申请日2018.10.08
公开(公告)日2018.12.11
IPC分类号C02F3/08; C02F3/12
摘要
本发明涉及基于物联网的一体式MBBR‑MBR耦合污水处理系统，包括通过管路依次连接的进水容器、进水蠕动泵、MBBR反应器、出水蠕动泵、第一电动阀门、出水容器，MBBR反应器内设置膜组件，膜组件包括膜丝及“门”字型冲洗管路，还包括MBBR水质检测模块、系统运行参数监测模块、控制处理模块，MBBR水质检测模块、系统运行参数监测模块、压力记录仪将检测的数据经过数据处理模块处理后发送到通信模块，通信模块将处理后的数据发送到控制处理模块，控制处理模块将数据通过通信模块上传到物联网云平台，物联网云平台与管理终端通信连接;本发明能提高反应系统处理污水的能力，且对系统内部各个子系统的实际情况进行实时监测。
权利要求书
1.基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：包括通过管路依次连接的进水容器、进水蠕动泵、MBBR反应器、出水蠕动泵、第一电动阀门、出水容器，所述MBBR反应器的底部设有空气扩散器，并通过曝气泵向空气扩散器内泵入气体，所述MBBR反应器内设置膜组件，所述膜组件包括若干根膜丝及“门”字型冲洗管路，所述膜丝两端分别水平插入冲洗管路并与之固定连接，所述膜组件通过与冲洗管路固定连接的竖直固定管路与MBBR反应器顶板固定连接，在出水蠕动泵与固定管路之间的管路上通过三通管路连接反冲洗蠕动泵，反冲洗蠕动泵通过管路连接反冲洗水箱，反冲洗蠕动泵与反冲洗水箱之间的管路上设有第二电动阀门，所述固定管路顶部设有压力记录仪;
还包括MBBR水质检测模块、系统运行参数监测模块、控制处理模块，所述MBBR水质检测模块分别对溶解氧DO、酸碱度PH、氨氮浓度、硝氮浓度、混合液悬浮固体浓度MLSS、污泥粒径、固体悬浮物浓度SS、总有机碳浓度、粘度进行检测，所述系统运行参数监测模块分别通过系统配备的蠕动泵设置参数反馈监测MBBR水力停留时间、MBBR进水水量，压力记录仪反馈跨膜压差，所述MBBR水质检测模块、系统运行参数监测模块、压力记录仪将检测的数据经过数据处理模块处理后发送到通信模块，通信模块将处理后的数据发送到控制处理模块，控制处理模块将数据通过通信模块上传到物联网云平台，物联网云平台与管理终端通信连接;
所述控制处理模块包括存储器和处理器，所述存储器中预先存储污水处理系统运行正常时的水质参数范围及系统运行参数范围，当采集到的任意一个水质参数或系统运行参数出现超阈值情况时，处理器驱动报警模块报警，所述处理器并将故障信息通过通信模块发送至物联网云平台,并由物联网云平台向管理终端进行故障提醒;
并且，当压力记录仪中监测的跨膜压差大于正常参数上限值，所述处理器控制第一电动阀门关闭，第二电动阀门打开，并控制所述反冲洗蠕动泵对膜组件进行反冲水工作。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：所述溶解氧测定采用溶解氧哈希DO电极、酸碱度测定采用哈希PH电极，混合液悬浮固体浓度MLSS、污泥粒径、固体悬浮物浓度SS采用在线浊度仪TS-726测定，氨氮硝氮浓度由WTW硝氮/氨氮在线测量仪VARiONplus测定，SieversM9TOC在线测定仪测定总有机碳浓度，粘度在线监测仪实时监测反应器内部污水的粘度。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：所述MBBR水质检测模块中的检测电极或者探头经防水处理后可拆卸的安装在反应器内部。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：控制处理模块及通信模块一体化设置，并安装在MBBR反应器外壁。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：所述MBBR反应器外壁上均设有报警模块，且位于MBBR反应器外壁上的报警模块采用声音报警器或者闪光报警器。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：所述MBBR反应器内的悬浮载体采用聚氨酯海绵。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：所述管理终端包括电脑终端和手机终端。
8.根据权利要求7所述的基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，其特征在于：所述报警模块还包括网页报警提示、短信报警提示，在电脑终端通过网页端报警，在手机端通过短信报警。
说明书
基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统。
背景技术
传统的污水处理各单元相互独立，没有根据各自的运行状况相互调节，使整个系统相对孤立，污水处理的自动化和信息化程度较低，相互隔离沟通存在障碍。随着我国城镇化的不断推进，物联网技术的不断完善和普及，污水处理的自动化和数据化成为将来发展的趋势。全球各地都在发展建设智慧城市，随着物联网、大数据、云计算及移动互联网等新技术不断融入传统行业的各个环节，新兴技术和智能工业的不断融合，污水处理也将迎来崭新的时代，全面应用新科技和互联网思维是当前能源管理部门促进和带动能源管理现代化、提升公共服务能力、保障能源可持续发展的必然选择。
