公布日：2024.02.20
申請日：2023.11.23
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/58(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N
摘要
本申請涉及一種利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其包括反應(yīng)池，所述反應(yīng)池內(nèi)依次設(shè)置有調(diào)節(jié)池、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和菌篩過濾區(qū)，所述菌篩過濾區(qū)內(nèi)設(shè)置有菌篩過濾裝置，所述菌篩過濾裝置包括豎直設(shè)置的若干過濾單元，各所述過濾單元均包括矩形框架、安裝在所述矩形框架兩側(cè)的支撐網(wǎng)以及包覆在支撐網(wǎng)外側(cè)的濾層載體，兩個所述支撐網(wǎng)之間形成中空結(jié)構(gòu)，污水內(nèi)的懸浮物質(zhì)或膠體經(jīng)濾層載體截留形成附著在所述濾層載體上的濾餅層，所述支撐網(wǎng)為塑料孔網(wǎng)或者不銹鋼網(wǎng)，所述濾層載體使用尼龍布，所述矩形框架上安裝有出水管。本申請具有在保障污水處理效果的基礎(chǔ)上，降低污水處理的成本的效果。
權(quán)利要求書
1.一種利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括反應(yīng)池(1)，所述反應(yīng)池(1)內(nèi)依次設(shè)置有調(diào)節(jié)池(11)、缺氧區(qū)(12)、好氧區(qū)(13)和菌篩過濾區(qū)(14)，所述菌篩過濾區(qū)(14)內(nèi)設(shè)置有菌篩過濾裝置(4)，所述菌篩過濾裝置(4)包括豎直設(shè)置的若干過濾單元(42)，各所述過濾單元(42)均包括矩形框架(421)、安裝在所述矩形框架(421)兩側(cè)的支撐網(wǎng)(422)以及包覆在支撐網(wǎng)(422)外側(cè)的濾層載體(425)，兩個所述支撐網(wǎng)(422)之間形成中空結(jié)構(gòu)，污水內(nèi)的懸浮物質(zhì)或膠體經(jīng)濾層載體(425)截留形成附著在所述濾層載體(425)上的濾餅層(426)，所述支撐網(wǎng)(422)為塑料孔網(wǎng)或者不銹鋼網(wǎng)，所述濾層載體(425)使用尼龍布，所述矩形框架(421)上安裝有出水管(423)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述尼龍布的密度為130目~150目。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述反應(yīng)池(1)內(nèi)集成有處理監(jiān)控系統(tǒng)(2)，所述處理監(jiān)控系統(tǒng)(2)包括PLC控制單元(21)和監(jiān)控模塊(22)；所述監(jiān)控模塊(22)包括液位計(221)，所述液位計(221)連接至PLC控制單元(21)，所述裝置主體(41)的頂部形成有進(jìn)水口(413)，所述液位計(221)控制所述菌篩過濾區(qū)(14)的水位高于所述進(jìn)水口(413)頂部250~350mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述矩形框架(421)使用空心管圍合而成，所述出水管(423)設(shè)置在所述矩形框架(421)的頂部，所述矩形框架(421)的兩側(cè)以及頂部的內(nèi)壁上開設(shè)有連通至所述出水管(423)的出水口(4211)，所述出水管(423)連接至產(chǎn)水池(8)，所述出水管(423)的高度高于所述產(chǎn)水池(8)以實現(xiàn)重力產(chǎn)水。