凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器，它涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種深度處理低溫生活污水的反應(yīng)器。本發(fā)明的目的是要解決現(xiàn)有深度處理低溫生活污水的反應(yīng)器存在占地面積大的問(wèn)題。凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器由跌水系統(tǒng)、兼性塘進(jìn)水系統(tǒng)、兼性塘水處理系統(tǒng)、兼性塘出水系統(tǒng)、好氧塘水處理系統(tǒng)和好氧塘出水系統(tǒng)組成。本發(fā)明主要用于處理低溫生活污水。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種深度處理低溫生活污水的反應(yīng)器。 凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器

【背景技術(shù)】
[0002] 嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村生活污水處理面臨著高投資、高耗能、低效率、排水不達(dá)標(biāo)的典型問(wèn) 題，嚴(yán)重破壞了該地區(qū)的水環(huán)境質(zhì)量、危害了村民的用水安全，制約了國(guó)家綠色村鎮(zhèn)的建 設(shè)，因此，針對(duì)嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村生活污水處理問(wèn)題的研究十分必要。而嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) 相對(duì)薄弱，污水處理設(shè)施不健全，人口較少、分布廣，生活污水水量少、濃度低的特點(diǎn)，適用 于城市的集中式污水處理模式不能生搬硬套于農(nóng)村，必須因地適宜地選取適用于嚴(yán)寒地區(qū) 農(nóng)村的分散式污水處理模式。穩(wěn)定塘作為具有圍堤和防滲層的自然水體自凈系統(tǒng)，與傳統(tǒng) 分散式污水處理技術(shù)相比具有低投入、低耗能、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便，可實(shí)現(xiàn)污水的無(wú)害化、 資源化等優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)外的水處理界和工程界已引起廣泛關(guān)注。但在低溫條件下單一的處 理技術(shù)往往存在一定的限制，很難達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0003] 近年來(lái)，通常采取向工藝內(nèi)投加填料作為微生物附著生長(zhǎng)的載體的措施，通過(guò)微 生物的新陳代謝來(lái)達(dá)到增強(qiáng)污水處理效果的目的，同時(shí)，填料又兼具過(guò)濾截留和固液分離 的功能。因此，填料的選擇對(duì)污水處理效能、工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用有直接的影響。
[0004] 現(xiàn)有深度處理低溫生活污水的反應(yīng)器存在占地面積大的問(wèn)題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是要解決深度處理低溫生活污水的反應(yīng)器存在占地面積大的問(wèn)題， 提供凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器。
[0006] 凹凸棒土 -穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器由高位水箱、貯水箱、導(dǎo)流管I、潛水泵、支架、集 水箱、跌水裝置、兼性塘進(jìn)水管、進(jìn)水電磁閥、進(jìn)水液位傳感器、兼性塘反應(yīng)器、電機(jī)、攪拌裝 置、出水液位傳感器I、兼性塘出水管、出水恒流抽吸泵、好氧塘反應(yīng)器、曝氣裝置、氣體流 量計(jì)、空氣泵、變頻器、出水液位傳感器II、好氧塘出水管、出水電磁閥、清水箱、可編程邏輯 控制器和上位機(jī)組成，其中由高位水箱、貯水箱、導(dǎo)流管I、潛水泵、支架、集水箱和跌水裝 置組成跌水系統(tǒng)，高位水箱安裝在支架上，潛水泵置于貯水箱內(nèi)底部，高位水箱通過(guò)導(dǎo)流管 I與貯水箱內(nèi)潛水泵連通，在高位水箱外底部安置跌水裝置，在跌水裝置下方、貯水箱外頂 部安置集水箱；其中由兼性塘進(jìn)水管、進(jìn)水電磁閥和進(jìn)水液位傳感器組成兼性塘進(jìn)水系統(tǒng)， 進(jìn)水電磁閥安裝在兼性塘進(jìn)水管上，采用進(jìn)水液位傳感器控制進(jìn)水電磁閥的開關(guān)，進(jìn)水液 位傳感器有三個(gè)探頭，分別為上限水位探頭、下限水位探頭和最高水位探頭；其中由兼性塘 