CN2825626Y - 节能环保型数控生物滤罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水处理设备。节能环保型数控生物滤罐，包括罐体(1)、滤料层，罐体(1)的下部分别设有反冲洗进气管接口(6)、污水进水管接口(7)，罐体(1)的上部分别设有出水管接口(17)，其特征在于：罐体(1)的上部设有上溶氧仪(14)、上pH检测仪(15)、上COD水质测量仪(16)，罐体(1)的下部设有下溶氧仪(23)、下pH检测仪(24)、下COD水质测量仪(25)，上溶氧仪(14)、上pH检测仪(15)、上COD水质测量仪(16)、下溶氧仪(23)、下pH检测仪(24)、下COD水质测量仪(25)分别由信号线与PLC编程中心计算机相联接。本实用新型可准确、及时地给出微生物活动所需的氧气量和水量以及微生物生存环境进行全自动控制。

Description

节能环保型数控生物滤罐

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理设备，具体涉及一种生物滤罐。

背景技术

生物滤罐包括罐体、孔形管板、滤料层，罐体的下部分别设有反冲洗进气管接口、污水进水管接口、曝气进气管接口、反冲洗进水管接口、第一人孔、第二人孔、排污管接口、检测取样接口，罐体的上部分别设有出水管接口、反冲洗排水管接口，罐体的上端设有出水槽，出水管接口与出水槽相通，罐体内为空腔，罐体内距离底部1-2米处设置有孔形管板，罐体内装有总体积2/3的滤料层(改性陶性滤料)，罐体内的改性陶性滤料球和微生物相互依存，一部分活性微生物以膜的形式生长于改性陶性滤料的表面，另一部分则以活性浮球生物的形式悬挂在污水中；通过控制风机曝气和冲洗，能起到罐中搅拌和混和的作用，使污水中的有机、无机污染物与微生物充分接触，同时对生物膜具有对一定冲刷，促进生物膜的新陈代谢，加快污水处理速度；生物滤罐可以大容量地吞噬有机无机污染物，化解污水中的有害化学成份。现有的生物滤罐不足之处在于：①原来机械式的没有及时检测控制装置对电、水、风等能源的有效控制，长期无监控循环工作，能源浪费。②不能准确地给出微生物活动所需的氧气量和水量，微生物旺盛的循环生长环境不易控制。③机械式不能有效、连续的自动对污水进行处理。

发明内容

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种可准确、及时地给出微生物活动所需的氧气量和水量以及微生物生存环境进行全自动控制的节能环保型数控生物滤罐。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：节能环保型数控生物滤罐，包括罐体1、滤料层，罐体1的下部分别设有反冲洗进气管接口6、污水进水管接口7、曝气进气管接口8、反冲洗进水管接口9、排污管接口27、检测取样接口35，罐体1的上部分别设有出水管接口17、反冲洗排水管接口18，罐体1的上端设有出水槽29，出水管接口17与出水槽29相通，罐体1内为空腔，罐体1内的下部设有孔形管板31，孔形管板31上设有滤头，反冲洗进水管接口9、污水进水管接口7、反冲洗进气管接口6位于孔形管板31下方，曝气进气管接口8位于孔形管板31上方，罐体内设有滤料层30，滤料层位于孔形管板31上方；其特征在于：罐体1的上部设有上溶氧仪14、上PH检测仪15、上COD水质测量仪16，罐体1的下部设有下溶氧仪23、下PH检测仪24、下COD水质测量仪25，上溶氧仪14、上PH检测仪15、上COD水质测量仪16、下溶氧仪23、下PH检测仪24、下COD水质测量仪25分别由信号线与PLC编程中心计算机相联接。

所述的罐体1的上部设有上温度计13，罐体1的下部设有下温度计22，上温度计13、下温度计22分别由信号线与PLC编程中心计算机相联接，罐体1内底部设有加热器32，加热器32的温控介质进口10、温控介质出口11设在罐体1上。

本实用新型主要通过设置上、下容氧仪，PLC编程中心计算机自动分析需氧量，PH检测仪(PH酸碱测定仪)给出水质稳定信号，COD水质测量仪在线测定仪进行合格出水质分析，通过PLC编程中心计算机，发出指令，控制曝气鼓风机、进水水泵准确、及时地给出微生物活动所需的氧气量和水量以及微生物生存环境进行全自动控制，始终保持微生物旺盛的循环生长。

