CN109368949A - 一种基于物联网的污水污染物清除装置及其清除方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水处理领域，公开了一种基于物联网的污水污染物清除装置及其清除方法。该清除装置包括沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、接触曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽和放流槽。沉淀厌氧槽包括厌氧槽和无氧槽。接触曝气槽包括第Ⅰ曝气槽和第Ⅱ曝气槽。沉淀脱氮槽、厌氧槽、无氧槽、第Ⅰ曝气槽、第Ⅱ曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽和放流槽顺次连接。内部循环管分别连接沉淀厌氧槽和接触曝气槽。污泥移送管、污泥浓缩储流槽和污泥清除槽顺次连接。该装置适用于各种污水处理项目，清除方法流程简捷，具有污水处理率高、维护运行管理费低、无异常气味和二次污染。

Description

一种基于物联网的污水污染物清除装置及其清除方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种基于物联网的污水污染物清除装置及其清除方法。

背景技术

近些年来，我国污水处理工作有了前所未有的发展，随着人民的生活水平提高以及城市化进程的不断加快，相应淡水资源的需求量和消耗量也在不断增加。污水处理厂在解决我国水污染问题方面起了巨大的作用，大大地缓解了我国水污染的危机。水作为人类生存的源泉和不可或缺的资源，之前普遍认为水资源是取之不竭的，从而造成了水资源极度短缺，水质也日渐变差，因此带来了一系列危及城市生存发展的生态环境问题。我国的污水处理技术一直沿袭欧美国家近百年来的处理技术与路线，在消化、吸收国外技术的同时，也逐渐地开发出属于自己的技术，对城市污水处理的发展起到了有效的作用。但就现阶段我国所采用的污水处理技术与同期国外技术水平相比，仍处于一个较慢的发展速度阶段，一直存在能源消耗高、维修率高、处理效率低、自动化程度低等缺点，因此部分污水仅进行简单的处理之后即排放，导致多处湖泊及港池等封闭性水域由于氮、磷等化合物的过多流入而出现富营养化现象，水质也逐级恶化。水质的富营养化会促进水中浮游性生物包括藻类、浮萍类等繁殖能力较强的水生植物开始进行疯狂的生长繁殖，这些植物不断地繁殖生长会导致水中的含氧量持续下降，其他生物无法继续生存，导致水质进一步恶化，生态环境失衡，出现恶性循环。如上所述的水质污染多是由于生活污水、工业废水、畜禽养殖废水等污水的未经处理而随意排放产生的。

目前相关污水处理领域中，对于去除氮磷等化合物及污染物的污水处理常运用物理方法和化学方法。物理方法和化学方法一般是采用氨气吹脱法、离子交换法等，这些处理方法具有对温度较敏感、消耗费用较高、所用药品昂贵、实施过程中对于环境有特定的要求等各方面的缺点，会导致常规的实施过程有困难，实施率也并不高。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本发明目的在于提供一种基于物联网的污水污染物清除装置及其清除方法。

本发明所采用的技术方案为：一种基于物联网的污水污染物清除装置，该装置包括沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、接触曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽和放流槽，沉淀厌氧槽包括厌氧槽和无氧槽，接触曝气槽包括第Ⅰ曝气槽和第Ⅱ曝气槽，沉淀脱氮槽、厌氧槽、无氧槽、第Ⅰ曝气槽、第Ⅱ曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽和放流槽顺次连接。

本发明提供了一种基于物联网的污水污染物清除装置，该装置各构件之间通过简便、快捷地方式连接而成，装置内各构件间协同运作，从而实现高效污水处理，无二次污染和任何副作用，具有很高的实用性和很强的实施性。

优选地，该装置还包括内部循环管，内部循环管分别连接沉淀厌氧槽和接触曝气槽。

优选地，该装置还包括污泥移送管、污泥浓缩储流槽和污泥清除槽，污泥移送管、污泥浓缩储流槽和污泥清除槽顺次连接，污泥移送管分别连接沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、沉淀槽、间歇曝气槽，污泥浓缩储流槽连接沉淀脱氮槽。

本发明提供的装置内设置有内部循环管、污泥移送管、污泥浓缩储流槽和污泥清除槽，是用于将进入装置内的待处理污水内污染物处理的过程中，部分待处理的污水和污泥可实现循环处理，用于减少污泥的沉积，从而实现污水处理的高效化及其利用率的最大化。