反應(yīng)器、電機(jī)和攪拌裝置組成兼性塘水處理系統(tǒng)，在兼性塘反應(yīng)器上方安裝攪拌裝置，且裝 攪拌裝置的攪拌葉沒(méi)入兼性塘反應(yīng)器底部的接種活性污泥中；其中由兼性塘出水管、出水 恒流抽吸泵和出水液位傳感器I組成兼性塘出水系統(tǒng)，出水液位傳感器I的兼性塘最低液 位探頭高于兼性塘反應(yīng)器底部的接種活性污泥的上層面，由兼性塘出水管將兼性塘反應(yīng)器 和好氧塘反應(yīng)器連通，在兼性塘反應(yīng)器與好氧塘反應(yīng)器之間、兼性塘出水管上設(shè)置出水恒 流抽吸泵，兼性塘反應(yīng)器內(nèi)的兼性塘出水管端口處設(shè)置濾網(wǎng)，兼性塘反應(yīng)器的出水口即為 好氧塘反應(yīng)器的進(jìn)水口；其中由好氧塘反應(yīng)器、曝氣裝置、氣體流量計(jì)、空氣泵和變頻器組 成好氧塘水處理系統(tǒng)，在好氧塘反應(yīng)器內(nèi)底部設(shè)置曝氣裝置，且曝氣裝置高于好氧塘反應(yīng) 器底部接種活性污泥的上層面，曝氣裝置經(jīng)管道連接空氣泵，空氣泵與曝氣裝置間安裝氣 體流量計(jì)；其中由出水液位傳感器II、好氧塘出水管、出水電磁閥和清水箱組成好氧塘出水 系統(tǒng)，出水液位傳感器II的好氧塘最低液位探頭高于好氧塘反應(yīng)器底部的接種活性污泥上 層面，好氧塘反應(yīng)器與清水箱由好氧塘出水管連通，好氧塘反應(yīng)器內(nèi)的出水口與出水液位 傳感器II的最低液位探頭處于同一高度，出水電磁閥安置在好氧塘出水管上，在位于好氧 塘反應(yīng)器內(nèi)的管道端口處設(shè)置濾網(wǎng)；利用可編程邏輯控制器控制進(jìn)水電磁閥、出水恒流抽 吸泵和出水電磁閥的開關(guān)情況，利用可編程邏輯控制器控制攪拌裝置的攪拌情況，利用可 編程邏輯控制器通過(guò)變頻器控制空氣泵的開關(guān)與運(yùn)行情況，利用可編程邏輯控制器通過(guò)其 內(nèi)部的定時(shí)器I、定時(shí)器II、定時(shí)器III分別控制兼性塘反應(yīng)器與好氧塘反應(yīng)器的水處理時(shí) 間、曝氣裝置的間隔曝氣時(shí)間，進(jìn)水液位傳感器、出水液位傳感器I、氣體流量計(jì)和出水液 位傳感器II顯示的信息通過(guò)可編程邏輯控制器反饋給上位機(jī)，在上位機(jī)顯示出進(jìn)水液位傳 感器、出水液位傳感器I、氣體流量計(jì)和出水液位傳感器II的具體信息；所述的跌水裝置的 出水表面均布形成淋浴式的跌水的出水口。
[0007] 本發(fā)明的有益效果：一、本發(fā)明所述的凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器與原有的 反應(yīng)器相比節(jié)省了占地面積，且兼性塘反應(yīng)器與好氧塘反應(yīng)器均采用圓柱形，避免了反應(yīng) 器內(nèi)死區(qū)的出現(xiàn)，延長(zhǎng)了使用壽命。二、凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器中的一體式穩(wěn)定塘 反應(yīng)器由可編程邏輯控制器（PLC)控制，各控制功能通過(guò)編輯的程序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)連續(xù)處理低 溫生活污水，可靠度高，操作簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)。三、凹凸棒土比表面積大、空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、離子 交換能力較強(qiáng)，具有較高的可塑性及吸附性，將其自制成大小均勻的球形多孔懸浮填料，可 吸附大量微生物，可作為微生物生長(zhǎng)載體，為低溫條件下微生物生長(zhǎng)提供良好的環(huán)境，廢棄 物可作為農(nóng)田肥料，低廉環(huán)保。四、凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器及其深度處理低溫生 活污水的方法處理嚴(yán)寒地區(qū)農(nóng)村生活污水，C0D和氨氮的出水濃度達(dá)到國(guó)家《污水綜合排放 標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，TP出水濃度達(dá)到國(guó)家《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB18918-2002)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)C0D、氨氮、TP的去除率分別為95. 5%、90. 7%、87. 3%，而且 工藝簡(jiǎn)單、管理控制方便、耗能小、投資和運(yùn)行費(fèi)用低。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009] 圖2是凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器中兼性塘反應(yīng)器、好氧塘反應(yīng)器和曝氣裝 置的俯視圖；