本实用新型主要通过设置上、下容氧仪，PLC编程中心计算机自动分析需氧量，PH检测仪(PH酸碱测定仪)给出水质稳定信号，COD水质测量仪在线测定仪进行合格出水质分析，通过PLC编程中心计算机，发出指令，及时、准确地控制反冲洗水泵、曝气鼓风机、进水水泵、反冲洗鼓风机，与现有的长期无监控循环工作相比，充分节约了没有必要的能源。

本实用新型在罐体1内底部设有加热器32，通过上温度计13、下温度计22，调节水质温度，为微生物良好生长，提供一个最佳最合适的活动环境。特别是在北方长期寒冷天气和南方长期酷暑季节下，作用效能更为明显。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图

图2是本实用新型的局部剖视图

图3是图2的俯视图

图中：1-罐体，2-反冲洗进气管，3-污水进水管，4-曝气进气管，5-反冲洗进水管，6-反冲洗进气管接口，7-污水进水管接口，8-曝气进气管接口，9-反冲洗进水管接口，10-温控介质进口，11-温控介质出口，12-雷达测位仪，13-上温度计，14-上溶氧仪，15-上PH检测仪，16-上COD水质测量仪，17-出水管接口，18-反冲洗排水管接口，19-第一检测取样管，20-出水管，21-反冲洗排水管，22-下温度计，23-下溶氧仪，24-下PH检测仪，25-下COD水质测量仪，26-取样器，27-排污管接口，28-排污管，29-出水槽，30-滤料层，31-孔形管板，32-加热器，33-第一人孔，34-第二人孔，35-检测取样接口，P1-反冲洗水泵，P2-曝气鼓风机，P3-进水水泵，P4-反冲洗鼓风机。

具体实施方式

如图1、图2、图3所示，节能环保型数控生物滤罐，包括罐体1、滤料层，罐体1的下部分别设有反冲洗进气管接口6、污水进水管接口7、曝气进气管接口8、反冲洗进水管接口9、温控介质进口10、温控介质出口11、第一人孔33、第二人孔34、排污管接口27、检测取样接口35，罐体1的上部分别设有出水管接口17、反冲洗排水管接口18，罐体1的上端设有出水槽29，出水管接口17与出水槽29相通，罐体1内为空腔，罐体1内的下部设有孔形管板31，孔形管板31上设有滤头，反冲洗进水管接口9、污水进水管接口7、反冲洗进气管接口6位于孔形管板31下方，曝气进气管接口8位于孔形管板31上方，罐体1内底部设有加热器(锅炉水和地下冷水列管式加热器)32，温控介质进口10、温控介质出口11为加热器32的两个端口，罐体内设有滤料层30，滤料层位于孔形管板31上方；罐体1的上部设有上温度计13、上溶氧仪14、上PH检测仪15、上COD水质测量仪16，罐体1的下部设有下温度计22、下溶氧仪23、下PH检测仪24、下COD水质测量仪25，上温度计13、上溶氧仪14、上PH检测仪15、上COD水质测量仪16、下温度计22、下溶氧仪23、下PH检测仪24、下COD水质测量仪25分别由信号线与PLC编程中心计算机相联接。罐体1内上部还可设一台加热器。

罐体1上的反冲洗进气管接口6与反冲洗进气管2相连，反冲洗进气管2与反冲洗鼓风机P4相连；污水进水管接口7与污水进水管3相连，污水进水管3与进水水泵P3相连；曝气进气管接口8与曝气进气管4相连，曝气进气管4与曝气鼓风机P2相连；反冲洗进水管接口9与反冲洗进水管5相连，反冲洗进水管5与反冲洗水泵P1相连。罐体1上的出水管接口17与出水管20相连，出水管20通向排放池；反冲洗排水管接口18与反冲洗排水管21相连，反冲洗排水管21通向污水收集池。排污管接口27与排污管28相连，排污管28通向污水收集池。出水管20上连接一第一检测取样管19，第一检测取样管19与取样器相通；罐体1上设有检测取样接口35，检测取样接口35与第二检测取样管，第二检测取样管与取样器相通。罐体1上方设有雷达测位仪12。