优选地，接触曝气槽和间歇曝气槽底部分别设有水中曝气装置，沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、接触曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽、放流槽和污泥浓缩储流槽底部分别设有污泥移送泵。

优选地，沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、接触曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽、放流槽和污泥浓缩储流槽内分别设有格栅，格栅上分别设有过滤层，过滤层上分别设有多孔土壤层，过滤层与多孔土壤层间分别设有毛细管网。

优选地，过滤层是由过滤材料堆积而成。

优选地，过滤材料包括火山岩，内径为30-300毫米；

优选地，内径为50-200毫米；

进一步优选地，内径为80-100毫米。

本发明提供的装置中接触曝气槽和间歇曝气槽内均设置水中曝气装置是用于提高硝化作用和好氧反应的效率，提高污水污染物的去除率。该装置中设置格栅，用于支撑过滤层的过滤材料。过滤层用于诱导待处理污水在该装置内流动时间增加，从而实现污染物的高效去除。过滤材料的选取可最大程度地吸附污染物。多孔土壤层是用于吸附待处理污水中的污染物，具有净化的辅助功能，同时可吸收厌氧反应之后产生的氮气，提高氮磷等化合物的去除率。毛细管网是用于防止多孔土壤层土壤掉落，同时保证多孔土壤层动植物和微生物能够通过并与待处理污水相接触。

优选地，该装置的清除方法包括污水流入沉淀脱氮槽进行固液分离，之后进入沉淀厌氧槽中的厌氧槽和无氧槽内进行厌氧反应和反硝化作用，随后进入接触曝气槽的第Ⅰ曝气槽和第Ⅱ曝气槽进行硝化作用，经接触曝气槽进入沉淀槽进行污泥沉积，经沉淀槽进入间歇曝气槽进行好氧反应，经间歇曝气槽进入接触过滤槽进行污水沉积，最后部分净化处理水经放流槽流出。

优选地，该装置的清除方法还包括污水顺次流经沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、接触曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽和放流槽之后，接触曝气槽内的部分待处理污水和污泥经内部循环管返回至沉淀厌氧槽进行再循环处理。

优选地，该装置的清除方法还包括污水顺次流经沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、接触曝气槽、沉淀槽、间歇曝气槽、接触过滤槽和放流槽之后，沉淀脱氮槽、沉淀厌氧槽、沉淀槽、间歇曝气槽内的一部分污水和污泥经污泥移送管移送至污泥浓缩储流槽内，污泥浓缩储流槽内部分污水和污泥流入沉淀脱氮槽内进行再循环处理，污泥浓缩处理槽内污水和污泥的剩余部分经污泥清除槽排出。

本发明提供了一种基于物联网的污水污染物清除装置的清除方法，该方法可有效提高对比流入污水量中氮磷去除率、对比流入污水量的定时处理率，降低对比流入污水量费用消耗率，从而实现污水处理过程中氮磷等化合物去除率的最大化。本发明中在提高沉淀厌氧槽、接触曝气槽、间歇曝气槽中氮磷等化合物清除率的同时，通过将部分污水进行再循环，部分污泥排出该装置，从而提高本装置整体的使用性能，减少运营管理费用，提高待处理污水在装置内的处理效率，最大程度的提高污水处理速度与循环效率。

本发明的有益效果为：

本发明为一种基于物联网的污水污染物清除装置及其清除方法，该发明通过利用装置各构件之间的协同作用，其不仅适用于大、小型污水处理项目，同时也具有污水处理效率高、维护运行管理费用低、无异常气味等特点，将污水处理与绿化生态相结合，对生存生态环境起到美化和改善的作用。该清除方法流程简捷，无二次污染的现象的出现。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的结构示意图；