[0010] 圖3是凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器中以可編輯控制器（PLC)為核心的控制關(guān) 系不意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011]

【具體實(shí)施方式】一：結(jié)合圖1和圖3,本實(shí)施方式是凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器 由高位水箱1、貯水箱2、導(dǎo)流管I 3、潛水泵4、支架5、集水箱6、跌水裝置7、兼性塘進(jìn)水管 8、進(jìn)水電磁閥9、進(jìn)水液位傳感器10、兼性塘反應(yīng)器11、電機(jī)12、攪拌裝置13、出水液位傳 感器I 14、兼性塘出水管15、出水恒流抽吸泵16、好氧塘反應(yīng)器17、曝氣裝置18、氣體流量 計(jì)19、空氣泵20、變頻器21、出水液位傳感器II 22、好氧塘出水管23、出水電磁閥24、清水 箱25、可編程邏輯控制器26和上位機(jī)27組成，其中由高位水箱1、貯水箱2、導(dǎo)流管I 3、潛 水泵4、支架5、集水箱6和跌水裝置7組成跌水系統(tǒng)，高位水箱1安裝在支架5上，潛水泵 4置于貯水箱2內(nèi)底部，高位水箱1通過(guò)導(dǎo)流管I 3與貯水箱2內(nèi)潛水泵4連通，在高位水 箱1外底部安置跌水裝置7,在跌水裝置7下方、貯水箱2外頂部安置集水箱6 ;其中由兼性 塘進(jìn)水管8、進(jìn)水電磁閥9和進(jìn)水液位傳感器10組成兼性塘進(jìn)水系統(tǒng)，進(jìn)水電磁閥9安裝在 兼性塘進(jìn)水管8上，采用進(jìn)水液位傳感器10控制進(jìn)水電磁閥9的開關(guān)，進(jìn)水液位傳感器10 有三個(gè)探頭，分別為上限水位探頭10-1、下限水位探頭10-2和最高水位探頭10-3 ;其中由 兼性塘反應(yīng)器11、電機(jī)12和攪拌裝置13組成兼性塘水處理系統(tǒng)，在兼性塘反應(yīng)器11上方 安裝攪拌裝置13,且裝攪拌裝置13的攪拌葉沒(méi)入兼性塘反應(yīng)器11底部的接種活性污泥中； 其中由兼性塘出水管15、出水恒流抽吸泵16和出水液位傳感器I 14組成兼性塘出水系統(tǒng)， 出水液位傳感器I 14的兼性塘最低液位探頭14-1高于兼性塘反應(yīng)器11底部的接種活性 污泥的上層面，由兼性塘出水管15將兼性塘反應(yīng)器11和好氧塘反應(yīng)器17連通，在兼性塘 反應(yīng)器11與好氧塘反應(yīng)器17之間、兼性塘出水管15上設(shè)置出水恒流抽吸泵16,兼性塘反 應(yīng)器11內(nèi)的兼性塘出水管15端口處設(shè)置濾網(wǎng)，兼性塘反應(yīng)器11的出水口即為好氧塘反應(yīng) 器17的進(jìn)水口；其中由好氧塘反應(yīng)器17、曝氣裝置18、氣體流量計(jì)19、空氣泵20和變頻器 21組成好氧塘水處理系統(tǒng)，在好氧塘反應(yīng)器17內(nèi)底部設(shè)置曝氣裝置18,且曝氣裝置18高 于好氧塘反應(yīng)器17底部接種活性污泥的上層面，曝氣裝置18經(jīng)管道連接空氣泵20,空氣泵 20與曝氣裝置18間安裝氣體流量計(jì)19 ;其中由出水液位傳感器II 22、好氧塘出水管23、出 水電磁閥24和清水箱25組成好氧塘反應(yīng)器17的出水系統(tǒng)，出水液位傳感器II 22的好氧 塘最低液位探頭22-1高于好氧塘反應(yīng)器17底部的接種活性污泥上層面，好氧塘反應(yīng)器17 與清水箱25由好氧塘出水管23連通，好氧塘反應(yīng)器17內(nèi)的出水口與出水液位傳感器II 22 的最低液位探頭處于同一高度，出水電磁閥24安置在好氧塘出水管23上，在位于好氧塘反 應(yīng)器17內(nèi)的管道端口處設(shè)置濾網(wǎng)；利用可編程邏輯控制器26控制進(jìn)水電磁閥9、出水恒流 抽吸泵16和出水電磁閥20的開關(guān)情況，利用可編程邏輯控制器26控制攪拌裝置13的攪 拌情況，利用可編程邏輯控制器26通過(guò)變頻器21控制空氣泵20的開關(guān)與運(yùn)行情況，利用 可編程邏輯控制器26通過(guò)其內(nèi)部的定時(shí)器I、定時(shí)器II、定時(shí)器III分別控制兼性塘反應(yīng)器 11與好氧塘反應(yīng)器17的水處理時(shí)間、曝氣裝置18的間隔曝氣時(shí)間，進(jìn)水液位傳感器10、出 水液位傳感器I 14、氣體流量計(jì)19和出水液位傳感器II 22顯示的信息通過(guò)可編程邏輯控 制器26反饋給上位機(jī)27,在上位機(jī)27顯示出進(jìn)水液位傳感器10、出水液位傳感器I 14、氣 體流量計(jì)19和出水液位傳感器II 22的具體信息；所述的跌水裝置7的出水表面均布形成 淋浴式的跌水的出水口。