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：過濾后的水根據(jù)出水水質(zhì)返回至調(diào)節(jié)區(qū)或者輸送至產(chǎn)水池(8)，所述監(jiān)控模塊(22)還包括安裝在所述出水管(423)的末端的用于檢測出水水質(zhì)的濁度儀(222)，所述濁度儀(222)的下游還依次設(shè)置有控制水流流向的電動閥(24)和三通閥(23)，所述電動閥(24)和所述三通閥(23)分別連接至PLC控制單元(21)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述菌篩過濾裝置(4)還包括裝置主體(41)、安裝在所述過濾單元(42)下方的導(dǎo)流斜板(43)以及安裝在所述導(dǎo)流斜板(43)兩側(cè)的外導(dǎo)流板(44)，若干所述過濾單元(42)安裝在所述裝置主體(41)的長方體框架(412)內(nèi)，所述導(dǎo)流斜板(43)的下方設(shè)置有第一曝氣口(45)，所述外導(dǎo)流板(44)與所述導(dǎo)流斜板(43)之間安裝有第二曝氣口(46)，所述第一曝氣口(45)與所述第二曝氣口(46)均連接至氣泵(6)，并分別通過第一電磁閥和第二電磁閥控制通斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述導(dǎo)流斜板(43)為呈夾角搭接的三角板，所述導(dǎo)流斜板(43)沿所述裝置主體(41)的長度方向間隔設(shè)置有多個，且沿所述裝置主體(41)的高度方向設(shè)置有多組，相鄰兩組所述導(dǎo)流斜板(43)錯位設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：各所述過濾單元(42)的底部一一對應(yīng)設(shè)置有反沖洗管(48)，所述反沖洗管(48)與氣泵(6)連接并通過反沖洗電磁閥控制，各所述反沖洗管(48)的頂部開設(shè)有若干反沖洗口(481)，所述矩形框架(421)的底部開設(shè)有貫通的進(jìn)氣口(4212)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：還包括供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括安裝在所述反應(yīng)池(1)屋頂?shù)娜舾晒夥逡约靶铍姵�，所述蓄電池連接至反應(yīng)池(1)的用電箱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述缺氧區(qū)(12)內(nèi)安裝有用于減小溶氧的脈沖氣循攪拌器(121)。
發(fā)明內(nèi)容
為了在保障污水處理效果的基礎(chǔ)上，降低污水處理的成本，本申請?zhí)峁┮环N利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)。
本申請?zhí)峁┑囊环N利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)采用如下的技術(shù)方案：一種利用菌篩過濾技術(shù)的智能光伏一體化污水處理系統(tǒng)，包括反應(yīng)池，所述反應(yīng)池內(nèi)依次設(shè)置有調(diào)節(jié)池、缺氧區(qū)、好氧區(qū)和菌篩過濾區(qū)，所述菌篩過濾區(qū)內(nèi)設(shè)置有菌篩過濾裝置，所述菌篩過濾裝置包括豎直設(shè)置的若干過濾單元，各所述過濾單元均包括矩形框架、安裝在所述矩形框架兩側(cè)的支撐網(wǎng)以及包覆在支撐網(wǎng)外側(cè)的濾層載體，兩個所述支撐網(wǎng)之間形成中空結(jié)構(gòu)，污水內(nèi)的懸浮物質(zhì)或膠體經(jīng)濾層載體截留形成附著在所述濾層載體上的濾餅層，所述支撐網(wǎng)為塑料孔網(wǎng)或者不銹鋼網(wǎng)，所述濾層載體使用尼龍布，所述矩形框架上安裝有出水管。