图2是本发明具体实施方式的平面结构示意图；

图3是本发明具体实施方式的横截面示意图；

图4是本发明具体实施方式中接触曝气槽的结构示意图；

图5是本发明具体实施方式的框架结构示意图。

图中：1-沉淀脱氮槽；1a-沉淀脱氮槽；1b-沉淀脱氮槽；2-沉淀厌氧槽；2a-厌氧槽；2b-无氧槽；3-接触曝气槽；3a-第Ⅰ曝气槽；3b-第Ⅱ曝气槽；4-沉淀槽；5-间歇曝气槽；5a-间歇曝气槽Ⅰ；5b-间歇曝气槽Ⅱ；5c-间歇曝气槽Ⅲ；6-接触过滤槽；7-放流槽；8-内部循环管；9-污泥移送管；10-污泥浓缩储流槽；11-污泥清除槽；12-水中曝气装置；13-污泥移送泵；14-格栅；15-过滤层；16-多孔土壤层；17-毛细管网；18-草坪；19-污水流入口；20-净化水流出口；21-连接管；22-支撑架；23-空气注入装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步阐释。本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明提供的该基于物联网的污水污染物清除装置包括沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2、接触曝气槽3、沉淀槽4、间歇曝气槽5、接触过滤槽6和放流槽7。沉淀脱氮槽1包括沉淀脱氮槽1a和沉淀脱氮槽1b，沉淀脱氮槽1a通过连接管21连接沉淀脱氮槽1b。沉淀厌氧槽2包括厌氧槽2a和无氧槽2b，厌氧槽2a通过连接管21连接无氧槽2b。接触曝气槽3包括第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b。间歇曝气槽5包括间歇曝气槽Ⅰ5a、间歇曝气槽Ⅱ5b和间歇曝气槽Ⅲ5c。沉淀脱氮槽1a、沉淀脱氮槽1b、厌氧槽2a、无氧槽2b、第Ⅰ曝气槽3a、第Ⅱ曝气槽3b、沉淀槽4、间歇曝气槽Ⅰ5a、间歇曝气槽Ⅱ5b和间歇曝气槽Ⅲ5c、接触过滤槽6和放流槽7顺次连接。

沉淀脱氮槽1中上部设有格栅14，格栅14上表面是由过滤材料堆积而成的过滤层15，过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种植有草坪18等植物。沉淀脱氮槽1格栅14下部设有充足的空间。多孔土壤层16上所种植物根茎经生长发育延伸至土壤层底部并通过毛细管网17进入过滤层15中。多孔土壤层16中具有与日常土壤表层下深度1米处可生存的动物和微生物相一致的生物体。毛细管网17是用于防止多孔土壤层中的土壤散落在过滤层中。过滤层15是由过滤材料堆积而成，其表面附着有可用于吸收氮磷等化合物的微生物。格栅14用于支撑过滤层15。经沉淀脱氮槽1处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过沉淀脱氮槽1与沉淀厌氧槽2之间所设的连接管21，将待处理的污水流入沉淀厌氧槽2内。沉淀厌氧槽2分为厌氧槽2a和无氧槽2b。厌氧槽2a和无氧槽2b中下部均设有格栅14，格栅14的上部是过滤层15，过滤层15外侧设有支撑架22，用于固定过滤层。过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种有草坪18等植物。厌氧槽2a和无氧槽2b格栅14下部均设有充足的空间，该空间底部设有污泥移送泵13，污泥移送泵13经连接管21与外部空气注入装置23相连。格栅14、过滤层15、多孔土壤层16、毛细管网17、草坪18功能与沉淀脱氮槽1一致。经沉淀厌氧槽2处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过沉淀厌氧槽2与接触曝气槽3之间所设的连接管21，使待处理的污水流入接触曝气槽3内。接触曝气槽3中下部设有格栅14，格栅14的上部是过滤层15，过滤层15外侧设有支撑架22，过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种有草坪18等植物。接触曝气槽3格栅14下部设有充足的空间，该空间底部设有水中曝气装置12和污泥移送泵13，水中曝气装置12经连接管21与空气注入装置23相连，污泥移送泵13经连接管21与外部空气注入装置23相连。经接触曝气槽3处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过接触曝气槽3与沉淀槽4之间所设的连接管21，使待处理的污水流入沉淀槽4内。沉淀槽4中上部设置有格栅14，格栅14的上部是过滤层15，过滤层15外侧设有支撑架22，用于固定过滤层。过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种有草坪18等植物。沉淀槽4用于污水和污泥的沉积。沉淀槽4中沉积的污泥经污泥移送泵13推进至污泥移送管9流入污泥浓缩储流槽10中。经沉淀槽4处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过沉淀槽4与间歇曝气槽5之间所设的连接管21，使待处理的污水流入间歇曝气槽5内。间歇曝气槽5内各构件的设置与接触曝气槽3内的一致，各构件的实施功能也一致。经间歇曝气槽5处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过间歇曝气槽5与接触过滤槽6之间所设的连接管21，使待处理的污水流入接触过滤槽6内。接触过滤槽6中部设有格栅14，格栅14的上部是过滤层15，过滤层15外侧设有支撑架22，过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种有草坪18等植物。接触过滤槽6格栅14下部设有充足的空间，该空间底部设有污泥移送泵13，污泥移送泵13经连接管21与外部空气注入装置23相连。经接触过滤槽6处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过接触过滤槽6与放流槽7之间所设的连接管21，使待处理的污水流入放流槽7内。放流槽7中部设有格栅14，格栅14的上部是过滤层15，过滤层15外侧设有支撑架22，过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种有草坪18等植物。放流槽7格栅下部设有充足的空间，该空间底部设有污泥移送泵13，污泥移送泵13经连接管21与外部空气注入装置23相连。经放流槽7处理之后的污水，达到水位流出口高度时通过利用净化水流出口20将净化处理水排出装置。污泥浓缩处理槽10中部设有格栅14，格栅14的上部是过滤层15，过滤层15外侧设有支撑架22，过滤层15上部设有多孔土壤层16，过滤层15与多孔土壤层16之间设有毛细管网17，多孔土壤层16上表面种有草坪18等植物。污泥浓缩处理槽10格栅下部设有充足的空间，该空间底部设有污泥移送泵13，污泥移送泵13经连接管21与外部空气注入装置23相连。污泥浓缩处理槽10用于对上述各处理槽内的污泥进行沉积与收集，之后污泥经污泥移送泵13将污泥推进至污泥清理槽11中，从而排出装置。剩余部分的污水和污泥在达到水位流出口高度时经连接管21流入沉淀脱氮槽1进行再次循环。

