一种适用于矿区生活污水适度处理装置

1.本实用新型属于污水适度处理领域，主要涉及一种适用于矿区生活污水适度处理装置。


背景技术：

2.西北干旱荒漠区地处亚欧大陆最中心的位置，距离海洋较远。该地区土地荒漠化严重，植被种类少，部分地区土地盐碱化程度高，生态系统极其脆弱，地下水和地表水量较为稀缺。加之煤矿的大量开采，导致部分地下水和地表水被污染，可用于植被恢复的水量更是紧缺。由于西北荒漠区干旱缺水，可用水资源极少，再生水的使用尤为重要。生活污水作为可有效利用的再生水资源，对其进行适度处理对于达到西北荒漠区煤炭基地植被恢复的用水需求，改善自然环境，有着深刻意义。
3.目前国内外常用的生活污水处理技术主要包括氧化沟法、厌氧/缺氧/好氧工艺(a2/o)、序批式活性污泥法(sbr)、曝气生物滤池(baf)、膜生物反应器(mbr)等。氧化沟法占地面积大，建设成本高；a2/o工艺除磷效果不佳，能耗高；sbr工艺同样脱氮除磷效果不佳；mbr工艺膜造价高，后期运行管理较为复杂。
4.复合生物反应器(hybrid biological reactor，hbr)以传统活性污泥法为基础，为提高生物池中生物量从而向其中投加填料以供微生物附着生长，从而形成活性污泥与生物膜的复合体系。该体系解决了传统活性污泥脱氮除磷与污泥龄之间的矛盾问题，提高了反应器中的生物量，增长了微生物泥龄，减少污泥产量，增强去污能力，系统耐冲击负荷强，系统运行更加稳定。
5.但目前，现有的复合生物反应器工艺受填料材质及工艺过程控制的限制，使其附着生物膜老化后不能及时排出系统，由此影响了硝化作用的进行。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的就是针对上述现有技术存在的问题，提出了一种适用于矿区生活污水适度处理装置。
7.本实用新型的目的是这样实现的：一种适用于矿区生活污水适度处理装置，其特征在于水浴箱的水浴进水管和水浴出水管分别与反应器夹层的上下端连通，在水浴进水管上安装有蠕动泵i和电磁阀iii，在所述反应器的下端安装有原液进水管，所述原液进水管穿过夹层与反应器内部连通，在原液进水管上安装有蠕动泵ii和电磁阀v。在所述反应器底端安装有排泥管，所述排泥管穿过夹层与反应器内部连通，在所述排泥管上安装有电磁阀iv，所述反应器上安装有取样管和排水管，所述取样管和排水管穿过夹层与反应器内部连通，在所述取样管和排水管上分别安装有电磁阀i和电磁阀ii；反应器顶端安装有搅拌机，搅拌机的叶轮置于反应器内部；气泵通过曝气管与曝气砂头连接，在曝气管上安装有气体流量计，所述曝气管穿过反应器夹层且曝气砂头位于反应器内部的底端；所述反应器内部安装有水位传感器和溶解氧传感器；反应器外壁安装有液晶显示屏和控制电路总成，控制
电路总成包含单片机控制单元、通用i/o和电机驱动模块，所述单片机控制单元通过电机驱动模块分别与蠕动泵i、蠕动泵ii、电磁阀i、电磁阀ii、电磁阀iii、电磁阀iv、电磁阀v、气泵、搅拌机连接，所述单片机控制单元通过通用i/o与液晶显示屏连接；所述单片机控制单元通过a/d转换分别与溶解氧传感器和水位传感器连接。所述反应器内部放置有悬浮式球形聚丙烯填料。
8.本实用新型公开了一种适用于矿区生活污水适度处理装置，具有如下优点：(1)球型聚丙烯填料使用方便，便于微生物附着，配合曝气搅动作用可便于老化的生物膜自动脱落；(2)设定参数后，通过单片机全自动控制整体工艺稳定运行，降低了对操作人员经验的限制，稳定提高了cod的去除率和脱氮除磷能力；(3)该装置利用生物膜进行硝化作用，利用悬浮态活性污泥去除有机物，可以同时提高cod的去除率以及增强脱氮除磷能力，与此同时也可以缩短水力停留时间，提高处理效率。
附图说明
9.图1为一种适用于矿区生活污水适度处理装置整体结构示意图；
10.图2为一种适用于矿区生活污水适度处理装置内部结构示意图；
11.图3控制电路总成结构示意图；
12.图中件号说明：
13.1、水浴出水管；2、电磁阀i；3、取样管；4、电磁阀ii；5、排水管；6、水浴进水管；7、水浴箱；8、蠕动泵i；9、电磁阀iii；10、排泥管；11、电磁阀iv；12、气体流量计；13、曝气管；14、气泵；15、原液进水管；16、蠕动泵ii；17、电磁阀v；18、反应器；19、溢流口；20、搅拌机；21、曝气砂头；22、单片机控制单元；23、通用i/o；24、液晶显示屏；25、控制电路总成；26、电机驱动模块；27、溶解氧传感器；28、水位传感器；29、a/d转化。
具体实施方式
14.以下实施例或实施方式旨在进一步说明更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，而不是对本实用新型的限定。
