申请日 20201019
公开（公告）日 20201113
IPC分类号 C02F3/30
摘要
本发明涉及一种一体化污水处理系统。仅使用了一个整体的主体塔结构就实现了厌氧池、缺氧池和好氧池，且使得三个池之间直接连通，省去了设置管道和泵体；此外在连通处设置可以调节的单向阀，充分利用液体的流动，自然进行污水的转移更加节约能源；还设计了独特的沼气系统和检测系统；主控制机收集检测系统采集的数据，并根据采集的光检测模块的光检测数据控制通水孔上的单向阀的开闭。主控制机收集温度、pH检测模块的温度、pH检测数据控制喷淋系统和沼气系统，从而保证厌氧池、缺氧池、好氧池的温度和pH处于预先设置的范围内。
权利要求书
1.一种一体化污水处理系统，包括主体塔（1）、厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）、喷淋系统（5）、曝气系统（6）、检测系统（7）和沼气系统（8）；其特征在于：
主体塔（1）呈圆柱体状，其内部的圆三等分形成厌氧池（2）、缺氧池（3）和好氧池（4），使得厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）两两相邻；厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）之间设置有分隔板（11），分隔板（11）上设置有多个通水孔（12），每个通水孔（12）上设置有可控的单向阀（13）；
检测系统（7）共三组，分别设置在厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）的侧壁上，且可以上下移动；包括光检测模块和温度、pH检测模块，光检测模块基于傅里叶红外检测原理对厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）中的COD、BOD、TN、TP进行傅里叶红外光谱检测，从而获得不同高度处厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）中的COD、BOD、TN、TP的值；温度、pH检测模块随光检测模块一同上下移动，对不同高度的厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）的温度进行检测；
还包括主控制机，主控制机收集检测系统（7）采集的数据，并根据采集的光检测模块的光检测数据控制通水孔（12）上的单向阀（13）的开闭；
主控制机收集温度、pH检测模块的温度、pH检测数据控制喷淋系统（5）和沼气系统（8），从而保证厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）的温度和pH处于预先设置的范围内。
2.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：
主体塔（1）底部设置有底座（9），主体塔（1）的外壁（14）为双层结构，内部填充有传热液体；
所述沼气系统（8）包括设置于厌氧池（2）顶部的沼气收集管（81），沼气收集管（81）端部设置有三相分离器；沼气收集管（81）从厌氧池（2）引出后进入三通控制阀（82）；三通控制阀（82）后接冷却箱（83）和加热箱（84）；
冷却箱（83）内安装有散热鳍片（85），散热鳍片（85）与引出的传热液体接触，当沼气通过冷却箱（83）时，推动散热风扇（86）的主轴转动，散热风扇（86）转动，从而使得外界冷却的空气流过散热鳍片（85）从而为传热液体降温；
加热箱（84）内设置有沼气燃烧器，沼气燃烧器和传热液体接触，从而可以利用沼气燃烧为传热液体加热；
三通控制阀（82）由主控制机控制，主控制机控制三通控制阀（82）使得沼气进入加热箱（84）或者冷却箱（83）。
3.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：
喷淋系统（5）包括分别设置于厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）顶部的喷淋头（51），喷淋头（51）通过管道接入不同的试剂瓶，从而使得喷淋系统（5）可以向厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）内喷入所需的试剂用于控制厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）的pH值；
喷淋系统（5）的喷入试剂的种类以及喷入量由主控制机控制。
4.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：
