申请日：2017.03.21
公开(公告)日：2017.05.10
IPC分类号：C02F3/30; C02F3/34; G05D11/13; G05B19/042
摘要
本发明公开了一种新型可实时监测的复合多功能污水处理系统，包括氧化箱、硝化箱和中控间，氧化箱和硝化箱均通过铵化管与混合沉定池连接，且氧化箱、硝化箱和中控间之间通过曝气控制总结机连接，所述氧化箱、硝化箱和中控间之间均通过传感数据线连接，所述氧化箱和硝化箱均通过输导管连接有分级配水池。本发明通过将氧化和硝化两个步骤分异开来，可以同时进行氧化和硝化，两个过程互相独立进行，当其中一个步骤需要进行维修和维护时，其他步骤可以照常进行，提高维护效率;通过中控间和传感器的相互配合来完成监控和调整，直观简单，便于监控调整和调节，与此同时还可以实现多种污水的复合性处理，实现多功能的同时处理。
说明书
一种新型可实时监测的复合多功能污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种新型可实时监测的复合多功能污水处理系统。
背景技术
现代生活中，水已经成为人们生活中必不可缺少的一部分，而且扮演着越来越重要的角色，例如，在工厂生产中，水扮演着溶剂、反应物、生成物以及载体等多种多样的角色，可以毫不夸张的说，没有水就没有现代生活。但是在现有的技术条件下，当水进入人们的生产生活系统中时，就会被各种各样的污染物所污染，导致每时每刻都会产生大量的废水，而且废水得不到及时有效的处理慢慢就会演变成为新的污染源，进一步扩散污染。在传统污水处理过程中，大多数采用的是膜过滤净化技术进行处理，而且处理效果相当好，但是这种处理唯一的缺点在于需要将污水进行严格的分类，从而达到分门别类处理污水的目的，而由于污水特有的复杂性，难以进行有效的分类，而且在膜技术处理中，实际的处理效率太低，难以满足越来越多的污染处理需求。
因此，随着污水成分越来越复杂，实现先分类后处理的污水净化已经越来越不能够满足实际的需求，而新兴的复合式污水处理系统逐渐进入人们的视野。如中国专利CN104909457A公布的一种变流复合生物污水处理系统，其技术方案为利用不同体积密度污水处理填料(如火山岩、陶粒等)的排列变化，形成不同的间隙层，从而使水流产生从宽(急)流到窄(缓)流的流速变化，并利用整个过程中出现的各种有利的物理现象以及不同间隙层中产生的相应的微生物群来处理污水，形成前底段活性污泥段处理，中段好氧、缺氧、厌氧硝化、反硝化同步处理(对污水中的有机物和有害物质的氧化分解与沿水流方向会形成完整的生物链分级捕食共同形成主要的污水生化处理段)后上段物理和生物多重过滤的处理过程，最终到达高效率、低能耗、低成本、低二次污染(污泥)、简单易行的净化污水的目的。适用于城市生活污水和工业废水处理。
但是，在实际污水处理的过程中，利用复合式的控制手段进行污水处理，需要对实际反应情况进行实时检测和反馈控制，因此，现有技术以及上述专利存在着如下缺陷：
(1)采用的是物理充填或者其他自流方式控制污水水流的变化，在实际处理过程中，无法达到有效的控制作用，只能按照设计时已经设计好的参数去运行，无法在实际操作过程中根据检测情况进行实时的调整和控制;
(2)在污水处理阶段，处理过程和步骤都是严格按照好氧、缺氧、厌氧硝化和反硝化等步骤进行，特别是当其中一个步骤发生变化导致故障时，其他运行过程全部中断，严重影响了实际处理污水的效率和稳定性，特别是在大型化处理过程，设备故障是经常发生，导致污水处理时常要中断进行设备维护和维修;
