公布日：2022.07.22
申请日：2022.04.19
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明属于山芋加工技术领域，用于解决现有技术仅能去除山芋废水中的固态杂质，处理效果差，不能有效降低山芋废水的COD值、氨氮值和总磷值，且不能对出水进行检测判别，仍然会对水环境带来极大危害的问题，具体是一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，包括初沉池，初沉池内的上清液依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR池和高效沉淀池，高效沉淀池内的上清液进入检测判别池内，检测判别池对出水进行检测，高效沉淀池的顶部设有自调节药剂箱；本发明不仅能够显著降低山芋废水的COD值、氨氮值和总磷值，还能够保证所排放废水的质量，有效避免对水环境带来的污染和潜在危害，显著提高了对山芋废水的处理效果。
权利要求书
1.一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，包括初沉池(1)、厌氧池(2)、缺氧池(3)、好氧池(4)、MBR池(5)和高效沉淀池(6)，其特征在于，山芋废水进入初沉池(1)内，所述初沉池(1)内的上清液依次进入厌氧池(2)、缺氧池(3)、好氧池(4)、MBR池(5)和高效沉淀池(6)，所述高效沉淀池(6)上安装有输水泵(15)，所述高效沉淀池(6)内的上清液通过输水泵(15)输送入检测判别池(9)内，所述检测判别池(9)对出水进行检测并将其输送入出水池(10)或暂存池(11)；所述高效沉淀池(6)的顶部设有自调节药剂箱(7)，且自调节药剂箱(7)的底部安装有下料盒(77)，所述高效沉淀池(6)内安装有拌液抛洒组件(8)，且下料盒(77)通过出料通道(78)向拌液抛洒组件(8)内输送絮凝剂或沉淀剂；所述高效沉淀池(6)的顶部设有安装固定箱(12)，所述安装固定箱(12)上通过电机座固定安装有驱动电机(13)，且驱动电机(13)驱动拌液抛洒组件(8)；所述拌液抛洒组件(8)包括提升拌液轴(81)、溶液提升筒(83)和拌液旋转筒(84)，所述拌液旋转筒(84)转动设置在高效沉淀池(6)的内顶壁，且出料通道(78)的输出口位于拌液旋转筒(84)内，所述拌液旋转筒(84)的外周面开设有抛洒口(85)，且拌液旋转筒(84)的外周面固定设有外齿圈(88)，所述溶液提升筒(83)竖直设置在高效沉淀池(6)内，且溶液提升筒(83)的顶端延伸入拌液旋转筒(84)内；所述提升拌液轴(81)竖直设置并向上穿过溶液提升筒(83)和拌液旋转筒(84)，所述提升拌液轴(81)上安装有螺旋提升叶片(82)和旋转拌液片(86)，且螺旋提升叶片(82)位于溶液提升筒(83)内，旋转拌液片(86)位于拌液旋转筒(84)内，所述驱动电机(13)的输出端安装有主转轴(87)，所述主转轴(87)通过传动带(89)与提升拌液轴(81)传动连接，所述主转轴(87)上安装有驱动齿轮(810)，且驱动齿轮(810)与外齿圈(88)啮合连接；所述提升拌液轴(81)的顶端延伸入安装固定箱(12)内，所述安装固定箱(12)上通过轴承安装有转动中转轴(14)，所述转动中转轴(14)远离安装固定箱(12)的一端延伸入自调节药剂箱(7)内，且提升拌液轴(81)的顶端通过锥齿轮与转动中转轴(14)连接；所述自调节药剂箱(7)内开设有药剂储存室(71)和接料室(74)，且药剂储存室(71)位于接料室(74)的上方并通过连通口(75)与其相通，所述药剂储存室(71)内通过轴承转动安装有旋转碎块轴(76)，且转动中转轴(14)通过锥齿轮与旋转碎块轴(76)啮合连接，所述旋转碎块轴(76)向下延伸入连通口(75)内并连接破碎轴(720)，所述破碎轴(720)上安装有第一连接杆(721)和第二连接杆(722)，且第一连接杆(721)和第二连接杆(722)上均安装有碎料机构(723)；所述自调节药剂箱(7)的顶部安装有加料口(72)，所述接料室(74)内安装有内凹斜座(73)，所述内凹斜座(73)的底部为竖直段，且竖直段内开设有下料通道(79)和收纳槽(713)，所述收纳槽(713)内固定安装有启闭气缸(714)，所述启闭