待处理的污水从污水流入口19进入沉淀脱氮槽1内，进入沉淀脱氮槽1的过滤层15中，过滤层15中过滤材料上附着的微生物可吸收部分污水中氮磷等化合物，多孔土壤层16中的动物、植物根茎及所含微生物可用于吸收部分化合物，剩余部分进入格栅14底部的空间中进行沉积。本实施例中沉淀脱氮槽1格栅14底部空间中设置有污泥移送泵13，用于将沉积的污泥通过污泥移送管9送至污泥浓缩储流槽10中。本实施例在实施过程中由于待处理污水的量较大，设置了2个沉淀脱氮槽：1a和1b。上述沉淀脱氮槽的设置数量可根据实际待处理污水的量进行设定，并不仅限于本实施例中的设定数目。沉淀脱氮槽是用于对流入的待处理污水进行沉积，去除部分氮磷等化合物，实现待处理污水固液分离最大化。待处理污水经沉淀脱氮槽1处理达到水位流出口高度时通过连接管21流入沉淀厌氧槽2的厌氧槽2a内。待处理污水中常规含有的有机态氮在待处理污水流入装置过程中及在本装置各构件之间传送的过程中，将有机态氮转化为氨态氮，之后形成硝态氮或亚硝态氮。待处理污水进入厌氧槽2a后，多孔土壤层16中的动植物和微生物、过滤材料附着的微生物吸收部分氮形态化合物，剩余部分中的硝态氮或亚硝态氮在厌氧槽2a的厌氧条件下，通过反硝化作用形成氨态氮和有机态氮。之后待处理污水达到水位流出口高度时经连接管21进入无氧槽2b内，无氧槽2b内的多孔土壤层16中的动植物和微生物、过滤材料附着的微生物吸收部分氮形态化合物，未完全形成有机态氮的部分在无氧槽2b内经反硝化作用形成氮气，释放到多孔土壤层16中吸收用于植物的生长，其余部分形成氮气进行排放。本实施例中沉淀厌氧槽2格栅14底部空间中设置有污泥移送泵13，用于将沉积的污泥通过污泥移送管9送至污泥浓缩储流槽10中。待处理污水经无氧槽2b的处理达到水位流出口高度时通过连接管21流入接触曝气槽3内。接触曝气槽3内的多孔土壤层16中的动植物和微生物、过滤材料附着的微生物吸收部分氮形态化合物。接触曝气槽3内格栅14底部设有水中曝气装置12和污泥移送泵13。水中曝气装置12可通过外部所设的空气注入装置23经连接管21将氧气注入接触曝气槽3中，以提高待处理污水中的溶氧量，用于实现有机态氮向硝态氮的转化。污泥移送泵13可将沉积的污泥排出该装置，用于减少污泥的沉积，提高本装置的使用效率。接触曝气槽3格栅14下部的空间较沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2的小，使格栅14上部的填充过滤材料的空间变大，以确保过滤材料填充充分。其是为了通过在最大限度地提高过滤材料上附着的微生物浓度的同时，使微生物与待处理污水之间的接触面积达到最大，从而提高接触曝气槽内的反应效率。过滤层15过滤材料外侧设有支撑架22，是用于支撑过滤材料。本实施例中将过滤材料放置在箱子中，用于对过滤材料进行固定和整理，可防止过滤材料向下部空间掉落。在具体实施的过程中，对于过滤材料的固定方式及固定件的选取并不仅限于本实施例中的设置，可根据相对应的需求进行设计，上述固定方式及固定件的选取的实施功能与本发明一致的，均属于本发明保护的范围。