申请日20200301
公开(公告)日20200612
IPC分类号C02F3/28
摘要
本发明涉及一种污水处理系统用菌种的自动投料系统及储料罐，属于污水处理与自动化相融合的技术领域。自动投料系统包括菌种储料罐、管路系统及投料控制装置;菌种储料罐包括罐体及投料筒体;投料筒体上设有抽吸接口，罐体上设有泵回接口;管路系统用于通过抽吸接口而对投料筒体内的液体进行抽吸，及用于通过泵回接口而将所抽吸的液体泵回罐体内;投料控制装置包括可移动地套装在投料筒体内的阀芯组件，及用于驱使阀芯组件在筒腔内移动的直线位移输出装置;阀芯组件用于与投料筒体构成以上端口、下端口及抽吸接口为连通口的三通控制阀结构。能实现污水处理用菌种的自动投料，尤其是污水处理过程受冲击后的应急恢复，可广泛用于污水处理厂等领域。
权利要求书
1.一种污水处理系统用菌种的自动投料系统，其特征在于，包括菌种储料罐、管路系统、投料控制装置及用于安装所述菌种储料罐的支撑安装板;
所述菌种储料罐包括罐体，及固设在所述罐体的下方的投料筒体;所述罐体的腔底面上设有与所述投料筒体的上端口对接的连通孔口;所述投料筒体的上端部上设有抽吸接口，所述罐体的侧壁上设有泵回接口;所述投料筒体的下端口与固设在所述支撑安装板上的接口结构对接;
所述管路系统用于通过所述抽吸接口而对所述投料筒体内的液体进行抽吸，及用于通过所述泵回接口而将所抽吸的液体泵回所述罐体内;
所述投料控制装置包括可移动地套装在所述投料筒体的筒腔内的阀芯组件，及用于驱使所述阀芯组件在所述筒腔内移动的直线位移输出装置;所述阀芯组件用于与所述投料筒体构成以所述上端口、所述下端口及所述抽吸接口为连通口的三通控制阀结构，而仅连通所述上端口与所述下端口，以构建出能供载体填料通过的第一通道，或仅连通所述上端口与所述抽吸接口，而构建出具有载体填料滤网的保持液通道。
2.根据权利要求1所述的自动投料系统，其特征在于：
所述菌种储料罐包括套装在罐体的下端部上的环状套座，其内腔用于容纳所述投料筒体，且在所述下端口与所述接口结构完全对接时，其下端面支撑于所述支撑安装板上;所述环状套座的侧壁上固设有中继接口，一端口通过管路与所述抽吸接口对接，另一端口与所述管路系统的管路对接。
3.根据权利要求2所述的自动投料系统，其特征在于：
所述环状套座的内环壁上设有用于支撑所述罐体的底面的内肩台面;所述菌种储料罐的底面为朝下凸起的渐缩斜面，所述连通孔口布设在所述渐缩斜面的最低点位置处;
所述下端口与所述接口结构可拆卸地对接，且所述下端口上设有用于与端盖结构可拆卸连接的螺纹结构;
所述菌种储料罐的底面上设有用于水密地安装温度传感器的安装通孔;在所述环状套座的侧壁上设有与所述温度传感器的信号输出端子电连接的信号中转接头。
4.根据权利要求1至3任一项权利要求所述的自动投料系统，其特征在于：
所述阀芯组件包括柱状阀体及紧压于所述阀体与所述投料筒体的内壁之间的密封件;
在所述阀体上，至少具有位于两组密封件之间的中空段部，所述中空段部的腔壁上布设有多排沿其轴向间距布置的筛孔，构成所述载体填料滤网;所述直线位移输出装置的动子与所述阀体之间的驱动连接件与所述投料筒体之间的间隙为所述第一通道;
所述直线位移输出装置用于驱使所述阀芯组件沿轴向移动，至部分筛孔位于所述罐体的腔体内且部分筛孔与所述抽吸接口连通，及至在所述投料筒体的上下两端口间存有所述第一通道。
5.根据权利要求4所述的自动投料系统，其特征在于：
所述密封件为弹性密封圈;
所述阀体位于所述中空段部上侧的段部的周面内凹地设有环形凹槽，位于所述中空段部下侧的段部上至少布设有两条在所述轴向上间距布置的环形凹槽，所述环形凹槽用于嵌入地套装所述弹性密封圈;