MBR是膜分离技术与活性污泥法的结合，它是通过活性污泥来去除水中可生物降解的污染物，然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。可是在MBR中总氮去除率低及膜污染的问题却不可避免。近年来，随着污水处理厂出水水质要求的不断提高，很多学者开始寻求耦合工艺来改善MBR的弊端，其中移动床生物膜反应器(MBBR)因其独特的优点使其成为MBR较为合适的耦合工艺。MBBR是综合了活性污泥法和生物膜法两者的优点并在此基础上发展起来的一种高效的污水处理工艺，通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器的生物量及生物种类，从而提高其中的处理效率。两者结合弥补各自的不足，强化处理效果。因此，针对MBBR与MBR反应器的弊端，利用彼此的优势互相弥补进行耦合，并基于物联网技术实时检测MBBR-MBR耦合系统中各个子系统的实际运行状况，具有重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种针对MBBR与MBR反应器的弊端，利用彼此的优势互相弥补进行耦合，并基于物联网技术实时检测MBBR-MBR耦合系统中各个子系统的实际运行状况的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
基于物联网的一体式MBBR-MBR耦合污水处理系统，包括通过管路依次连接的进水容器、进水蠕动泵、MBBR反应器、出水蠕动泵、第一电动阀门、出水容器，所述MBBR反应器的底部设有空气扩散器，并通过曝气泵向空气扩散器内泵入气体，所述MBBR反应器内设置膜组件，所述膜组件包括若干根膜丝及“门”字型冲洗管路，所述膜丝两端分别水平插入冲洗管路并与之固定连接，所述膜组件通过与冲洗管路固定连接的竖直固定管路与MBBR反应器顶板固定连接，在出水蠕动泵与固定管路之间的管路上通过三通管路连接反冲洗蠕动泵，反冲洗蠕动泵通过管路连接反冲洗水箱，反冲洗蠕动泵与反冲洗水箱之间的管路上设有第二电动阀门，所述固定管路顶部设有压力记录仪;
还包括MBBR水质检测模块、系统运行参数监测模块、控制处理模块，所述MBBR水质检测模块分别对溶解氧DO、酸碱度PH、氨氮浓度、硝氮浓度、混合液悬浮固体浓度MLSS、污泥粒径、固体悬浮物浓度SS、总有机碳浓度、粘度进行检测，所述系统运行参数监测模块分别通过系统配备的蠕动泵设置参数反馈监测MBBR水力停留时间、MBBR进水水量，压力记录仪反馈跨膜压差，所述MBBR水质检测模块、系统运行参数监测模块、压力记录仪将检测的数据经过数据处理模块处理后发送到通信模块，通信模块将处理后的数据发送到控制处理模块，控制处理模块将数据通过通信模块上传到物联网云平台，物联网云平台与管理终端通信连接;
所述控制处理模块包括存储器和处理器，所述存储器中预先存储污水处理系统运行正常时的水质参数范围及系统运行参数范围，当采集到的任意一个水质参数或系统运行参数出现超阈值情况时，处理器驱动报警模块报警，所述处理器并将故障信息通过通信模块发送至物联网云平台,并由物联网云平台向管理终端进行故障提醒;
并且，当压力记录仪中监测的跨膜压差大于正常参数上限值，所述处理器控制第一电动阀门关闭，第二电动阀门打开，并控制所述反冲洗蠕动泵对膜组件进行反冲水工作。
需要说明的是，所述溶解氧测定采用溶解氧哈希DO电极、酸碱度测定采用哈希PH电极，混合液悬浮固体浓度MLSS、污泥粒径、固体悬浮物浓度SS采用在线浊度仪TS-726测定，氨氮硝氮浓度由WTW硝氮/氨氮在线测量仪VARiON plus测定，Sievers M9TOC在线测定仪测定总有机碳浓度，粘度在线监测仪实时监测反应器内部污水的粘度。
并且，所述MBBR水质检测模块中的检测电极或者探头经防水处理后可拆卸的安装在反应器内部;控制处理模块及通信模块一体化设置，并安装在MBBR反应器外壁。
所述MBBR反应器外壁上均设有报警模块，且位于MBBR反应器外壁上的报警模块采用声音报警器或者闪光报警器。
所述MBBR反应器内的悬浮载体采用聚氨酯海绵。
所述管理终端包括电脑终端和手机终端;所述报警模块还包括网页报警提示、短信报警提示，在电脑终端通过网页端报警，在手机端通过短信报警。
本发明的优点和积极效果是：
1、本发明膜组件内置于MBBR反应器当中，以竖板的形态平行于反应器两壁插入流动的污水中,与反应器中污水的迹线平行，不但减小了反应器中聚氨酯海绵转动的阻力，避免了因为需要提供足够的动力而导致溶解氧过高、反硝化差等问题，同时聚氨酯海绵会不断地与膜组件面板进行碰撞，不断破坏着膜丝表面的滤饼层污染，延缓了膜污染的进程，大大的增长膜组件的使用寿命;
2、本发明通过实时检测了解、分析、控制工艺流程中各个环节，积累数据形成数据库，可以后续开发智能处理核心，实现MBBR-MBR耦合系统的自动化和智能化，从而为污水处理工艺系统从简单的数据监测向故障诊断、智能分析等深层次应用转变提供支持。
