一种基于MABR的一体化智能污水处理设备的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种基于MABR的一体化智能污水处理设备。

背景技术：

随着经济的发展，农村生活水平不断改善，日常用水量和污水排水量也显著增大，同时农村地区较为分散，污水收集难度较大，这给污水的处理造成了困难，且污水的随意排放给水资源环境带来严峻考验，同时也恶化乡村环境。但农村的污水点多面广，普通的污水处理设备难以应付。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于MABR的一体化智能污水处理设备，解决现有技术中普通污水处理设备难以适应农村污水点多面广的技术问题。

本文提到的MABR(Membrane Aeration Biologic Reactor)，即膜曝气生物反应器，其具有无泡曝气-氧利用率高、处理功能活性层化、挥发性污染物气提损失小、污泥发生量少以及运行管理方便等优点，这在传统工艺处理高需要量废水、降解挥发性有机污染物、脱氮等方面的具有引人注目的替代价值。膜作为曝气工具的同时也将气相和液相进行分离，一方面实现无泡曝气，一方面作为微生物附着的载体。氧从生物膜的内部向生物膜表面扩散，氧浓度梯度从生物膜的内部到表面逐渐递减；底物则从生物膜的表面向生物膜内部扩散，而底物浓度从生物膜表面到内部逐渐递减，二者扩散方向相反，这导致MABR生物膜具有不同活性的功能层化性。好氧微生物富集在生物膜/曝气膜界面，当供氧条件控制得当时，反应器处于缺氧或者厌氧状态，生物膜最外层可以生长厌氧微生物。这样条件使得MABR 生物膜的微环境有利于进行硝化反应。在生物膜生长在一定厚度范围之内，保持各层间一定的平衡和稳定关系，每层区域都能够培育出各自独特的适于本层特征的微生物种群，通过优化氧分压、有机负荷等操作条件，单一异向传质生物膜可具有同时去除有机污染物和同步硝化反硝化脱氮的处理。

为达到上述技术目的，本实用新型的技术方案提供一种基于MABR的一体化智能污水处理设备，包括集成式箱体，和设于所述集成式箱体内通过管道依次连接的MABR反应池、斜板沉淀池、浅层滤池和清水池，及曝气装置和智能控制系统；

所述曝气装置包括置于所述MABR反应池内的曝气膜，置于所述斜板沉淀池内的第一曝气管，置于所述浅层滤池内的第二曝气管，及通过风管与所述曝气膜、第一曝气管和第二曝气管均连接的风机，所述风管上设有与所述曝气膜、第一曝气管和第二曝气管一一对应连接的电控阀；

所述智能控制系统包括控制芯片，及与所述控制芯片信号连接且分别置于所述MABR反应池、斜板沉淀池、浅层滤池和清水池中的若干液位传感器，所述控制芯片控制所述风机的启停及所述电控阀的开闭。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括：1、一体化集成结构，便于实现污水处理设备的机动化；2、设备集成了MABR反应池，实现高效脱氮除碳的效果；3、设备集成了斜板沉淀池，提高了沉淀池的效率，并减小了沉淀区的体积，更利于整体设备的小型化；4、设备集成了浅层滤池，进一步提高出水水质，为出水达标稳定性提供了保障；5、设备能够实现实时监测及智能控制。

附图说明

图1是本实用新型一体化智能污水处理设备的结构示意图；

图2是本实用新型智能控制系统的原理框图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于MABR的一体化智能污水处理设备，包括集成式箱体1，和设于所述集成式箱体1内通过管道依次连接的MABR反应池2、斜板沉淀池3、浅层滤池4和清水池5，及曝气装置和智能控制系统。

所述曝气装置包括置于所述MABR反应池2内的曝气膜61，置于所述斜板沉淀池3内的第一曝气管62，置于所述浅层滤池4内的第二曝气管63，及通过风管65与所述曝气膜61、第一曝气管62和第二曝气管63均连接的风机64，所述风管65上设有与所述曝气膜61、第一曝气管62和第二曝气管63一一对应连接的电控阀。前述曝气管可选用穿孔曝气管。