[0012] 本實(shí)施方式所述的上位機(jī)27利用IFIX軟件進(jìn)行程序編輯。
[0013] 本實(shí)施方式所述的可編程邏輯控制器簡(jiǎn)稱PLC。
[0014] 工作原理：通過(guò)上位機(jī)（IFIX軟件）27編輯兼性塘反應(yīng)器11的進(jìn)水系統(tǒng)、兼性塘 反應(yīng)器11的水處理系統(tǒng)、兼性塘反應(yīng)器11的出水系統(tǒng)、好氧塘反應(yīng)器17的水處理系統(tǒng)、 好氧塘反應(yīng)器17的出水系統(tǒng)的運(yùn)行情況，然后將編輯好的程序輸入給可編程邏輯控制器 (PLC) 26,由可編程邏輯控制器（PLC) 26執(zhí)行上位機(jī)（IFIX軟件）27編輯好的程序，即利用 可編程邏輯控制器（PLC) 26控制進(jìn)水電磁閥9、出水恒流抽吸泵14的開關(guān)情況的開關(guān)情況、 攪拌裝置13運(yùn)行情況，利用可編程邏輯控制器（PLC) 26通過(guò)變頻器21控制空氣泵20的開 關(guān)與運(yùn)行情況，利用可編程邏輯控制器（PLC)26通過(guò)其內(nèi)部的定時(shí)器I、定時(shí)器II分別控 制兼性塘反應(yīng)器11與好氧塘反應(yīng)器17的水處理時(shí)間，利用可編程邏輯控制器（PLC)26通 過(guò)其內(nèi)部的定時(shí)器III控制曝氣裝置18的間隔曝氣時(shí)間，達(dá)到一體式穩(wěn)定塘反應(yīng)器的連續(xù) 自動(dòng)運(yùn)行。
[0015] 圖1是凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1為高位水箱、2為貯 水箱、3為導(dǎo)流管、4為潛水泵、5為支架、6為集水箱、7為跌水裝置、8為兼性塘進(jìn)水管、9為 進(jìn)水電磁閥、10為進(jìn)水液位傳感器、10-1為上限液位探頭、10-2為下限液位探頭、10-3為最 高液位探頭、11為兼性塘反應(yīng)器、12電機(jī)、13為攪拌裝置、14為出水液位傳感器I、14-1為 兼性塘最低液位探頭、15為兼性塘出水管、16為出水恒流抽吸泵、17為好氧塘反應(yīng)器、18為 曝氣裝置、19為氣體流量計(jì)、20為空氣泵、21為變頻器、22為出水液位傳感器II、22-1為好 氧塘最低液位探頭、23為好氧塘出水管、24為出水電磁閥、25為清水箱、26為可編程邏輯控 制器、27為上位機(jī)。
[0016] 本實(shí)施方式所述的凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器中以可編程邏輯控制器 (PLC) 26為核心，控制關(guān)系示意圖如圖3,圖3是凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器中以可編 輯控制器（PLC)為核心的控制關(guān)系示意圖。上位機(jī)27的監(jiān)控軟件采用IFIX3. 5集成軟件 包，主要完成工藝流程畫面的顯示，編輯兼性塘反應(yīng)器11的進(jìn)水系統(tǒng)、兼性塘反應(yīng)器11的 水處理系統(tǒng)、兼性塘反應(yīng)器11的出水系統(tǒng)、好氧塘反應(yīng)器17的水處理系統(tǒng)、好氧塘反應(yīng)器 17的出水系統(tǒng)運(yùn)行情況的程序，實(shí)時(shí)采集各系統(tǒng)中的參數(shù)值，并在畫面上動(dòng)態(tài)顯示進(jìn)水液 位傳感器10、氣體流量計(jì)19、出水液位傳感器I 15、出水液位傳感器II 22的實(shí)際值，自動(dòng)保 存各點(diǎn)值，自動(dòng)報(bào)警，統(tǒng)計(jì)打印、報(bào)表等。根據(jù)該系統(tǒng)工藝要求，進(jìn)行PLC輸入/輸出（I/O) 統(tǒng)計(jì)：①開關(guān)量輸入（AI):用于接收兼性塘反應(yīng)器11液位的上限液位探頭10-1、下限液位 探頭10-2、最高液位探頭10-3、兼性塘最低液位探頭15-1、接受好氧塘反應(yīng)器17液位的好 氧塘最低液位探頭21-1總計(jì)5點(diǎn)。②開關(guān)量輸出（A0):用于控制攪拌裝置13、聲光報(bào)警、 進(jìn)水電磁閥9、出水恒流抽吸泵14、出水電磁閥24的啟?？刂频臄?shù)字信號(hào)，總計(jì)5點(diǎn)。③ 模擬量輸入（DI):用于采集氣體流量的流量傳感器、變頻器21的電流的模擬信號(hào)，總計(jì)2 路。④模擬量輸出（D0):用于通過(guò)模擬量控制空氣泵20變頻給定，總計(jì)1路。PLC的主機(jī) 選用0MR0N CP1H-X40DR-A型號(hào)，另外還需要配CP1W-AD041模擬量輸入模塊4塊共16路， CP1W-DA041模擬量輸出模塊1塊共4路。該配置具有開關(guān)量輸入24點(diǎn)，開關(guān)量輸出16點(diǎn)， 模擬量輸入16路，模擬量輸出4路，完全能滿足需求，還留有部分余量，方便日后對(duì)該系統(tǒng) 進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)。