在所述连通孔口背离所述投料筒体的端面凸起地布设有多根限位条，所述多根限位条围成用于对所述阀芯组件进入罐体内腔的移动进行限位导向的镂空导腔，相邻两根限位条之间的间隙构成可供载体填料通过的通道。
6.根据权利要求1至5任一项权利要求所述的自动投料系统，其特征在于：
所述管路系统包括用于连通所述抽吸接口的抽吸管，与所述泵回接口连通的泵回管，通过抽吸泵与所述抽吸管的端部连接的储液罐，及用于连接所述储液罐与所述泵回管的端部的泵回泵;
所述直线位移输出装置与所述阀芯组件之间的连接件为多根并排布置的细杆。
7.一种储料罐，用于盛装颗粒物料与液体的混合物，其特征在于，所述储料罐包括罐体，固设在所述罐体的底下的投料筒体，及可动作地套装在所述投料筒体的筒腔内的阀芯组件;
所述罐体的腔底面上设有与所述投料筒体的上端口对接的连通孔口;所述投料筒体的上端部上设有第一接口，所述罐体的侧壁上设有第二接口;
所述阀芯组件用于与所述投料筒体构成以所述上端口、所述投料筒体的下端口及所述第一接口为连通口的三通控制阀结构，而仅连通所述上端口与所述下端口，以构建出能供颗粒物料通过的第一通道，或仅连通所述上端口与所述第一接口，而构建出具有颗粒物料滤网的液体通道。
8.根据权利要求7所述的储料罐，其特征在于：
所述储料罐包括套装在罐体的下端部上的环状套座，其内腔用于容纳所述投料筒体;所述环状套座的侧壁上固设有中继接口，一端口通过管路与所述第一接口对接，另一端口用于与外部管路对接;
所述环状套座的内环壁上设有用于支撑所述罐体的底面的内肩台面;所述储料罐的底面为朝下凸起的渐缩斜面，所述连通孔口布设在所述渐缩斜面的最低点位置处;
所述下端口上设有用于与端盖结构可拆卸连接的螺纹结构;
所述储料罐的底面上设有用于水密地安装温度传感器的安装通孔，在所述环状套座的侧壁上设有与所述温度传感器的信号输出端子电连接的信号中转接头。
9.根据权利要求7或8所述的储料罐，其特征在于：
所述阀芯组件可沿所述投料筒体的轴向移动地套装在其内。
10.根据权利要求9所述的储料罐，其特征在于：
所述阀芯组件包括柱状阀体及紧压于所述阀体与所述投料筒体的内壁之间的密封件;
在所述阀体上，至少具有位于两组密封件之间的中空段部，所述中空段部的腔壁上布设有多排沿其轴向间距布置的筛孔，构成所述颗粒物料滤网;
所述阀芯组件可沿轴向移动，至部分筛孔位于所述罐体的腔体内且部分筛孔与所述第一接口连通，及至在所述投料筒体的上下两端口间存有所述第一通道;
所述密封件为弹性密封圈;所述阀体位于所述中空段部上侧的段部的周面内凹地设有环形凹槽，位于所述中空段部下侧的段部上至少布设有两条在所述轴向上间距布置的环形凹槽，所述环形凹槽用于嵌入地套装所述弹性密封圈;
在所述连通孔口背离所述投料筒体的端面凸起地布设有多根限位条，所述多根限位条围成用于对所述阀芯组件进入罐体内腔的移动进行限位导向的镂空导腔，相邻两根限位条之间的间隙构成可供颗粒物料通过的通道。
说明书
一种污水处理系统用菌种的自动投料系统及储料罐
技术领域
本发明涉及污水处理与自动化相融合的技术领域，具体地说，涉及一种污水处理系统用菌种的自动投料系统及可用于构建该自动投料系统的储料罐。
背景技术
随着国家对水环境治理的日益重视，污水处理各相关污染物的出水标准也相应提高。TN作为典型的污染物代表，其处理手段相对落后于CODCr、TP等污染物的处理。近年来，绝大多数污水处理厂在二级生物处理的基础上，采用深床反硝化滤池等技术，例如公开号CN109971665A为的专利文献所公开的污水处理技术，将前序二级生物处理工艺中所形成的硝酸盐氮进行反硝化脱除，从而达到去除TN的目的，反硝化去除过程由反硝化菌完成。