通過采用上述技術(shù)方案，污水依次經(jīng)過調(diào)節(jié)區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)的處理后進(jìn)入菌篩過濾區(qū)，污泥中的懸浮顆粒（污泥絮體等）或者膠體在濾層載體的表面沉積形成濾餅層，使得懸浮顆�；蚰z體中具有生物降解功能的微生物在濾層載體上附著并生長繁殖，污水處理后老化的微生物會從濾層載體上脫落，而活性的微生物會重新附著在濾層載體上，實現(xiàn)了一個穩(wěn)固的降解循環(huán)。這層濾餅層增加了污染物的截留性能，使得過濾單元的過濾出水水質(zhì)可與微濾/超濾膜相當(dāng)，采用了一種新的菌篩過濾技術(shù)與活性污泥法的優(yōu)點的結(jié)合，保障了本申請的菌篩過濾裝置具有同MBR生物反應(yīng)器相當(dāng)?shù)奈鬯幚硇ЧＳ捎跒V層載體使用尼龍布，在支撐材料上增加塑料或者不銹鋼材質(zhì)的支撐網(wǎng)，濾層載體以及支撐網(wǎng)的價格低廉，不易造成濾層載體堵塞，減少濾層載體的污染，尼龍布具有出色的拉伸強度和耐磨性,能夠承受較大的重量和摩擦，在進(jìn)行物理沖洗或者化學(xué)清洗時不易損壞，可重復(fù)使用率更高，使得污水處理的成本的大大降低。塑料或者不銹鋼材質(zhì)的支撐網(wǎng)也增強了支撐材料對濾層載體的承載力。
優(yōu)選的，所述尼龍布的密度為130目~150目。
通過采用上述技術(shù)方案，濾層載體425的密度直接影響通量，尼龍布的密度選擇130目~150目，較于無紡布、滌綸布來說，選用130目~150目的尼龍布作為濾層載體425，其網(wǎng)孔較大，形成菌篩過濾層的速度較快，增加了通量，在穩(wěn)定通量下運行的周期更長，提高了污水處理效率。
優(yōu)選的，所述反應(yīng)池內(nèi)集成有處理監(jiān)控系統(tǒng)，所述處理監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC控制單元和監(jiān)控模塊；所述監(jiān)控模塊包括液位計，所述液位計連接至PLC控制單元，所述裝置主體的頂部形成有進(jìn)水口，所述液位計控制所述菌篩過濾區(qū)的水位高于所述進(jìn)水口頂部250~350mm。
通過采用上述技術(shù)方案，菌篩過濾區(qū)的水位高于進(jìn)水口頂部250~350mm，以利用污水通入時的重力作為動力產(chǎn)生負(fù)壓，驅(qū)動污水經(jīng)過濾餅層以及濾層載體的過濾進(jìn)入兩側(cè)支撐網(wǎng)中間的中空結(jié)構(gòu)以實現(xiàn)過濾，省去了抽吸泵，更加節(jié)省能耗。
優(yōu)選的，所述矩形框架使用空心管圍合而成，所述出水管設(shè)置在所述矩形框架的頂部，所述矩形框架的兩側(cè)以及頂部的內(nèi)壁上開設(shè)有連通至所述出水管的出水口，所述出水管連接至產(chǎn)水池，所述出水管的高度高于所述產(chǎn)水池以實現(xiàn)重力產(chǎn)水。
通過采用上述技術(shù)方案，經(jīng)過濾餅層和濾層載體過濾后的水，進(jìn)入兩個支撐網(wǎng)之間的中空結(jié)構(gòu)，隨著過濾水的逐漸流入，將過濾水逐漸擠壓入矩形框架的出水口內(nèi)，并逐漸從出水管流出；從出水管流出的水流入產(chǎn)水池，出水管和產(chǎn)水池設(shè)計為具有一定的勢位差，過濾水可以在重力作用下直接流入產(chǎn)水池，更加節(jié)省能耗。
優(yōu)選的，過濾后的水根據(jù)出水水質(zhì)返回至調(diào)節(jié)區(qū)或者輸送至產(chǎn)水池，所述監(jiān)控模塊還包括安裝在所述出水管的末端的用于檢測出水水質(zhì)的濁度儀，所述濁度儀的下游還依次設(shè)置有控制水流流向的電動閥和三通閥，所述電動閥和所述三通閥分別連接至PLC控制單元。
通過采用上述技術(shù)方案，濁度儀用于檢測過濾水的出水情況，當(dāng)濁度儀檢測到出水水質(zhì)滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時，過濾水被送入產(chǎn)水池進(jìn)行收集；當(dāng)濁度儀檢測到出水水質(zhì)不滿足預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)時，過濾水則被返回至調(diào)節(jié)區(qū)進(jìn)行二次處理，保障了出水水質(zhì)。
優(yōu)選的，所述菌篩過濾裝置還包括裝置主體、安裝在所述過濾單元下方的導(dǎo)流斜板以及安裝在所述導(dǎo)流斜板兩側(cè)的外導(dǎo)流板，若干所述過濾單元安裝在所述裝置主體的長方體框架內(nèi)，所述導(dǎo)流斜板的下方設(shè)置有第一曝氣口，所述外導(dǎo)流板與所述導(dǎo)流斜板之間安裝有第二曝氣口，所述第一曝氣口與所述第二曝氣口均連接至氣泵，并分別通過第一電磁閥和第二電磁閥控制通斷。