[0017] 本實(shí)施方式所述的凹凸棒土 -穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器具有自我保護(hù)機(jī)制，當(dāng)有故障 出現(xiàn)時(shí)，將出現(xiàn)聲光報(bào)警，并記錄故障信息，便于檢修和信息追溯；一旦系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)嚴(yán)重 錯(cuò)誤，立即停止運(yùn)行。
[0018] 本實(shí)施方式由高位水箱1、貯水箱2、導(dǎo)流管I 3、潛水泵4、支架5、集水箱6和跌水 裝置7組成跌水系統(tǒng)以進(jìn)行跌水曝氣，
[0019] 本實(shí)施方式所述的兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)的兼性塘出水管15端口處設(shè)置濾網(wǎng)，其目 的是防止填料的流出。
[0020] 本實(shí)施方式所述的在位于好氧塘反應(yīng)器17內(nèi)的管道端口處設(shè)置濾網(wǎng)，其目的防 止填料的流出。

【具體實(shí)施方式】 [0021] 二：結(jié)合圖2,本實(shí)施方式與一的不同點(diǎn)是：所述的兼 性塘反應(yīng)器11是圓柱形，所述的好氧塘反應(yīng)器17是圓柱形，兼性塘反應(yīng)器11和好氧塘反 應(yīng)器17的有效容積相等，且由兼性塘反應(yīng)器11和好氧塘反應(yīng)器17組成的底部同一圓心的 一體式反應(yīng)器即為穩(wěn)定塘反應(yīng)器。其他與一相同。
[0022] 本實(shí)施方式所述的兼性塘反應(yīng)器11的有效容積均是150L、半徑為17. 5cm、高度為 156cm〇
[0023] 本實(shí)施方式所述的好氧塘反應(yīng)器17的有效容積均是150L、半徑為35cm、高度為 39cm〇
[0024] 采用下述試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明效果：
[0025] 試驗(yàn)一：利用凹凸棒土 -穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器處理低溫生活污水，具體是按以下 步驟完成的：
[0026] -、向兼性塘反應(yīng)器11中投加厭氧菌種污泥，向好氧塘反應(yīng)器17中投加好氧菌種 污泥；
[0027] 步驟一中所述的厭氧菌種污泥是按以下步驟得到的：向含厭氧菌種的污泥中投加 生活污水作為培養(yǎng)原水，所述的生活污水中C0D:N:P = 100:5:1，若C0D不足則注入生活 污水，若氨氮不足則投加尿素來(lái)補(bǔ)充氮源，若磷不足則投加磷酸三鈉，在密封狀態(tài)下進(jìn)行攪 拌，保證污泥不沉淀在容器底，讓厭氧菌自行生長(zhǎng)繁殖，每2d向容器內(nèi)注入5L的生活污水， 在厭氧培養(yǎng)階段每天分析容器內(nèi)的C0D、氨氮、總磷，10d后分析顯示容器中出水C0D和氨氮 比進(jìn)水降低了 15%以上，此時(shí)說(shuō)明厭氧菌已經(jīng)生成，馴化8d，此過(guò)程嚴(yán)格控制D0在0. 2mg/ L以下，保證營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足，7d后，出水COD、氨氮比進(jìn)水降低了 25%以上，此時(shí)厭氧菌已經(jīng) 形成，污泥的絮凝和沉淀性能良好，測(cè)的污泥MLSS為3500?4000mg/L，得到厭氧菌種污泥， 可投入正常運(yùn)行；參數(shù)：溫度：8?10°C，pH :7. 5, D0 :低于0. 2mg/L ;
[0028] 步驟一中所述的好氧菌種污泥是按以下步驟得到的：向含好氧菌種的污泥中投加 生活污水作為培養(yǎng)原水，連續(xù)悶曝4d，悶曝期間，曝氣量D0控制在1?2mg/L，并且曝氣要 均勻，每隔12h停止曝氣并靜置沉淀?yè)Q水一次，每次進(jìn)水后向容器內(nèi)加入10mL的米泔水以 確保污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足；連續(xù)進(jìn)水，8?10d后在顯微鏡下可觀察到活性污泥中含有活 動(dòng)的微生物，此時(shí)加大進(jìn)水量，提高污泥負(fù)荷，每天運(yùn)行兩周期，每周期曝氣llh，靜置lh， DO在2. 5?3. 5mg/L間；18?20d后，污泥的絮凝和沉淀性能良好，測(cè)的污泥MLSS為3500? 4000mg/L，得到好氧菌種污泥，可投入正常運(yùn)行；參數(shù)：溫度：8?10°C，pH :7. 5, D0 :污泥培 養(yǎng)初期1?2mg/L、污泥培養(yǎng)成熟期2. 5?3. 5mg/L ;
