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专利号: 2019109429778
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于包括:反应机构,进水机构,曝气机构,水浴机构,搅拌机构,传感机构,检测机构,换液机构,清洗机构,排水机构,可编程PLC控制器;

所述反应机构包括盖子、反应腔体及中空层,所述反应腔体为中空的U形结构,中空部分为所述中空层,所述反应腔体的顶部卡合连接有所述盖子;所述反应机构的底部连通有排污口,所述排污口贯穿所述反应腔体和中空层;

所述进水机构安装于所述反应腔体的顶部;

所述曝气机构安装于所述反应腔体的内腔底部;

所述水浴机构安装于所述反应腔体的底部,且所述水浴机构连通于所述中空层;

所述搅拌机构安装于所述反应腔体的内部;

所述传感机构安装于所述盖子的顶端并延伸至所述反应腔体的内部;

所述检测机构安装于所述盖子的一端延伸至所述反应腔体的内部,所述检测机构包括DO仪本体、膜架、排液管、排液口、第一弹簧、储液室、密封塞及固定壳,所述固定壳安装于所述盖子的底部并延伸至所述反应腔体的内部,所述DO仪本体套设在所述固定壳内,且通过紧定螺钉连接;所述DO仪本体的底部螺纹连接有所述膜架,所述膜架的底部安装有透气膜;

所述DO仪本体的内部设有所述储液室,所述储液室的顶部、底部均开设有所述排液口,所述排液口的内腔安装有第一弹簧,两个所述第一弹簧的底部均连接有与所述排液口卡合并形成密封的所述密封塞,所述储液室的底部安装的所述排液口连通于所述排液管,所述排液管为一种可伸缩的波纹管;储液室内部插有两个金属电极;

所述换液机构安装于所述DO仪本体的内腔,所述换液机构包括内杆、外杆、密封柱、活塞及外壳,所述储液室的顶部安装的所述排液口连通于所述外壳,所述外壳的内部滑动连接有具有弹性的、中间开口的所述活塞,所述密封柱卡合于所述活塞的中间开口处并与所述活塞形成密封,所述密封柱的顶部固定连接所述内杆,所述活塞的顶部连接有位于所述内杆外侧的所述外杆;内杆、外杆的顶部端均伸出外壳,且内杆高于外杆;外壳套设在固定壳内,且上端伸出固定壳;

所述清洗机构包括输送管、套管、固定孔、凸块、海绵擦、连接架及第二弹簧,所述膜架的侧壁卡合连接所述连接架,所述连接架的底部转动连接有呈中空结构的所述套管,所述套管的两侧设有位于所述透气膜底部的所述海绵擦,所述套管的表面开设有所述固定孔,所述固定孔的顶端卡合连接有所述排液管,所述套管的内部滑动连接有所述输送管,所述输送管与所述套管之间形成密封,所述输送管表面开有开口,该开口处活动设置有底部连接第二弹簧的凸块,第二弹簧固定在输送管开口对应内侧处;所述凸块呈中空结构的、上下两端开口,且顶端与固定孔弧形端同侧位置呈弧形结构;

固定孔远离排水口端且位于套管内侧壁端口呈弧形结构,固定孔远离排水口端且位于套管内侧壁端口呈直角结构;

所述排水机构连通于所述反应腔体的内部。

2.如权利要求1所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于所述进水机构包括进水口、连接水管和进水泵,所述进水口贯穿于所述盖子,伸入反应腔体内腔,所述连接水管的一端套接于所述进水口,另一端与所述进水管通过进水泵连通。

3.如权利要求1或2所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于所述曝气机构包括曝气盘和曝气泵,所述曝气盘设有所述反应腔体的内腔底部,所述曝气泵连通于所述曝气盘。