气缸(714)的伸出端安装有启闭块(712)，且启闭块(712)对下料通道(79)进行开关；所述内凹斜座(73)活动设置于接料室(74)内，且内凹斜座(73)的底部与通过承压弹簧(710)与接料室(74)的底部连接，所述接料室(74)的顶部开设有限位导向槽(716)，所述限位导向槽(716)位于连通口(75)的两侧，且限位导向槽(716)内设有固定杆(718)和限位导向块(717)，所述限位导向块(717)的底部安装有开口调节块(715)，且固定杆(718)上套设有与限位导向块(717)连接拉伸弹簧(719)，两组开口调节块(715)相互远离的一侧均安装有连接绳(711)，且连接绳(711)的另一端与内凹斜座(73)的底部连接；所述碎料机构(723)包括中心圆球(725)和破碎圆球(727)，所述第一连接杆(721)和第二连接杆(722)远离破碎轴(720)的一端与中心圆球(725)连接，所述中心圆球(725)上安装有多组相连杆(726)，所述相连杆(726)的另一端与破碎圆球(727)连接，且破碎圆球(727)上均匀设置碎料尖齿(724)。
2.根据权利要求1所述的一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，其特征在于，所述检测判别池(9)上设有出水取样模块、出水检测模块和控制面板，出水取样模块对检测判别池(9)内的水溶液进行取样并输送至出水检测模块，出水检测模块对样品溶液进行检测并得到出水的评级数据信息；其中，评级数据信息包括出水的COD值、氨氮值、总磷值、SS值和pH值；控制面板包括数据采集模块、出水判别模块和反馈控制模块，数据采集模块用于采集评级数据信息，并将评级数据信息发送至出水判别模块，出水判别模块基于评级数据信息进行出水品质判别，并生成“合格”信号或“不合格”信号，且将“合格”信号或“不合格”发送至反馈控制模块；所述检测判别池(9)上安装有与出水池(10)连通的出水管，以及安装有与暂存池(11)连通的暂存管，反馈控制模块接收到“合格”信号后，发出控制指令以控制出水管打开，处理后的废水通过出水池排出，反馈控制模块接收到“不合格”信号后，发出控制指令以控制暂存管打开，处理后的废水进入暂存池内储存以待二次处理。
3.根据权利要求2所述的一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，其特征在于，出水判别模块的判别过程具体如下：获取到评级数据信息，并将评级数据信息中的COD值、氨氮值、总磷值、SS值和pH值标记为CODi、ADZi、ZLZi、SSZi和PHZi；若COD值、氨氮值、总磷值中的一项或多项大于等于对应的预设阈值，则生成出水“不合格”信号；若COD值、氨氮值、总磷值三项均小于对应的预设阈值，则继续进行分析；对COD值、氨氮值、总磷值进行赋值求和计算，通过计算获取到出水的污染系数WRXi，若污染系数WRXi大于等于预设污染系数阈值，则生成出水“不合格”信号，若污染系数WRXi小于预设污染系数阈值，则继续进行分析；通过相减求差公式PHCi＝PHZi-
7.0并代入pH值数据进行计算，计算后获取到出水的PH差值并标记为PHCi；获取到pH差阈值范围并标记为(PHCa，PHCb)，若出水的pH差值PHCi大于等于PHCb或小于等于PHCa，则生成出水“不合格”信号；若出水的pH差值PHCi∈(PHCa，PHCb)，则继续进行分析；对污染系数、SS值和pH差值进行归一化处理，经过归一化处理后获取到出水的合格系数HGXi，若出水的合格系数HGXi大于等于预设合格系数阈值，则生成出水“合格”信号，若出水的合格系数HGXi小于预设合格系数阈值，则生成出水“不合格”信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，其特征在于，所述厌氧池(2)内的pH值为6.8-7.2，所述缺氧池(3)内的pH值为6.5-7.5，所述好氧池(4)内的pH值为7.5-8.5，且厌氧池(2)内共存有产酸菌和产甲烷菌；所述厌氧池(2)内的溶氧量小于0.2mg/L，所述缺氧池(3)内的溶氧量小于0.5mg/L，所述好氧池(4)内的溶氧量为2-4mg/L；所述MBR池(5)上安装有与缺氧池(3)连通的硝化液回流管，且硝化液回流管上安装有