

再随后，污水通过溢流堰42进入MBR膜区5，MBR是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型水处理技术，通过MBR膜的高过滤精度来保证了出水水质，并且，能将污水中的微生物截留，使池中的活性污泥浓度大幅度增加，延长了污泥停留时间，减少了剩余污泥的排放，也减小了占地面积；运行一段时间后通过反冲洗泵83对MBR膜进行反冲洗，反冲洗可减少污泥附着在膜组件上，防止膜污染，延长膜的使用寿命，MBR膜区5通过设有的第二气提污泥回流装置52将活性污泥回流至好氧生物床3，既可以防止污泥流失，保障反应器的处理效率，又可以防止膜处理区污泥过多产生污泥膨胀而干扰反应器稳定运行；

最后，污水通过管道经第一产水泵81或第二产水泵82作用连通到活性炭区6，活性炭具有吸附功能，能够有效去除悬浮物，进一步提升水质，且活性炭能对污水进行除臭，经活性炭区处理后的污水达到标准要求后自流进入清水区。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。