通過采用上述技術(shù)方案，由于130目~150目的尼龍布的網(wǎng)孔較大，雖然使得通量增加，這也會導(dǎo)致懸浮顆粒（污泥絮體等）或者膠體在濾層載體425上的附著力不強，導(dǎo)致污泥中的部分活性微生物掉落，通過設(shè)置導(dǎo)流斜板和外導(dǎo)流板，當(dāng)啟動氣泵并向第一曝氣口通入壓縮空氣時，掉落至導(dǎo)流斜板上的活性微生物被擾動震落，之后調(diào)節(jié)電磁閥使得向第二曝氣口通入壓縮空氣，震落的活性微生物順著裝置主體側(cè)板與外導(dǎo)流板之間的回水空間返回至進(jìn)水口內(nèi)，使得這些掉落的活性微生物實現(xiàn)二次附著，減少了活性微生物的浪費。
優(yōu)選的，所述導(dǎo)流斜板為呈夾角搭接的三角板，所述導(dǎo)流斜板沿所述裝置主體的長度方向間隔設(shè)置有多個，且沿所述裝置主體的高度方向設(shè)置有多組，相鄰兩組所述導(dǎo)流斜板錯位設(shè)置。
通過采用上述技術(shù)方案，可以減小相鄰兩個導(dǎo)流斜板之間的縫隙，增大對沉淀微生物的承接面積，便于承接更多的沉淀微生物。
優(yōu)選的，各所述過濾單元的底部一一對應(yīng)設(shè)置有反沖洗管，所述反沖洗管與所述氣泵連接并通過反沖洗電磁閥控制，各所述反沖洗管的頂部開設(shè)有若干反沖洗口，所述矩形框架的底部開設(shè)有貫通的進(jìn)氣口。
通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)菌篩過濾層運行到一定周期后，需要對各個過濾單元的濾層載體進(jìn)行反沖洗，此時，啟動反沖洗電磁閥，壓縮氣體通入反沖洗管，并通過反沖洗口和進(jìn)氣口通入到兩個支撐網(wǎng)中間的中空結(jié)構(gòu)中，并在壓差作用下向兩側(cè)噴出，壓縮氣體向兩側(cè)噴出的過程中將濾層載體上的污染物震落，達(dá)到反沖洗的效果。
優(yōu)選的，還包括供電系統(tǒng)，所述供電系統(tǒng)包括安裝在所述反應(yīng)池屋頂?shù)娜舾晒夥逡约靶铍姵兀鲂铍姵剡B接至反應(yīng)池的用電箱。
通過采用上述技術(shù)方案，利用光伏板吸收的太陽能轉(zhuǎn)換為用于為整個系統(tǒng)的運行功能的電能，更加節(jié)省能耗，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念。
優(yōu)選的，所述缺氧區(qū)內(nèi)安裝有用于減小溶氧的脈沖氣循攪拌器。
通過采用上述技術(shù)方案，在缺氧區(qū)使用脈沖氣循攪拌器，既能減小溶氧又節(jié)能降耗，提高了缺氧區(qū)的處理效果。
綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術(shù)效果：本申請將菌篩過濾層污水處理技術(shù)結(jié)合到A/O工藝或者A2O工藝中，通過將濾層載體包覆在支撐網(wǎng)的外部，兩側(cè)濾層載體中間形成中空結(jié)構(gòu)，污泥中的懸浮顆�；蚰z體附著在濾層載體上形成濾餅層，其過濾效果于超濾/微濾相當(dāng)，具有較好的出水水質(zhì)，同時濾層載體使用較為低廉的尼龍布，不易造成濾層載體堵塞，支撐網(wǎng)使用塑料孔網(wǎng)或者不銹鋼網(wǎng)，清洗時既可以選用物理清洗也可以選用化學(xué)清洗，清洗簡單，維護(hù)成本較低；通過將菌篩過濾區(qū)的出水水頭設(shè)置在距離進(jìn)水口頂部250~350mm的距離，以利用污水通入時的重力作為污水穿過濾層載體進(jìn)行過濾時的動力，更加節(jié)省能耗；通過導(dǎo)流斜板以及外導(dǎo)流板的設(shè)置，便于對沉淀到底部的活性微生物進(jìn)行收集，并在通入的壓縮空氣的作用下，驅(qū)動沉淀的活性微生物從導(dǎo)流斜板上震落，并沿外導(dǎo)流板于裝置主體側(cè)板之間的回水空間回流至裝置主體內(nèi)部，實現(xiàn)二次附著，減少了活性微生物的浪費。
（發(fā)明人：唐陸合;楊毅明;王占久;趙云生;牛艷艷;董興隆;馮辛）