(3)没有形成统一集中的控制集成系统，在对进程进行控制和调控的过程，需要各个部分进行协调控制来配合，而不能通过中控室直接根据检测情况反馈来达到简单统一有效的控制。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种新型可实时监测的复合多功能污水处理系统，可以有效解决背景技术中的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型可实时监测的复合多功能污水处理系统，包括氧化箱、硝化箱和中控间，所述氧化箱和硝化箱均通过铵化管与混合沉淀池连接，且氧化箱、硝化箱和中控间之间通过曝气控制总结机连接，所述氧化箱、硝化箱和中控间之间均通过传感数据线连接，所述氧化箱通过喜氧和厌氧菌的氧化作用来氧化含氧有机物，所述硝化箱通过喜氮硝化细菌和厌氮硝化细菌分别来氧化含氮有机物和反氧化污染物，所述氧化箱和硝化箱均通过输导管连接有分级配水池来接收污水，所述分级配水池通过压力分异泵来提供污水泵入压力，所述氧化箱和硝化箱之间均以半掩埋状并列固定安装在地表，且氧化箱和硝化箱掩埋深度不小于总高度的1/2;
所述氧化箱包括氧化壳，所述氧化壳内部通过氧气单向半透膜板分隔成氧处理间和氧浓度检测间，所述氧处理间底部固定安装有进水管，所述进水管呈L型分布在氧处理间底部，且进水管和输导管连接处安装有电磁流量控制阀，所述电磁流量控制阀通过流量调节单向线与曝气控制总结机连接，在氧处理间内部由下至上依次呈梯度等间距均匀分布有若干个氧气浓度检测传感器，且氧气浓度检测传感器在横向上由左至右分布间距逐渐变小，所述氧气浓度传感器末端还通过氧气输导管连接有氧配气泵，所述氧浓度检测间也通过氧气单向半透膜分为缺氧检测间和厌氧检测间，且在缺氧检测间和厌氧检测间内部分别固定安装有氧气浓度检测传感器，且位于内部的氧气浓度传感器仅通过传感数据线与曝气控制总结机连接;
所述硝化箱包括硝化壳，所述硝化壳内部通过氮气单向半透膜板分隔成氮处理间和氮浓度检测间，所述氮处理间底部与输导管连接，且在连接处安装有电磁流量控制阀，所述电磁流量控制阀通过流量调节单向线与曝气控制总结机连接，在氮处理间内部纵向轴线位置在横向上等间距均匀分布有若干个氮气浓度检测传感器，所述氮气浓度传感器末端还通过氮气输导管连接有氮配气泵，所述氮浓度检测间也通过氮气单向半透膜分为缺氮检测间和厌氮检测间，且在缺氮检测间和厌氮检测间内部分别固定安装有氮气浓度检测传感器，且位于内部的氮气浓度传感器仅通过传感数据线与曝气控制总结机连接;
所述中控间包括MCP处理器，所述MCP处理器还通过气感数据线和压感数据线与曝气控制总结机连接，所述MCP处理器通过液进数据线与压力分异泵连接，且在MCP处理器两侧分别设有异常数据处理室和数据常态化检测分析对比室。
作为本发明一种优选的技术方案，所述氧化箱内部还固定安装有一系列纵横交错的菌种载板，所述菌种载板为空心结构形成内部夹层，且在内部夹层上设有若干组贯通孔，所述贯通孔直接贯穿内部夹层与外部相通，且在菌种载板上固定安装有鳍状波纹板，所述鳍状波纹板呈360°随机分布固定在菌种载板上，在氧化壳内表面固定安装有紊流机，所述紊流机均匀分布在氧化壳内表面，且紊流机均以氧化壳纵向对称轴和横向对称轴为对称轴分布。