硝化液回流泵，所述高效沉淀池(6)上安装有连通厌氧池(2)和缺氧池(3)的污泥回流管，且污泥回流管上安装有污泥回流泵(16)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，通过设置初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR池和高效沉淀池，实现对废水的有效处理，显著降低山芋废水的COD值、氨氮值和总磷值，提高废水处理效果，出水判别模块基于评级数据信息进行出水品质判别，反馈控制模块基于判别结果将出水输送入出水池或暂存池，保证所排放废水的质量，有效避免对水环境带来的污染和潜在危害，自调节药剂箱使絮凝剂得以稳定输出，拌液抛洒组件使絮凝剂均匀混入高效沉淀池内的废水中，显著提高了对山芋废水的处理效果，解决了现有技术仅能去除山芋废水中的固态杂质，处理效果差，不能有效降低山芋废水的COD值、氨氮值和总磷值，且不能对出水进行检测判别，仍然会对水环境带来极大危害的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于山芋加工清洗的废水处理装置，包括初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR池和高效沉淀池，山芋废水进入初沉池内，所述初沉池内的上清液依次进入厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR池和高效沉淀池，所述高效沉淀池上安装有输水泵，所述高效沉淀池内的上清液通过输水泵输送入检测判别池内，所述检测判别池对出水进行检测并将其输送入出水池或暂存池；
所述高效沉淀池的顶部设有自调节药剂箱，且自调节药剂箱的底部安装有下料盒，所述高效沉淀池内安装有拌液抛洒组件，且下料盒通过出料通道向拌液抛洒组件内输送絮凝剂或沉淀剂；所述高效沉淀池的顶部设有安装固定箱，所述安装固定箱上通过电机座固定安装有驱动电机，且驱动电机驱动拌液抛洒组件。
进一步的，所述检测判别池上设有出水取样模块、出水检测模块和控制面板，出水取样模块对检测判别池内的水溶液进行取样并输送至出水检测模块，出水检测模块对样品溶液进行检测并得到出水的评级数据信息；其中，评级数据信息包括出水的COD值、氨氮值、总磷值、SS值和pH值；
控制面板包括数据采集模块、出水判别模块和反馈控制模块，数据采集模块用于采集评级数据信息，并将评级数据信息发送至出水判别模块，出水判别模块基于评级数据信息进行出水品质判别，并生成“合格”信号或“不合格”信号，且将“合格”信号或“不合格”发送至反馈控制模块；
所述检测判别池上安装有与出水池连通的出水管，以及安装有与暂存池连通的暂存管，反馈控制模块接收到“合格”信号后，发出控制指令以控制出水管打开，处理后的废水通过出水池排出，反馈控制模块接收到“不合格”信号后，发出控制指令以控制暂存管打开，处理后的废水进入暂存池内储存以待二次处理。
进一步的，出水判别模块的判别过程具体如下：
获取到评级数据信息，并将评级数据信息中的COD值、氨氮值、总磷值、SS值和pH值标记为CODi、ADZi、ZLZi、SSZi和PHZi；若COD值、氨氮值、总磷值中的一项或多项大于等于对应的预设阈值，则生成出水“不合格”信号；若COD值、氨氮值、总磷值三项均小于对应的预设阈值，则继续进行分析；
对COD值、氨氮值、总磷值进行赋值求和计算，通过计算获取到出水的污染系数WRXi，若污染系数WRXi大于等于预设污染系数阈值，则生成出水“不合格”信号，若污染系数WRXi小于预设污染系数阈值，则继续进行分析；
通过相减求差公式PHCi＝PHZi-7.0并代入pH值数据进行计算，计算后获取到出水的pH差值并标记为PHCi；获取到pH差阈值范围并标记为(PHCa，PHCb)，若出水的pH差值PHCi大于等于PHCb或小于等于PHCa，则生成出水“不合格”信号；若出水的pH差值PHCi∈(PHCa，PHCb)，则继续进行分析；
对污染系数、SS值和pH差值进行归一化处理，经过归一化处理后获取到出水的合格系数HGXi，若出水的合格系数HGXi大于等于预设合格系数阈值，则生成出水“合格”信号，若出水的合格系数HGXi小于预设合格系数阈值，则生成出水“不合格”信号。