[0029] 二、在溫度為6?10°C條件下將低溫生活污水裝滿于貯水箱2中，通過(guò)潛水泵4將 低溫生活污水通過(guò)導(dǎo)流管I 3輸入高位水箱1，污水從高位水箱1流經(jīng)跌水裝置7,低溫生 活污水從跌水裝置7以淋浴式的跌水形式跌落至集水箱6中形成跌水曝氣，以增加低溫生 活污水中的溶解氧，得到富集溶解氧的低溫生活污水；
[0030] 三、啟動(dòng)兼性塘反應(yīng)器11，第一次進(jìn)水人工開啟進(jìn)水電磁閥9,使富集溶解氧的 低溫生活污水流入兼性塘反應(yīng)器11，保持液面高度在進(jìn)水液位傳感器10的上限液位探頭 10-1和下限液位探頭10-2之間，進(jìn)水液位傳感器10將信號(hào)反饋給可編程邏輯控制器26， 此時(shí)由可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器I控制兼性塘反應(yīng)器11的水處理時(shí)間為25d，可 編程邏輯控制器26啟動(dòng)電機(jī)12來(lái)控制攪拌裝置13的攪拌，人工向兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)加 入凹凸棒土填料，當(dāng)定時(shí)器I計(jì)數(shù)25d結(jié)束后，由可編程邏輯控制器26控制出水恒流抽吸 泵16的開啟，使兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)處理過(guò)的生活污水污水進(jìn)入好氧塘反應(yīng)器17中，由可 編程邏輯控制器26控制兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)的出水最低液面在出水液位傳感器I 14的兼 性塘最低液位探頭14-1處，兼性塘反應(yīng)器11停止出水，此時(shí)可編程邏輯控制器26控制進(jìn) 水電磁閥9的開啟，第二次將富集溶解氧的低溫生活污水流入兼性塘反應(yīng)器11，兼性塘反 應(yīng)器11啟動(dòng)完成；
[0031] 四、啟動(dòng)好氧塘反應(yīng)器17,出水恒流抽吸泵16關(guān)閉后，由可編程邏輯控制器26內(nèi) 部的定時(shí)器II控制好氧塘反應(yīng)器17的水處理時(shí)間為25d，可編程邏輯控制器26通過(guò)變頻器 21啟動(dòng)空氣泵20,使曝氣裝置18進(jìn)行曝氣，并由可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器III控 制間隔曝氣時(shí)間，同時(shí)人工向好氧塘反應(yīng)器17內(nèi)加入凹凸棒土填料，當(dāng)定時(shí)器II計(jì)數(shù)25d 結(jié)束后，可編程邏輯控制器26控制出水電磁閥24的開啟，使好氧塘反應(yīng)器17處理的低溫 生活污水進(jìn)入清水箱25,由可編程邏輯控制器26控制好氧塘反應(yīng)器17內(nèi)的出水最低液面 在出水液位傳感器II 22的好氧塘最低液位探頭22-1處，好氧塘反應(yīng)器17停止出水，好氧 塘反應(yīng)器17啟動(dòng)完成；
[0032] 五、自動(dòng)運(yùn)行穩(wěn)定塘反應(yīng)器，所述的兼性塘反應(yīng)器11是圓柱形，所述的好氧塘反 應(yīng)器17是圓柱形，兼性塘反應(yīng)器11和好氧塘反應(yīng)器17的有效容積相等，且由兼性塘反應(yīng) 器11和好氧塘反應(yīng)器17組成的底部同一圓心的一體式反應(yīng)器即為穩(wěn)定塘反應(yīng)器；啟動(dòng)反 應(yīng)器后，通過(guò)上位機(jī)27編輯兼性塘反應(yīng)器11的進(jìn)水系統(tǒng)、兼性塘反應(yīng)器11的水處理系統(tǒng)、 兼性塘反應(yīng)器11的出水系統(tǒng)、好氧塘反應(yīng)器17的水處理系統(tǒng)和好氧塘反應(yīng)器17的出水系 統(tǒng)的運(yùn)行情況的程序，然后將編輯好的程序輸入給可編程邏輯控制器26,由可編程邏輯控 制器26執(zhí)行上位機(jī)27編輯好的程序，即利用可編程邏輯控制器26控制進(jìn)水電磁閥9、出水 恒流抽吸泵16和出水電磁閥24的開關(guān)情況，利用可編程邏輯控制器26控制攪拌裝置13 運(yùn)行情況，利用可編程邏輯控制器26通過(guò)其內(nèi)部的定時(shí)器I、定時(shí)器II分別控制兼性塘反 應(yīng)器11和好氧塘反應(yīng)器17的水處理時(shí)間，利用可編程邏輯控制器26通過(guò)變頻器21控制 空氣泵20的開關(guān)與運(yùn)行情況，利用可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器III控制曝氣裝置18 的間隔曝氣時(shí)間，凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器正常運(yùn)行后即可在清水箱25內(nèi)收集到處 理后的清水。