如图2所示，所述智能控制系统包括控制芯片，及与所述控制芯片信号连接且分别置于所述MABR反应池2、斜板沉淀池3、浅层滤池4和清水池5中的若干液位传感器(82～85)，所述控制芯片控制所述风机64的启停及所述电控阀的开闭。控制芯片可采用PLC或MCU等，以实现对设备所有传感器采集数据的接收，经嵌入式软件的判断，根据设定规则控制设备所有动力设备的启停及对应电控阀的开闭，例如单独开闭所述曝气膜61、第一曝气管62和第二曝气管63对应的电控阀，以实现指定曝气膜或曝气管的曝气或不曝气。所述智能控制系统可以通过4G网等方式对接运营平台，可实现手机端、电脑端监控现场运行情况以及调整运行参数。

在所述MABR反应池2中曝气膜61不仅仅作为曝气器实现氧的供给，在曝气过程中实现无泡曝气即在水中没有明显气体溢出，以此基本解决了产生臭气污染的可能；同时也作为生物载体富集微生物，以此提高参与反应的生物量，保障处理效果。曝气膜61实现生物膜与曝气的新型关系，生物膜因氧浓度的分布由内至外阶梯分布好氧微生物、兼氧微生物、厌氧微生物，实现了微生物区域分布，以此高效实现脱氮除碳的效果。

更具体的，所述斜板沉淀池3包括沉淀池本体31和设于所述沉淀池本体31内的若干斜板32，所述第一曝气管62置于所述斜板32的下方。经过 MABR反应池2处理后的污水在斜板沉淀池3内实现粗滤，分离出污水中的絮状物或其他大颗粒沉淀物。第一曝气管62可设于斜板32底部，可由所述控制芯片根据内嵌式软件定时控制风机64的启动及对应电控阀的开启实现对斜板32进行反冲洗，保障斜板沉淀的高效性。

更具体的，所述浅层滤池4包括滤池本体41，设于所述滤池本体41内的滤板42，及置于所述滤板42上的滤料43，所述第二曝气管63置于所述滤板42的下方。进一步具体方案，所述滤板42包括滤板本体42a，及与所述滤板本体42a连接且设于所述滤料43一侧的滤帽42b。进入浅层滤池4 的污水在滤料43强有力的截留作用下实现精滤，净化得到达标水质。

为提高本设备的耐久性，可为所述浅层滤池4增加自清洗功能，具体方案可为，一体化污水处理设备还包括反冲洗装置7，该反冲洗装置7包括连接所述清水池5和所述滤板42的反洗管道71，及设于所述反洗管道71 上的反洗泵72，所述反洗泵72的启停由所述控制芯片控制。定期开启反洗泵72及反洗管道71，利用清水池5中的清水实现浅层滤池4的反冲洗，确保滤池的过滤效果。并且可以结合所述斜板沉淀池3内的液位传感器83对其液位实时监测结果，判断所述浅层滤池4的过滤状态，若所述斜板沉淀池3内的液位异常增高，即排水不畅，所述控制芯片可以此判断浅层滤池4 的过滤不畅、滤板42受阻，此时控制芯片可控制强制反洗，保障滤池的过滤效果。

更具体的，所述清水池5包括与所述浅层滤池4连接的第一清水池51，设于所述第一清水池51下游的第二清水池52，用于连接第一清水池51和第二清水池52的清水连接管54，及设于所述清水连接管54上的清水泵53，所述清水泵53的启停由所述控制芯片控制，所述第一清水池51和第二清水池52中分别布置一个所述液位传感器85a和85b。第一清水池51可以与浅层滤池4一体化设计，可以作为清水预收集之用，其容量无需太大，以便于对经MABR反应池2、斜板沉淀池3和浅层滤池4处理后的水进行抽样检测，若不达标可第一时间调整前述各污水处理环节，以使整个污水处理达标。第二清水池52可作为清水的主要收集场所，对达标清水进行储存。第一清水池51中的液位传感器85a测量实时液位信息，该信息用于所述控制芯片判断控制清水泵53启停，液位高则开，液位低则停；第二清水池52 中的液位传感器85b一方面可以监测清水池5中的清水量，若满载则提供报警，控制芯片控制设备停止污水处理，另一方面可以和其他几个液位传感器82、83、84一起，使控制芯片根据设备各环节的液位情况判断是否存在堵塞的情况，控制反洗泵72运行，实现自清洗。

以上方案提供的一体化智能污水处理设备，其机动性强、效率高、能耗低、运行稳定和可智能化管理，非常适合如农村污水处理这类污水点多面广的作业需求。

以上所述本实用新型的具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何根据本实用新型的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围内。