作为本发明一种优选的技术方案，所述硝化箱内部呈面状固定安装有若干组相互平行的环流硝化膜，且硝化细菌均分布在环流硝化膜内部，所述环流硝化膜分布密度依次由下至上逐渐加密，且分布在环流硝化膜内部的硝化细菌依次由下至上逐渐由硝化细菌、硝化细菌和反硝化细菌互层以及反硝化细菌过渡分布。
作为本发明一种优选的技术方案，所述环流硝化膜包括工型支撑架和菌种半透膜，所述菌种半透膜固定安装在工型支撑架外表面，且在工型支撑架内部通过一系列相互交错的吸附板连接，所述菌种半透膜能够允许污水和离子流进和流去，却不能允许硝化细菌流进和流出，所述工型支撑架和菌种半透膜均呈首尾相连的环状，且在剖面上呈圆环状。
作为本发明一种优选的技术方案，所述曝气控制总结机包括机箱和数据接孔，所述数据接孔设在机箱上，且与传感数据线直接连接，所述机箱内部固定安装有传感数据处理器和ATMEL-AVR单片机，所述传感数据处理器与传感数据线连接接收传感数据，并进行初步处理，将处理结果输送至ATMEL-AVR单片机，所述ATMEL-AVR单片机通过芯片预编程序对初步处理进行对比判断形成判断信号，并通过流量调节单向线控制电磁流量控制阀的开关和流量通过量。
作为本发明一种优选的技术方案，所述电磁流量控制阀包括阀门壳和磁铁内芯，所述磁铁内芯设在阀门壳内部，且在磁铁内芯上均匀缠绕电磁线圈，所述电磁线圈与流量调节单向线之间连接，且通过ATMEL-AVR单片机通过芯片预编程序对初步处理进行对比判断形成判断信号来控制电路的开关。
作为本发明一种优选的技术方案，所述压力分异泵固定安装在分级配水池底部，所述压力分异泵包括抽水泵和分压变阻器，所述抽水泵和分压变阻器直接并联连接，且在分压变阻器上固定安装有压力传感滑动杆，所述分压变阻器通过压力传感滑动杆控制压力变化，所述压力传感滑动杆与MCP处理器通过液进数据线直接连接，且通过MCP处理器收集压力数据控制压力传感滑动杆，进而控制分压变阻器的阻值来调整抽水泵电压来实现压力分异抽水。
作为本发明一种优选的技术方案，所述氧气输导管和氮气输导管分别与氧化壳和硝化壳连接处均固定安装有气体电磁流量阀，所述气体电磁流量阀由电磁阀芯、气阀壳和密封垫圈组成，所述密封垫圈固定安装在电磁阀芯和气阀壳之间，所述电磁阀芯通过气流输导线分别串联经过氧配气泵和氮配气泵与MCP处理器连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述混合沉淀池由搅拌混合池和静置沉淀池组成，所述搅拌混合池内部固定安装有搅拌电机，且在搅拌混合池和静置沉淀池连接处固定安装有提液泵，所述提液泵将搅拌混合后的液体提升至静置沉淀池，所述静置沉淀池呈楔形，且楔形坡度为3-5°。
作为本发明一种优选的技术方案，所述搅拌混合池和静置沉淀池均由混凝土钢筋结构浇筑而成，在搅拌混合池和静置沉淀池内表面经过水泥浆抛光处理，且在经过内表面抛光处理后的搅拌混合池和静置沉淀池内表面上涂抹有纳米无粘脱落防滑层，所述纳米无粘脱落防滑层厚度为0.2-0.5nm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过将氧化和硝化两个步骤分异开来，可以同时进行氧化和硝化，与此同时，两个过程互相独立进行，当其中一个步骤需要进行维修和维护时，其他步骤可以照常进行，提高维护效率，在整个过程中，严格监控氧含量和硝的含量，确保提供微生物适宜的环境和净化的适宜环境，而且整个控制过程为统一的集成过程，通过中控间和传感器的相互配合来完成监控和调整，直观简单，便于监控调整和调节，与此同时还可以实现多种污水的复合性处理，实现多功能的同时处理。