本实施例中选取火山岩作过滤层过滤材料，火山岩的外表面具凹凸不平，增大了过滤材料与污水污染物的接触面积。同时火山岩作为微生物的最佳生存场所，其可提高过滤材料附着的微生物对氮磷等污染物的去除率。上述过滤材料的设置方式和设置数量在具体实施过程中可按照待处理污水的量进行设定，并不仅限于本实施例中的设定方法。上述过滤材料的选取还包括有炉渣、矿石等。本实施例中设置了2个接触曝气槽，包括第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b，第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b之间以连接管21连接，是用于提高曝气装置的效率，从而提高氮磷等化合物的去除率。在沉淀厌氧槽2与接触曝气槽3之间设有内部循环管8，是用于将沉淀厌氧槽反硝化作用之后的污水和污泥流入接触曝气槽进行硝化作用，之后接触曝气槽内的部分污水和污泥经内部循环管返回至沉淀厌氧槽中继续进行反硝化作用。沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2和内部循环管8之间形成的循环，在循环多次之后，处理槽内污泥的沉积量减少，氮磷等化合物减少。接触曝气槽3内的除用于循环的污水和污泥之外，剩余部分的污水和污泥达到水位流出口高度时经连接管21进入沉淀槽4内。沉淀槽4中的多孔土壤层16中的动植物和微生物可吸收部分污水污染物。沉淀槽4底部空间用于污泥的沉积。本实施例中沉淀槽4底部空间中设置有污泥移送泵13，用于将沉积的污泥通过污泥移送管9送至污泥浓缩储流槽10中。待处理污水经沉淀槽4处理达到水位流出口高度时通过连接管21流入间歇曝气槽5内。间歇曝气槽5内的多孔土壤层16中的动植物和微生物、过滤材料附着的微生物吸收部分污染物。间歇曝气槽5内格栅14底部设有水中曝气装置12，其可通过外部所设的空气注入装置23经连接管21将氧气注入间歇曝气槽5中，以提高待处理污水中的溶氧量，用于实现有机态氮向硝态氮的转化。本实施例中间歇曝气槽5格栅14底部空间中设置有污泥移送泵13，用于将沉积的污泥通过污泥移送管9送至污泥浓缩储流槽10中。本实施例由于污水处理量较大，从而设置了3个间歇曝气槽：间歇曝气槽Ⅰ、间歇曝气槽Ⅱ、间歇曝气槽Ⅲ，用于提高污水的曝气效率，使硝化作用反应加强，从而提高污染物及氮磷等化合物的去除率。待处理污水经间歇曝气槽5处理达到水位流出口高度时通过连接管21流入接触过滤槽6内。接触过滤槽6内的多孔土壤层16中的动植物和微生物、过滤材料附着的微生物吸收部分污染物。接触过滤槽6是用于将近处理完成的污水再次进行过滤和污染物的吸收，从而提高污水中氮磷等化合物的去除率。经接触过滤槽6的处理达到水位流出口高度时污水经连接管21流入放流槽7内。放流槽7中的多孔土壤层16、过滤材料附着微生物均可用于吸收最终的净化处理水的前期中的残余的污染物或氮磷等化合物。最终经放流槽7的净化水流出口20将净化完成的水排出装置。

沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2、沉淀槽4、间歇曝气槽5的底部空间内分别有污泥移送泵13，待处理污水在经沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2、沉淀槽4、间歇曝气槽5的处理过程中，部分污泥会沉积在各处理槽的底部空间内，经污泥移送泵13将处理槽内的污泥及部分污水通过污泥移送管9传送至污泥浓缩储流槽10内。污泥浓缩储流槽10内的污水混合着部分污泥达到水位流出口高度时经连接管21传送返回至沉淀脱氮槽1进行新一轮的循环处理。污泥浓缩储流槽10内剩余部分的污泥经连接管21流入污泥清除槽11，从而将污泥清除。

氮形态化合物的去除：①污水经污水流入口19进入装置，经沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2的厌氧槽2a和无氧槽2b、接触曝气槽3的第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b、沉淀槽4、间歇曝气槽5、接触过滤槽6和放流槽7的处理可去除部分氮形态化合物；②污水进入装置，经沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2、接触曝气槽3的第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b之间的厌氧反应、反硝化作用和硝化作用，加之沉淀厌氧槽2和接触曝气槽3之间内部循环管的循环作用，可高效去除氮形态化合物。上述对待处理污水的处理过程同时进行，可用于氮形态化合物的完全去除。

磷形态化合物的去除：①污水经污水流入口19进入装置，经沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2的厌氧槽2a和无氧槽2b、接触曝气槽3的第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b、沉淀槽4、间歇曝气槽5、接触过滤槽6和放流槽7的处理可去除部分磷形态化合物；②污水进入装置，经沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2、接触曝气槽3的第Ⅰ曝气槽3a和第Ⅱ曝气槽3b、沉淀槽4、间歇曝气槽5之间的反应，在各处理槽底部均会产生一定程度的污泥的沉积。这些污泥的来源：污水中含有的磷形态化合物在沉淀脱氮槽1、沉淀厌氧槽2、接触曝气槽3和间歇曝气槽5的过程中经多孔土壤层16中的动植物和微生物的作用可除去部分磷形态化合物，之后经接触曝气槽3、间歇曝气槽5中的硝化作用和好氧反应及沉淀厌氧槽2中的反硝化作用，通过内部循环管8和污泥移送管9进行循环反应。硝化作用和好氧反应过程中微生物与磷形态化合物反应之后即会沉降至处理槽底部空间内与污泥混合，这些混合物经污泥移动泵13的推动通过污泥移送管9传送至污泥浓缩储流槽10，污泥浓缩储流槽10经连接管21将污泥移送至污泥清除槽11进行清除。磷形态化合物的完全去除是依赖于硝化作用与反硝化作用之间的相互作用，从而促使磷形态化合物随着污泥的沉积与排出而实现。

本发明中装置内多孔土壤层、过滤层过滤材料内所包含的可用于吸附氮磷等化合物和各种污水污染物的微生物均为一次性投放即可。由于本装置内多孔土壤层和过滤材料均属于该类微生物适宜生存的环境，因此此类微生物投放之后即会通过自身的繁殖功能，来实现微生物量始终处于平衡状态。本发明提供的装置不仅为污水处理领域，其也有效促进了节能降耗、循环经济的发展。

本发明具体实施例中由于待处理污水的量较大，从而根据各处理槽的处理功能相应的增加了设置数量，同时在各处理槽的底部空间中设置了污泥移送泵以及沉淀槽的设定。上述关于各处理槽数量的设定、污泥移送泵的设定、沉淀槽的设定和过滤材料的选取在具体实施过程中可依据实际情况进行相应的增加、去除或选定。但该污水污染物清除装置在实际操作或设置过程中，与本装置各处理槽之间的所设置的连接关系及各处理槽之间的作用功能关系相一致或相类似的均属于本发明的保护范围。

实验例

从污水储存池中取600ml待处理污水原液，将提取液摇匀后平均分为6份，每份100ml，分别选取内径为30mm，300mm，50mm，200mm，80mm，100mm的火山岩作为实施例，用于检验火山岩表面附着的微生物吸收待处理污水中氮磷等化合物的吸收率。首先对每份污水提取液中氮磷等化合物含有量进行检测，取平均值作为基值。将本实施例中的不同内径的火山岩放置于各提取液中1小时之后取出，再次对每份经处理后的污水提取液中氮磷等化合物含有量进行检测，得到检测值。火山岩对氮磷等化合物的吸收率是基值与检测值的差值与基值的比值。