在投菌使用过程中，需先对反硝化菌进行富集，再运输至污水处理厂进行投料，为了便于富集及投料，通常利用如公开号为CN105233665A的专利文献所公开的填料进行富集、运输与投料，常用反硝化菌填料的直径为2毫米至3毫米;而在运输至污水处理厂后，需进行人工投料，具体操作过程如下，先人工将储料罐里的保持液倒出，接着将富集有大量反硝化菌的载体填料倒入指定反硝化菌投料口内，再利用先前倒出的培养液对储料罐进行清洗并倒入该投料口中，不仅整个过程复杂而不便于人工操作，且需要根据水处理进程而按照预设时间点进行投料，需要占用大量人工而增加成本，甚至需要进行夜间操作，相关安全性也有欠缺;此外，通常利用塑料桶等简陋容器充当储料罐也不利于整个过程的自动化操作;尤其是出现过酸、过碱及重金属等破坏反硝化菌的污染物时，难以对该污水处理系统的处理能力进行及时地应急恢复，而影响后续处理。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种污水处理系统用菌种的自动投料系统，以提高由填料作为载体的反硝化菌等菌种投料过程的自动化程度，从而能降低人工操作量与人工成本;
本发明的另一目的是提供一种可用于构建上述自动投料系统的储料罐。
为了实现上述主要目的，本发明提供的污水处理系统用菌种的自动投料系统包括菌种储料罐、管路系统、投料控制装置及用于安装菌种储料罐的支撑安装板;菌种储料罐包括罐体，及固设在罐体的下方的投料筒体;罐体的腔底面上设有与投料筒体的上端口对接的连通孔口;投料筒体的上端部上设有抽吸接口，罐体的侧壁上设有泵回接口;投料筒体的下端口与固设在支撑安装板上的接口结构对接;管路系统用于通过抽吸接口而对投料筒体内的液体进行抽吸，及用于通过泵回接口而将所抽吸的液体泵回罐体内;投料控制装置包括可移动地套装在投料筒体的筒腔内的阀芯组件，及用于驱使阀芯组件在筒腔内移动的直线位移输出装置;阀芯组件用于与投料筒体构成以上端口、下端口及抽吸接口为连通口的三通控制阀结构，而仅连通上端口与下端口，以构建出能供载体填料通过的第一通道，或仅连通上端口与抽吸接口，而构建出具有载体填料滤网的保持液通道。
通过在储料罐的底部布设能构建出载体填料通道与具有载体填料滤网的液体通道的三通控制阀结构，及管路系统，从而可在预设时间点或检测到预定条件等投料决定事件发生时，投料控制装置控制阀芯组件在投料筒体内的位置，而构建出液体通道，利用管路系统将保持液进行抽吸，接着进一步改变阀芯组件在投料筒体内的位置，而构建出第一通道，从而将载体填料及其上的菌种投入投料口中，再利用管路系统向罐体内泵入保持液而进行冲洗，从而能够很好地实现自动化投料过程。此外，在出现污水处理过程受冲击后，可以通过检测到反硝化菌的水环境中PH值及重金属的含量等指标在偏离异常值后又恢复至正常值时，进行反硝化菌的重新投料，而能实现污水处理过程受冲击后的应急恢复。
具体的方案为菌种储料罐包括套装在罐体的下端部上的环状套座，其内腔用于容纳投料筒体，且在下端口与接口结构完全对接时，其下端面支撑于支撑安装板上;环状套座的侧壁上固设有中继接口，一端口通过管路与抽吸接口对接，另一端口与管路系统的管路对接。有效地减少连接管路外露而提高运输与使用安全。
更具体的方案为环状套座的内环壁上设有用于支撑罐体的底面的内肩台面;菌种储料罐的底面为朝下凸起的渐缩斜面，连通孔口布设在渐缩斜面的最低点位置处;下端口与接口结构可拆卸地对接，且下端口上设有用于与端盖结构可拆卸连接的螺纹结构;菌种储料罐的底面上设有用于水密地安装温度传感器的安装通孔及用于水密地安装氮气浓度传感器的安装通孔，在环状套座的侧壁上设有与温度传感器及氮气浓度传感器的信号输出端子电连接的信号中转接头。可很好实现利用该储料罐进行菌种富集、运输与投料操作。