4.如权利要求1-3任一所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于所述水浴机构包括热水管、增压泵、水浴锅和循环管,所述水浴锅安装于所述反应腔体的底部,所述热水管的一端连通于所述水浴锅,所述热水管的另一端连通于所述中空层,所述热水管的一侧安装有所述增压泵,所述循环管的一端连通于所述中空层,所述循环管的另一端连通于所述水浴锅,所述水浴机构用于控制所述反应腔体内部的温度。

5.如权利要求1-4任一所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于所述搅拌机构包括搅拌叶片和电机,所述电机固定安装于所述盖子的顶部,所述搅拌叶片转动连接于所述搅拌电机并延伸至所述反应腔体的内部。

6.如权利要求1-5任一所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于传感机构包括取样管、第一液位传感器和第二液位传感器,取样管贯穿盖子并延伸至反应腔体的内部,第一液位传感器和第二液位传感器穿过盖子并延伸至反应腔体的内部,第一液位传感器控制进水泵开闭,第二液位传感器控制电磁阀门开闭,第一液位传感器用于控制反应腔体内部的最高液位,第二液位传感器用于控制反应腔体内部的最低液位。

7.如权利要求1-6任一所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于所述排水机构包括电磁阀门、排水口、固定杆、球体、转杆、齿盘、出水口、齿条及滑槽,内部中空的所述输送管背离所述套管的一端与中空圆柱形结构的所述转杆连通,呈喇叭形结构的所述排水口贯穿所述中空层与所述反应腔体连通,所述排水口的内部焊接所述固定杆,所述固定杆为一种可伸缩的固定杆,所述固定杆的底端与所述转杆之间转动连接,所述转杆背离所述输送管的一端焊接有所述齿盘,所述排水口的内部转动连接有与所述电磁阀门配套连接的用于控制排水的所述球体,所述电磁阀门用于所述球体的开启与闭合,所述球体的侧面开设有倾斜的所述出水口,所述球体的侧壁焊接有呈弧形结构的、与所述齿盘啮合的所述齿条,所述排水口的内壁开设有与所述齿条滑动连接的收缩滑槽。

8.如权利要求1-7任一所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统,其特征在于所述可编程PLC控制器与所述搅拌机构、所述传感机构、所述进水机构、所述曝气机构、所述水浴机构、所述电磁阀门及所述DO仪之间信号连接。

9.基于权利要求1-8任一所述的一种污泥发酵耦合生物脱氮系统的运行方法,其特征在于包括以下步骤:

S1:将接种污泥由取样口运至反应腔体内,接种污泥浓度为6-6.5mg/L,按照C/N=3-5加入外源泥,按照浓度为10-30μmol/L添加氧化还原介体核黄素,采用AOA反应批次,搅拌频率为80-120rpm,外碳源按照C/N=2-4添加,污泥龄为50d,水力停留时间为18-25h,反应器内部温度为28-32℃;

S2:可编程PLC控制器用于控制进水泵、曝气泵、电机、增压泵、电磁阀门的启停,可编程PLC控制器还用于设置AOA各个批次的反应时间、反应腔体内溶解氧的浓度区间,具体是:L1:进水,当上一个完整的反应批次完成后,可编程PLC控制器控制进水泵开启,废水进入反应腔体,直至水位达到第一液位传感器的检测位时可编程PLC控制器控制进水泵关闭;

L2:第一A阶段工序,可编程PLC控制器控制电机进行搅拌,反应腔体内部主要发生反硝化反应、厌氧氨氧化反应、污泥发酵反应;

L3:O阶段工序,搅拌的同时,可编程PLC控制器控制曝气泵打开,可根据出水指标进行调试,直至达到最佳溶解氧浓度区间;反应腔体内主要发生硝化反应;

L4:第二A阶段工序,搅拌的同时,可编程PLC控制器控制曝气泵关闭;

L5:闲置阶段,可编程PLC控制器控制电机关闭;反应腔体内以污泥发酵为主;

L6:排水,可编程PLC控制器控制电磁阀门打开,将水位控制在第二液位传感器检测位时电磁阀门关闭。