表1火山岩表面微生物对氮磷等化合物的吸收率

由表1的结果显示，本发明中各实施例中火山岩上微生物对氮磷等化合物的吸收效果良好，各实施例的吸收率均在50％以上。其中实施例5和实施例6的吸收率高达95％，吸收效果最佳。

本发明中各处理槽均可与计算机终端连接。在该装置进行污水处理的过程中，计算机终端可对本装置进行控制与运行操作，同时也可观察到各处理槽内的反应进度，从而实现污水处理的最大化和污泥排出的最大化，将氮磷等化合物以及其他污染物清除干净。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述装置包括沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、接触曝气槽(3)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)、接触过滤槽(6)和放流槽(7)，所述沉淀厌氧槽(2)包括厌氧槽(2a)和无氧槽(2b)，所述接触曝气槽(3)包括第Ⅰ曝气槽(3a)和第Ⅱ曝气槽(3b)，所述沉淀脱氮槽(1)、厌氧槽(2a)、无氧槽(2b)、第Ⅰ曝气槽(3a)、第Ⅱ曝气槽(3b)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)、接触过滤槽(6)和放流槽(7)顺次连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述装置还包括内部循环管(8)，所述内部循环管(8)分别连接沉淀厌氧槽(2)和接触曝气槽(3)。

3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述装置还包括污泥移送管(9)、污泥浓缩储流槽(10)和污泥清除槽(11)，所述污泥移送管(9)、污泥浓缩储流槽(10)和污泥清除槽(11)顺次连接，所述污泥移送管(9)分别连接沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)，所述污泥浓缩储流槽(10)连接沉淀脱氮槽(1)。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述接触曝气槽(3)和间歇曝气槽(5)底部分别设有水中曝气装置(12)，所述沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、接触曝气槽(3)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)、接触过滤槽(6)、放流槽(7)和污泥浓缩储流槽(10)底部分别设有污泥移送泵(13)。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、接触曝气槽(3)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)、接触过滤槽(6)、放流槽(7)和污泥浓缩储流槽(10)内分别设有格栅(14)，格栅(14)上分别设有过滤层(15)，过滤层(15)上分别设有多孔土壤层(16)，所述过滤层(15)与多孔土壤层(16)间分别设有毛细管网(17)。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述过滤层(15)是由过滤材料堆积而成。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置，其特征在于，所述过滤材料包括火山岩，内径为30-300毫米；

优选地，内径为50-200毫米；

进一步优选地，内径为80-100毫米。

8.一种基于物联网的污水污染物清除装置的清除方法，其特征在于，所述清除方法包括污水流入沉淀脱氮槽(1)进行固液分离，之后进入沉淀厌氧槽(2)中的厌氧槽(2a)和无氧槽(2b)内进行厌氧反应和反硝化作用，随后进入接触曝气槽(3)的第Ⅰ曝气槽(3a)和第Ⅱ曝气槽(3b)进行硝化作用，经接触曝气槽(3)进入沉淀槽(4)进行污泥沉积，经沉淀槽(4)进入间歇曝气槽(5)进行好氧反应，经间歇曝气槽(5)进入接触过滤槽(6)进行污水沉积，最后部分净化处理水经放流槽(7)流出。

9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置的清除方法，其特征在于，所述清除方法还包括污水顺次流经沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、接触曝气槽(3)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)、接触过滤槽(6)和放流槽(7)之后，接触曝气槽(3)内的部分待处理污水和污泥经内部循环管(8)返回至沉淀厌氧槽(2)进行再循环处理。

10.根据权利要求8所述的一种基于物联网的污水污染物清除装置的清除方法，其特征在于，所述清除方法还包括污水顺次流经沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、接触曝气槽(3)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)、接触过滤槽(6)和放流槽(7)之后，沉淀脱氮槽(1)、沉淀厌氧槽(2)、沉淀槽(4)、间歇曝气槽(5)内的一部分污水和污泥经污泥移送管(9)移送至污泥浓缩储流槽(10)内，所述污泥浓缩储流槽(10)内部分污水和污泥流入沉淀脱氮槽(1)内进行再循环处理，污泥浓缩处理槽(10)内污水和污泥的剩余部分经污泥清除槽(11)排出。