反冲洗进气管2、污水进水管3、曝气进气管4、反冲洗进水管5、出水管20、排污管28上分别设有电动阀。

1、污水通过污水进水管进入罐体下部，再通过与孔形管板相连的专用ABS滤头均匀渗透到罐体上部的滤料层中，污水通过下进上出的水流运动充分接受微生物处理后，到达罐体上部，过锯齿形堰板，至出水槽出水管排出。2、反冲洗水通过反冲洗进水管进入进入罐体下部，再通过与孔形管板相连的专用ABS滤头均匀渗透到罐体上部的滤料层中，对滤芯和滤料进行冲洗，再由顶部的反冲洗排水槽排出，滤渣由底部的人孔或排污管排出。3、反冲洗空气通过反冲洗进气管与专用ABS滤头均匀渗透到罐体上部的滤料层中，对滤板、滤头、滤料进行气冲洗，最终到池顶排出。

本实用新型使微生物的分解速度加快，可以大容量地吞噬有机无机污染物，化解污水中的有害化学成份，从而达到快速净水释放的环保效果、净水循环利用的节能功效，所以，这种改善生物环境，调节微生物活性，采取计算机集散技术控制，达到既快速合格排放的环保要求又可以节约资源和能源的目的。

本实用新型的主要特点：

1、本实用新型使用改性陶性滤料球为媒介物有效节约自然资源和减少能耗：

本实用新型采用的改性陶性滤料其主要生产原料是利用工业废渣、废料或废弃的矿物原料(如煤矸石、粉煤灰)、农业用地之外的劣质页岩、粘土为原料而制成，给改善城市工业废料污染，给城市废物利用带来契机；并具有保温、防冻、抗腐等节能特点，是一种变废为宝的优质绿色原料；同时轻质陶粒作生物滤料，密度小，比表面积、孔隙率大，生物膜容量大，挂膜能力强；虽滤罐负荷较大，但水头损失较小，有效节约能源资源。

2、集散控制系统具备一定的速度快、能耗低节能效果。

PLC编程中心计算机，对来自生物滤罐上、下、左、右的监控仪器仪表和电动阀的数据信号进行收集、分析和判断，根据编程指令对生物滤罐的整个运行实现无人监控自动化。由于全面采取电子技术控制手段，利用集散系统对生物滤罐运行方式的实行PLC程序控制，可以达到整体结构优化、反应速度快、能耗低、能达到环保标准。采用电气自动化程序控制，节能效果好，出净水量速度快，较机械运动出水的3-5倍，避免了人工频繁启动的误差和失误而带来的电能、热能(蒸汽)损耗，按50万吨污水处理能力计算，年可以节约能耗标准煤5000吨。

3、容氧仪控制分析和监测为微生物的正常生长提供安全屏障。

容氧仪是保证微生物的正常健康生长的支撑，是生物滤罐水生物的生命，持续不断地给污水中的微生物提供氧量，也是维持其生命所在，所以进行不断地监测，将数据信号源源传送到PLC编程中心计算机，不断调节和保持污水中的氧量平衡，保证微生物的正常生长；设上容氧仪一台，对上部污水中含氧量进行测量，设下容氧仪一台，对下部污水中含氧量进行测量，使罐中上、下污水含氧量在溶解氧在2-3mg/l，一般不低于1.5mg/l，始终保持平衡，容氧仪为其正常生长提供了一道安全屏障。

4、PH酸碱测定仪(即PH检测仪)为水质化学成分的稳定提供了监视器。

上、下部各设一台PH酸碱测定仪，负责对污水中的酸、碱PH值进行测定，保证酸碱度值为6.5-8.5之间的合理平衡，为水质的稳定高低提供了预警装置，为微生物的生长提供一个更合适的环境。

5、设置COD化学分析在线测定仪(即COD水质测量仪)，确保水质的合格排放。

设置COD化学耗氧在线测定仪可以测定水中的氨、氮的含量，确保水质合格率为100％。

6、增设加热器32(锅炉水和地下冷水列管式加热器)，能为微生物的健康生长提供良好的水体环境。

增设加热器32，是对生物滤罐结构的重大改进，是生物技术和数控技术的有机结合，合适的水体温度是微生物旺盛繁殖的条件，太高或太低都会影响其降解能力，甚至死亡，在上、下部各设一台，负责对污水温度进行常年测定控制，保证微生物在合理温度条件下生长，使水质温度值范围控制在10℃-35℃之间，特别是在北方长期寒冷的恶劣天气里，增设一条到锅炉的热水管道或电热水管道，亦可以增加一套太阳能热水系统，有效地节约煤和电等能源资源；在罐内增设加热器32，在冬天里适当提供35℃左右的锅炉热水加热，夏天可以提供地下深井冷凝水，保持适当的罐内水温，为微生物的合理生长提供一个正常的温室环境。