[0033] 本試驗(yàn)所述的兼性塘反應(yīng)器11的有效容積均是150L、半徑為17. 5cm、高度為 156cm ;所述的好氧塘反應(yīng)器17的有效容積均是150L、半徑為35cm、高度為39cm。
[0034] 本試驗(yàn)步驟三中所述的凹凸棒土填料按以下步驟制成：將粒徑175?185目、比表 面積大于185m 2/g凹凸棒土制成球形多孔的吸附微生物的懸浮載體，球形多孔的吸附微生 物的懸浮載體的孔徑在0. 4mm?0. 8mm間、球徑6. 5mm?8. 5mm，即為凹凸棒土填料；步驟 三中向兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)加入凹凸棒土填料的投加量為30g/L。
[0035] 本試驗(yàn)步驟四中所述的凹凸棒土填料按以下步驟制成：將粒徑175?185目、比表 面積大于185m 2/g凹凸棒土制成球形多孔的吸附微生物的懸浮載體，球形多孔的吸附微生 物的懸浮載體的孔徑在0. 4mm?0. 8mm間、球徑6. 5mm?8. 5mm，即為凹凸棒土填料；步驟 三中向好氧塘反應(yīng)器17內(nèi)加入凹凸棒土填料的投加量為30g/L。
[0036] 本試驗(yàn)步驟五中所述的上位機(jī)27編輯兼性塘反應(yīng)器11的進(jìn)水情況的程序，具體 信息如下：當(dāng)兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)的液面低于進(jìn)水液位傳感器10的下限水位探頭10-2(在 液位130cm處）端時(shí)，進(jìn)水液位傳感器10將信息反饋給可編程邏輯控制器26,可編程邏輯 控制器26控制進(jìn)水電磁閥9的開啟，富集溶解氧的低溫生活污水由集水箱6經(jīng)兼性塘進(jìn)水 管8自流進(jìn)入當(dāng)兼性塘反應(yīng)器11，當(dāng)兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)液面接觸到進(jìn)水液位傳感器10的 上限水位探頭10-1 (在液位140cm處）時(shí)，進(jìn)水液位傳感器10將信息反饋給可編程邏輯控 制器26,可編程邏輯控制器26控制進(jìn)水電磁閥9的關(guān)閉，若出現(xiàn)故障使兼性塘反應(yīng)器11內(nèi) 液面接觸到進(jìn)水液位傳感器10的最高水位探頭10-3 (在液位150cm處）時(shí)，進(jìn)水液位傳 感器10將信息反饋給可編程邏輯控制器26,并在上位機(jī)27上顯示警告，此時(shí)可編程邏輯控 制器26控制的凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器所有運(yùn)行系統(tǒng)關(guān)閉。
[0037] 本試驗(yàn)步驟五中所述的上位機(jī)27編輯兼性塘反應(yīng)器11的水處理情況的程序，具 體信息如下：除上位機(jī)27上顯示警告時(shí)，需要關(guān)閉兼性塘反應(yīng)器11的水處理系統(tǒng)，否則兼 性塘反應(yīng)器11水處理系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行，進(jìn)水電磁閥9關(guān)閉后，可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定 時(shí)器I開始計(jì)數(shù)25d，可編程邏輯控制器26啟動(dòng)電機(jī)12來(lái)控制攪拌裝置13的攪拌，使攪拌 裝置13持續(xù)以35r/min進(jìn)行攪拌。
[0038] 本試驗(yàn)步驟五中所述的上位機(jī)27編輯兼性塘反應(yīng)器11的出水情況的程序，具體 信息如下：當(dāng)可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器I計(jì)數(shù)25d結(jié)束后，可編程邏輯控制器26 控制控制出水恒流抽吸泵16開啟，使經(jīng)兼性塘反應(yīng)器11處理過(guò)的低溫生活污水流入好氧 塘反應(yīng)器17,當(dāng)出水液位傳感器I 14的兼性塘最低液位探頭14-1 (在液位30cm處）露出 液面時(shí)，出水液位傳感器I 14將信息反饋給可編程邏輯控制器26,可編程邏輯控制器26控 制出水恒流抽吸泵16關(guān)閉，此時(shí)可編程邏輯控制器26控制進(jìn)水電磁閥9開啟，兼性塘反應(yīng) 器11再次進(jìn)水，進(jìn)水結(jié)束后，可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器I又開始計(jì)數(shù)25d。