检测系统（7）包括设置于厌氧池（2）、缺氧池（3）、好氧池（4）内且设置在主体塔（1）的外壁（14）上的测量窗口（71）；测量窗口（71）呈竖直的矩形；且测量窗口（71）从接近底座处开始至接近外壁（14）顶部为止，由透光的石英材料制成，向外凸出外壁（14）；测量窗口（71）的内部设置有一反射面（72），从而使得在测量窗口（71）一侧光源（73）入射的检测光可以在测量窗口（71）内部反射一次后被光检测器（74）接收；光源（73）和光检测器（74）可以独立的上下移动，且光源（73）发出的光的方向可以上下调节，从而使得光源（73）发出的光可以始终被光检测器（74）接收；
测量窗口（71）内部设置有擦窗模块（75），擦窗模块（75）可以上下移动，且与测量窗口（71）和测量窗口（71）内部的反射面（72）接触位置设置有橡胶或硅胶刮板，从而使得测量窗口（71）的入射位置、反射位置、接收位置保持洁净。
5.根据权利要求1所述的一体化污水处理系统，其特征在于：
所述分隔板（11）厚度大于5cm，且分隔板（11）上沿着竖直方向设置多个通水孔（12），通水孔（12）的两侧设置有两个可以打开的单向阀（13），单向阀（13）允许的流向均为远离分隔板（11）；
单向阀（13）可以被控制保持在打开状态、关闭状态或者活动状态；当需要液体从分隔板（11）的一侧流向另一侧时，可以使得在同一个通水孔（12）两侧的单向阀（13）一个处于打开状态一个处于活动状态，此时液体可以从打开状态的单向阀（13）流入，从处于活动状态的单向阀（13）流出，并且保持该流向不可逆；单向阀（13）均由主控制机进行控制。
6.根据权利要求4所述的一体化污水处理系统，其特征在于：
所述光源（73）为复色光源（73），光的波长范围覆盖紫外光到近红外光；光检测器（74）接入光谱仪，从而对污水的傅里叶红外吸收光谱进行检测，检测后的光谱带入主控制机的分析模型，从而实现对COD、BOD、TN、TP测定；
测定时，先控制光程为L，测定一个第一光谱，然后控制光源（73）和光检测器（74）的中心位置不变，使得光程为L+A；测定一个第二光谱；然后使得第二光谱减去第一光谱，得到对应光程为A的傅里叶红外吸收光谱。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一体化污水处理系统，其特征在于：
主控制机内预先设置COD、BOD、TN、TP的合格范围和回流范围，且设置了BOD/COD、BOD/TN、BOD/TP的合格范围；当检测系统（7）检测到某一高度的COD、BOD、TN、TP的值处于合格范围且BOD/COD、BOD/TN、BOD/TP也处于合格范围时，主控制机控制对应位置的通水孔（12）上的单向阀（13）打开，使得污水进入下一工序；如果检测系统（7）检测到某一高度的COD、BOD、TN、TP的值处于回流范围时，主控制机控制对应位置的通水孔（12）上的单向阀（13）打开，使得污水回到上一工序。
说明书
一种一体化污水处理系统
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种基于AAO方法的一体化污水处理系统。
背景技术
AAO法又称A2O法，是厌氧-缺氧-好氧法，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。一般包括1、厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；2、缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q为原污水流量）；3、好氧反应器——曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。4、沉淀池，功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。
然而现有的AAO法的系统一般都需要使用多处管道，而管道在实际使用时非常容易堵塞，另外即使进行清理，清理起来也十分的麻烦。
申请号CN201220112634.2公开一种厌氧缺氧好氧一体化高浓度污水处理装置，属于污水处理技术领域，其特征在于：由厌氧缺氧好氧一体化装置与辅助配套设备两部分组成，其中，厌氧缺氧好氧一体化装置由厌氧区、缺氧区、好氧区、厌氧布水器、三相分离器、缺氧区搅拌机、厌氧出水阀等构成；厌氧区、缺氧区、好氧区各区相互独立又互为一体。辅助配套设备包括：生化进水泵、厌氧循环泵、超滤进水泵、超滤膜组件、超滤旁路阀、超滤进水阀、超滤清液箱、换热器、冷却塔、鼓风机等。其虽然将各个区进行整合但是实际使用时还是需要设置多个管道，另外其在进行污水处理时没有相关的参数检测功能。
根据国家标准，在实际进行AAO处理时，需要检测各个池中的多项参数，但是由于污水的流动性稍差，不同高度之间的参数可能具有差异，难以以点带面，另外一旦直接将全部污水直接流入下一工序，容易导致污水处理效果不好。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种一体化污水处理系统，包括主体塔、厌氧池、缺氧池、好氧池、喷淋系统、曝气系统、检测系统和沼气系统；