优选的方案为阀芯组件包括柱状阀体及紧压于阀体与投料筒体的内壁之间的密封件;在阀体上，至少具有位于两组密封件之间的中空段部，中空段部的腔壁上布设有多排沿其轴向间距布置的筛孔，构成载体填料滤网;直线位移输出装置的动子与阀体之间的驱动连接件与投料筒体之间的间隙为第一通道;直线位移输出装置用于驱使阀芯组件沿轴向移动，至部分筛孔位于罐体的腔体内且部分筛孔与抽吸接口连通，及至在投料筒体的上下两端口间存有第一通道。阀体结构简单，便于制造与安装。
进一步的方案为密封件为弹性密封圈;所述阀体位于中空段部上侧的段部的周面内凹地设有环形凹槽，位于中空段部下侧的段部上至少布设有两条在轴向上间距布置的环形凹槽，环形凹槽用于嵌入地套装弹性密封圈;在连通孔口背离投料筒体的端面凸起地布设有多根限位条，多根限位条围成用于对阀芯组件进入罐体内腔的移动进行限位导向的镂空导腔，相邻两根限位条之间的间隙构成可供载体填料通过的通道。阀芯组件的结构简单，便于制造与安装。
优选的方案为管路系统包括用于连通抽吸接口的抽吸管，与泵回接口连通的泵回管，通过抽吸泵与抽吸管的端部连接的储液罐，及用于连接储液罐与泵回管的端部的泵回泵;直线位移输出装置与阀芯组件之间的连接件为多根并排布置的细杆。
为了实现上述另一目的，本发明提供的储料罐用于盛装颗粒物料与液体的混合物，具体包括罐体，固设在罐体的底下的投料筒体，及可动作地套装在投料筒体的筒腔内的阀芯组件;罐体的腔底面上设有与投料筒体的上端口对接的连通孔口;投料筒体的上端部上设有第一接口，罐体的侧壁上设有第二接口;阀芯组件用于与投料筒体构成以上端口、投料筒体的下端口及第一接口为连通口的三通控制阀结构，而仅连通上端口与下端口，以构建出能供颗粒物料通过的第一通道，或仅连通上端口与第一接口，而构建出具有颗粒物料滤网的液体通道。可在使用过程中，先构建液体通道而将大部分液体与颗粒物料相分离，接着构建第一通道而将颗粒物料倒出，接着通过第二接口接入冲洗液，对罐体内部进行冲洗，从而满足一些物料投放的要求，尤其是满足污水处理系统中菌种投料过程。
具体的方案为储料罐包括套装在罐体的下端部上的环状套座，其内腔用于容纳投料筒体;环状套座的侧壁上固设有中继接口，一端口通过管路与抽吸接口对接，另一端口与管路系统的管路对接;环状套座的内环壁上设有用于支撑罐体的底面的内肩台面;储料罐的底面为朝下凸起的渐缩斜面，连通孔口布设在渐缩斜面的最低点位置处;下端口上设有用于与端盖结构可拆卸连接的螺纹结构;储料罐的底面上设有用于水密地安装温度传感器的安装通孔及用于水密地安装氮气浓度传感器的安装通孔，在环状套座的侧壁上设有与温度传感器及氮气浓度传感器的信号输出端子电连接的信号中转接头。
优选的方案为阀芯组件可沿投料筒体的轴向移动地套装在其内。简化三通控制阀的结构。
具体的方案为阀芯组件包括柱状阀体及紧压于阀体与投料筒体的内壁之间的密封件;在阀体上，至少具有位于两组密封件之间的中空段部，中空段部的腔壁上布设有多排沿其轴向间距布置的筛孔，构成颗粒物料滤网;阀芯组件可沿轴向移动，至部分筛孔位于罐体的腔体内且部分筛孔与抽吸接口连通，及至在投料筒体的上下两端口间存有第一通道;密封件为弹性密封圈;阀体位于中空段部上侧的段部的周面内凹地设有环形凹槽，位于中空段部下侧的段部上至少布设有两条在轴向上间距布置的环形凹槽，环形凹槽用于嵌入地套装弹性密封圈;在连通孔口背离投料筒体的端面凸起地布设有多根限位条，多根限位条围成用于对阀芯组件进入罐体内腔的移动进行限位导向的镂空导腔，相邻两根限位条之间的间隙构成可供颗粒物料通过的通道。（发明人李珊珊;单宁;俞勇;谢旻;叶天明;倪黄蕾;葛玫;马为卿;许新灵;喻盛华）