15.一种适用于矿区生活污水适度处理装置，其特征在于水浴箱7的水浴进水管6和水浴出水管1分别与反应器18夹层的上下端连通，在水浴进水管6上安装有蠕动泵i8和电磁阀iii9，在所述反应器18的下端安装有原液进水管15，所述原液进水管15穿过夹层与反应器18内部连通，在原液进水管15上安装有蠕动泵ii16和电磁阀v17。在所述反应器18底端安装有排泥管10，所述排泥管10穿过夹层与反应器18内部连通，在所述排泥管10上安装有电磁阀iv11，所述反应器18上安装有取样管3和排水管5，所述取样管3和排水管5穿过夹层与反应器18内部连通，在所述取样管3和排水管5上分别安装有电磁阀i2和电磁阀ii4；反应器18顶端安装有搅拌机20，搅拌机20的叶轮置于反应器18内部；气泵14通过曝气管13与曝气砂头21连接，在曝气管13上安装有气体流量计12，所述曝气管13穿过反应器18夹层且曝气砂头21位于反应器18内部的底端；所述反应器18内部安装有水位传感器28和溶解氧传感器27；反应器18外壁安装有液晶显示屏24和控制电路总成25，控制电路总成25包含单片机控制单元22、通用i/o23和电机驱动模块26，所述单片机控制单元22通过电机驱动模块26分别与蠕动泵i8、蠕动泵ii16、电磁阀i2、电磁阀ii4、电磁阀iii9、电磁阀iv11、电磁阀v17、气泵
14、搅拌机20连接，所述单片机控制单元22通过通用i/o23与液晶显示屏24连接；所述单片机控制单元22通过a/d转换29分别与溶解氧传感器27和水位传感器28连接。所述反应器18内部放置有悬浮式球形聚丙烯填料。
16.在作业使用前，通过液晶显示屏24设定系统运行参数，包括曝气量，搅拌速度，运行周期，溶解氧浓度，水力停留时间，选择处理模式，包括厌氧、缺氧、曝气、沉淀各阶段的排列组合形式及各阶段运行时间。
17.本实施例通过以下参数设定进行介绍，旨在进一步说明更好的说明本实用新型的目的、技术方案和优点，而不是对本实用新型的限定。具体参数：曝气量为2l/min，搅拌速度为180
±
20r/min，运行周期为7h，溶解氧浓度为7mg/l，选择处理模式为厌氧处理2h、缺氧处理1h、曝气处理3h、沉淀1h，水力停留时间为7h。
18.作业使用时，将适量污泥放入一种适用于矿区生活污水适度处理装置的反应器18内，投入适量球形聚丙烯填料。单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动电磁阀iii9打开，同时驱动蠕动泵i8工作，将水浴箱7内的恒温25℃的水循环泵入反应器18的夹层内。单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动电磁阀v17打开，同时驱动蠕动泵ii16工作，将待处理原液泵入到反应器18内，单片机控制单元22通过a/d转化29控制水位传感器28工作，将水位数据返回到单片机控制单元22，当达到反应器18最高水位的时候。单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动搅拌机20开始工作，单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动电磁阀i2定时开启，从取样管3中取适量水样进行实验室测定，当cod、氨氮的出水浓度和去除率稳定时认为系统挂膜成功，开始下一步处理。在系统运行2h后，单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动气泵14开始以工作，同时，单片机控制单元22通过a/d转化29控制溶解氧传感器27工作，并实时返回数据，根据设定的溶解氧参数调节气泵14工作效率。将空气通过曝气砂头21溶入反应器18内的待处理原液内，运行1h后，单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动气泵14开始工作，通过溶解氧传感器27实时返回的数据，根据设定的溶解氧参数调节气泵14工作效率。将空气通过曝气砂头21溶入反应器18内的待处理原液内，运行3h后，单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动气泵14和搅拌机20停机，沉淀1h，单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动电磁阀ii4打开，将处理后的水体从反应器18排出，水体排出后，单片机控制单元22通过电机驱动模块26驱动电磁阀iv11打开，将反应器18内的污泥排出。