主体塔呈圆柱体状，其内部的圆三等分形成厌氧池、缺氧池和好氧池，使得厌氧池、缺氧池、好氧池两两相邻；厌氧池、缺氧池、好氧池之间设置有分隔板，分隔板上设置有多个通水孔，每个通水孔上设置有可控的单向阀；
检测系统共三组，分别设置在厌氧池、缺氧池、好氧池的侧壁上，且可以上下移动；包括光检测模块和温度、pH检测模块，光检测模块基于傅里叶红外检测原理对厌氧池、缺氧池、好氧池中的COD、BOD、TN、TP进行傅里叶红外光谱检测，从而获得不同高度处厌氧池、缺氧池、好氧池中的COD、BOD、TN、TP的值；温度、pH检测模块随光检测模块一同上下移动，对不同高度的厌氧池、缺氧池、好氧池的温度进行检测。
还包括主控制机，主控制机收集检测系统采集的数据，并根据采集的光检测模块的光检测数据控制通水孔上的单向阀的开闭。
主控制机收集温度、pH检测模块的温度、pH检测数据控制喷淋系统和沼气系统，从而保证厌氧池、缺氧池、好氧池的温度和pH处于预先设置的范围内。
主体塔底部设置有底座，主体塔的外壁为双层结构，内部填充有传热液体；
所述沼气系统包括设置于厌氧池顶部的沼气收集管，沼气收集管端部设置有三相分离器；沼气收集管从厌氧池引出后进入三通控制阀；三通控制阀后接冷却箱和加热箱；
冷却箱内安装有散热鳍片，散热鳍片与引出的传热液体接触，当沼气通过冷却箱时，推动散热风扇的主轴转动，散热风扇转动，从而使得外界冷却的空气流过散热鳍片从而为传热液体降温；
加热箱内设置有沼气燃烧器，沼气燃烧器和传热液体接触，从而可以利用沼气燃烧为传热液体加热；
三通控制阀由主控制机控制，主控制机控制三通控制阀使得沼气进入加热箱或者冷却箱。
喷淋系统包括分别设置于厌氧池、缺氧池、好氧池顶部的喷淋头，喷淋头通过管道接入不同的试剂瓶，从而使得喷淋系统可以向厌氧池、缺氧池、好氧池内喷入所需的试剂用于控制厌氧池、缺氧池、好氧池的pH值；
喷淋系统的喷入试剂的种类以及喷入量由主控制机控制。
检测系统包括设置于厌氧池、缺氧池、好氧池内且设置在主体塔的外壁上的测量窗口；测量窗口呈竖直的矩形；且测量窗口从接近底座处开始至接近外壁顶部为止，由透光的石英材料制成，向外凸出外壁；测量窗口的内部设置有一反射面，从而使得在测量窗口一侧光源入射的检测光可以在测量窗口内部反射一次后被光检测器接收；光源和光检测器可以独立的上下移动，且光源发出的光的方向可以上下调节，从而使得光源发出的光可以始终被光检测器接收；
测量窗口内部设置有擦窗模块，擦窗模块可以上下移动，且与测量窗口和测量窗口内部的反射面接触位置设置有橡胶或硅胶刮板，从而使得测量窗口的入射位置、反射位置、接收位置保持洁净。
所述分隔板厚度大于5cm，且分隔板上沿着竖直方向设置多个通水孔，通水孔的两侧设置有两个可以打开的单向阀，单向阀允许的流向均为远离分隔板；
单向阀可以被控制保持在打开状态、关闭状态或者活动状态；当需要液体从分隔板的一侧流向另一侧时，可以使得在同一个通水孔两侧的单向阀一个处于打开状态一个处于活动状态，此时液体可以从打开状态的单向阀流入，从处于活动状态的单向阀流出，并且保持该流向不可逆；单向阀均由主控制机进行控制。
所述光源为复色光源，光的波长范围覆盖紫外光到近红外光；光检测器接入光谱仪，从而对污水的傅里叶红外吸收光谱进行检测，检测后的光谱带入主控制机的分析模型，从而实现对COD、BOD、TN、TP测定；
测定时，先控制光程为L，测定一个第一光谱，然后控制光源和光检测器的中心位置不变，使得光程为L+A；测定一个第二光谱；然后使得第二光谱减去第一光谱，得到对应光程为A的傅里叶红外吸收光谱。
主控制机内预先设置COD、BOD、TN、TP的合格范围和回流范围，且设置了BOD/COD、BOD/TN、BOD/TP的合格范围；当检测系统检测到某一高度的COD、BOD、TN、TP的值处于合格范围且BOD/COD、BOD/TN、BOD/TP也处于合格范围时，主控制机控制对应位置的通水孔上的单向阀打开，使得污水进入下一工序；如果检测系统检测到某一高度的COD、BOD、TN、TP的值处于回流范围时，主控制机控制对应位置的通水孔上的单向阀打开，使得污水回到上一工序。
本发明的有益效果为：本发明仅使用了一个整体的主体塔结构就实现了厌氧池、缺氧池和好氧池，且使得三个池之间直接连通，省去了设置管道和泵体；此外在连通处设置可以调节的单向阀，充分利用液体的流动，自然进行污水的转移更加节约能源；本发明还设计了独特的沼气系统和检测系统；主控制机收集检测系统采集的数据，并根据采集的光检测模块的光检测数据控制通水孔上的单向阀的开闭。主控制机收集温度、pH检测模块的温度、pH检测数据控制喷淋系统和沼气系统，从而保证厌氧池、缺氧池、好氧池的温度和pH处于预先设置的范围内。
（发明人 许海民;毛亚;蒋济士;）