7、液位测定仪(即雷达测位仪12)为水量的进出提供准确依据，可以最大程度地避免能源浪费，达到节能的效率。

液位测定仪是数控系统的辅助设备，在实践机械操纵过程中，由于客观条件的限制，人为因素很大，经常造成大量污水和净水的无谓循环排放和浪费，极大地浪费了电力能源和热能；现在设罐顶部一台，对水位进行检测，不断调整水位，同时，与进出口电动阀、流量计保持水量的平衡，使罐水位、进出口水量平衡，实现水量的自动化调节，达到节能的效率。

8、电动阀和计量仪对数控系统重要的辅助工具。

曝气电动阀是数控系统的重要设备，设在罐底部，连接曝气进气管和曝气鼓风机，PLC根据容氧仪反映的氧量信号以及水质状况，判断决定是否启动曝气鼓风机和曝气电动阀，进行充氧和反(气)冲洗，确保氧量的充足和污泥物的冲洗合格，使曝气工作自动化，同时避免了由于主观和客观因素造成的气量放空带来的能源损失。

进出口电动阀和计量设备是数控系统的辅助设备，是连接PLC、污水池、气源、滤罐的自动控制装置，确保内外电气仪表设备信号的连接和内外水源、气源、电源沟通的关键，各分别设在罐的底部和上部，同时进行计量反映和控制，分析研究数据、明确职责；亦避免了由于主观和客观因素造成的水量、热量、气量和电能等能源资源无谓放空和消耗带来的各种经济损失。

以上原理和运行特点可以说明，本实用新型在污水生物处理过程中不仅能广泛在炼油、造纸、化工、化肥等重污工业生产行业使用，同时又可以在城市污水处理、企业水质处理、江河污水治理过程中得到进一步应用；采取生物技术加数控技术能加快污水处理的循环净污速度，提高环保治理水平，并且可以减低能源消耗，节约有限的水资源，能真正达到既提高环保质量又节能降耗的目的，符合国家当前乃至未来更长一个时期的节能环保产业政策。

Claims (2)

1.节能环保型数控生物滤罐，包括罐体(1)、滤料层，罐体(1)的下部分别设有反冲洗进气管接口(6)、污水进水管接口(7)、曝气进气管接口(8)、反冲洗进水管接口(9)、排污管接口(27)、检测取样接口(35)，罐体(1)的上部分别设有出水管接口(17)、反冲洗排水管接口(18)，罐体(1)的上端设有出水槽(29)，出水管接口(17)与出水槽(29)相通，罐体(1)内为空腔，罐体(1)内的下部设有孔形管板(31)，孔形管板(31)上设有滤头，反冲洗进水管接口(9)、污水进水管接口(7)、反冲洗进气管接口(6)位于孔形管板(31)下方，曝气进气管接口(8)位于孔形管板(31)上方，罐体内设有滤料层(30)，滤料层位于孔形管板(31)上方；其特征在于：罐体(1)的上部设有上溶氧仪(14)、上PH检测仪(15)、上COD水质测量仪(16)，罐体(1)的下部设有下溶氧仪(23)、下PH检测仪(24)、下COD水质测量仪(25)，上溶氧仪(14)、上PH检测仪(15)、上COD水质测量仪(16)、下溶氧仪(23)、下PH检测仪(24)、下COD水质测量仪(25)分别由信号线与PLC编程中心计算机相联接。

2.根据权利要求1所述的节能环保型数控生物滤罐，其特征在于：所述的罐体(1)的上部设有上温度计(13)，罐体(1)的下部设有下温度计(22)，上温度计(13)、下温度计(22)分别由信号线与PLC编程中心计算机相联接，罐体(1)内底部设有加热器(32)，加热器(32)的温控介质进口(10)、温控介质出口(11)设在罐体(1)上。

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