申请日2018.12.25
公开(公告)日2019.02.22
IPC分类号C02F9/14
摘要
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。
权利要求书
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。
说明书
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。