进一步的，所述厌氧池内的pH值为6.8-7.2，所述缺氧池内的pH值为6.5-7.5，所述好氧池内的pH值为7.5-8.5，且厌氧池内共存有产酸菌和产甲烷菌；所述厌氧池内的溶氧量小于0.2mg/L，所述缺氧池内的溶氧量小于0.5mg/L，所述好氧池内的溶氧量为2-4mg/L；所述MBR池上安装有与缺氧池连通的硝化液回流管，且硝化液回流管上安装有硝化液回流泵，所述高效沉淀池上安装有连通厌氧池和缺氧池的污泥回流管，且污泥回流管上安装有污泥回流泵。
进一步的，所述拌液抛洒组件包括提升拌液轴、溶液提升筒和拌液旋转筒，所述拌液旋转筒转动设置在高效沉淀池的内顶壁，且出料通道的输出口位于拌液旋转筒内，所述拌液旋转筒的外周面开设有抛洒口，且拌液旋转筒的外周面固定设有外齿圈，所述溶液提升筒竖直设置在高效沉淀池内，且溶液提升筒的顶端延伸入拌液旋转筒内；
所述提升拌液轴竖直设置并向上穿过溶液提升筒和拌液旋转筒，所述提升拌液轴上安装有螺旋提升叶片和旋转拌液片，且螺旋提升叶片位于溶液提升筒内，旋转拌液片位于拌液旋转筒内，所述驱动电机的输出端安装有主转轴，所述主转轴通过传动带与提升拌液轴传动连接，所述主转轴上安装有驱动齿轮，且驱动齿轮与外齿圈啮合连接。
进一步的，所述提升拌液轴的顶端延伸入安装固定箱内，所述安装固定箱上通过轴承安装有转动中转轴，所述转动中转轴远离安装固定箱的一端延伸入自调节药剂箱内，且提升拌液轴的顶端通过锥齿轮与转动中转轴连接；
所述自调节药剂箱内开设有药剂储存室和接料室，且药剂储存室位于接料室的上方并通过连通口与其相通，所述药剂储存室内通过轴承转动安装有旋转碎块轴，且转动中转轴通过锥齿轮与旋转碎块轴啮合连接，所述旋转碎块轴向下延伸入连通口内并连接破碎轴，所述破碎轴上安装有第一连接杆和第二连接杆，且第一连接杆和第二连接杆上均安装有碎料机构。
进一步的，所述自调节药剂箱的顶部安装有加料口，所述接料室内安装有内凹斜座，所述内凹斜座的底部为竖直段，且竖直段内开设有下料通道和收纳槽，所述收纳槽内固定安装有启闭气缸，所述启闭气缸的伸出端安装有启闭块，且启闭块对下料通道进行开关。
进一步的，所述内凹斜座活动设置于接料室内，且内凹斜座的底部与通过承压弹簧与接料室的底部连接，所述接料室的顶部开设有限位导向槽，所述限位导向槽位于连通口的两侧，且限位导向槽内设有固定杆和限位导向块，所述限位导向块的底部安装有开口调节块，且固定杆上套设有与限位导向块连接拉伸弹簧，两组开口调节块相互远离的一侧均安装有连接绳，且连接绳的另一端与内凹斜座的底部连接。
进一步的，所述碎料机构包括中心圆球和破碎圆球，所述第一连接杆和第二连接杆远离破碎轴的一端与中心圆球连接，所述中心圆球上安装有多组相连杆，所述相连杆的另一端与破碎圆球连接，且破碎圆球上均匀设置碎料尖齿。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设置初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池、MBR池和高效沉淀池，实现对废水的有效处理，显著降低山芋废水的COD值、氨氮值和总磷值，提高废水处理效果；
2、本发明中，通过拌液抛洒组件不仅能够使废水上升并对上升的废水和下落的絮凝剂进行搅拌使两者混合，还能够通过离心作用将内部的废水抛洒出去，废水溶液四散入高效沉淀池内，有助于絮凝剂充分均匀混入高效沉淀池内的废水中，且自调节药剂箱实现对絮凝剂输出的自动调节，避免短时间快速输出或短时间缓慢输出，使絮凝剂得以稳定输出，有助于使絮凝剂与废水充分混合；
3、本发明中，通过碎料机构对连通口内的絮凝剂进行撞击，不仅能够将凝结的块状絮凝剂碎开以避免出料时堵塞通道，还能够通过破碎作用减小絮凝剂的颗粒粒径，有助于絮凝剂的输送以及快速分散混合，且通过单电机驱动碎料部件、提升部件和抛洒部件，降低了设备成本和运行成本，保证了碎料操作、提升拌液操作和抛洒操作的同步进行，提高了废水的处理效果；
4、本发明中，通过出水取样模块对检测判别池内的水溶液进行取样，出水检测模块对样品溶液进行检测并得到出水的评级数据信息，出水判别模块基于评级数据信息进行出水品质判别，反馈控制模块基于判别结果将出水输送入出水池或暂存池，保证所排放废水的质量，有效避免对水环境带来的污染和潜在危害。
（发明人：祁世芳;刘鹏;杨积发;于志勇;陈明亮）