[0039] 本試驗(yàn)步驟五中所述的上位機(jī)27編輯好氧塘反應(yīng)器17的水處理情況的程序，具 體信息如下：當(dāng)出水恒流抽吸泵16關(guān)閉后，可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器II開始計(jì) 數(shù)25d，可編程邏輯控制器26通過(guò)變頻器21啟動(dòng)與運(yùn)行空氣泵20,使曝氣裝置18以曝氣 量490L/h進(jìn)行曝氣，曝氣量通過(guò)氣體流量計(jì)19顯示，數(shù)據(jù)反饋至可編程邏輯控制器26,并 在上位機(jī)27上顯示出來(lái),若氣體流量計(jì)19在上位機(jī)27上顯示的數(shù)據(jù)低于450L/h或高于 630L/h時(shí)，可編程邏輯控制器26調(diào)節(jié)向變頻器21輸出的指令，控制空氣泵20的轉(zhuǎn)數(shù)，至曝 氣量在490L/h為止，同時(shí)可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器III控制曝氣裝置18的間隔曝 氣時(shí)間，每隔4h曝氣一次，每次曝氣4h。
[0040] 本試驗(yàn)步驟五中所述的上位機(jī)27編輯好氧塘反應(yīng)器17的出水情況的程序，具體 信息如下：當(dāng)可編程邏輯控制器26內(nèi)部的定時(shí)器II計(jì)數(shù)25d結(jié)束后，即到達(dá)好氧塘反應(yīng)器 17的出水時(shí)間，可編程邏輯控制器26控制控制出水電磁閥24的開啟，經(jīng)好氧塘反應(yīng)器17 處理的低溫生活污水經(jīng)好氧塘出水管23自流進(jìn)入清水箱25,出水液位傳感器II 22的好氧 塘最低液位探頭22-1 (在液位35cm處）露出液面時(shí)，出水液位傳感器II 22將信息反饋給 可編程邏輯控制器26,可編程邏輯控制器26控制出水電磁閥24關(guān)閉。
[0041] 本試驗(yàn)中所述的低溫生活污水C0D、氨氮、TP的平均進(jìn)水濃度418. 6mg/L、36. 6mg/ L、6. 3mg/L，兼性塘反應(yīng)器11內(nèi)初始污泥濃度均為3500?4000mg/L，好氧塘反應(yīng)器17內(nèi) 初始污泥濃度均為3500?4000mg/L，兼性塘反應(yīng)器11水力停留時(shí)間4d、pH在7. 2?7. 8 間，好氧塘反應(yīng)器水力停留時(shí)間36h、曝氣時(shí)間4d、pH在7. 2?7. 8間，低溫生活污水經(jīng)兼性 塘反應(yīng)器處理25d后再經(jīng)好氧塘反應(yīng)器處理25d，平均出水濃度18. 8mg/L、3. 4mg/L、0. 8mg/ L，均達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，平均去除率95. 5%、90. 7%、87. 3%。
【權(quán)利要求】
1.凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器，其特征在于凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器由高 位水箱（1)、貯水箱（2)、導(dǎo)流管I (3)、潛水泵（4)、支架（5)、集水箱￠)、跌水裝置（7)、兼 性塘進(jìn)水管（8)、進(jìn)水電磁閥（9)、進(jìn)水液位傳感器（10)、兼性塘反應(yīng)器（11)、電機(jī)（12)、攪 拌裝置（13)、出水液位傳感器I (14)、兼性塘出水管（15)、出水恒流抽吸泵（16)、好氧塘 反應(yīng)器（17)、曝氣裝置（18)、氣體流量計(jì)（19)、空氣泵（20)、變頻器（21)、出水液位傳感器 II (22)、好氧塘出水管（23)、出水電磁閥（24)、清水箱（25)、可編程邏輯控制器（26)和上 位機(jī)（27)組成，其中由高位水箱（1)、貯水箱（2)、導(dǎo)流管I (3)、潛水泵（4)、支架（5)、集 水箱（6)和跌水裝置（7)組成跌水系統(tǒng)，高位水箱（1)安裝在支架（5)上，潛水泵（4)置于 貯水箱（2)內(nèi)底部，高位水箱（1)通過(guò)導(dǎo)流管I (3)與貯水箱（2)內(nèi)潛水泵（4)連通，在高 位水箱（1)外底部安置跌水裝置（7)，在跌水裝置（7)下方、貯水箱（2)外頂部安置集水箱 (6);其中由兼性塘進(jìn)水管（8)、進(jìn)水電磁閥（9)和進(jìn)水液位傳感器（10)組成兼性塘進(jìn)水系 統(tǒng)，進(jìn)水電磁閥（9)安裝在兼性塘進(jìn)水管（8)上，采用進(jìn)水液位傳感器（10)控制進(jìn)水電磁 閥（9)的開關(guān)，進(jìn)水液位傳感器（10)有三個(gè)探頭，分別為上限水位探頭（10-1)、下限水位探 頭（10-2)和最高水位探頭（10-3);其中由兼性塘反應(yīng)器（11)、電機(jī)（12)和攪拌裝置（13) 組成兼性塘水處理系統(tǒng)，在兼性塘反應(yīng)器（11)上方安裝攪拌裝置（13)，且裝攪拌裝置（13) 的攪拌葉沒(méi)入兼性塘反應(yīng)器（11)底部的接種活性污泥中；其中由兼性塘出水管（15)、出水 恒流抽吸泵（16)和出水液位傳感器I (14)組成兼性塘出水系統(tǒng)，出水液位傳感器I (14) 的兼性塘最低液位探頭（14-1)高于兼性塘反應(yīng)器（11)底部的接種活性污泥的上層面，由 兼性塘出水管（15)將兼性塘反應(yīng)器（11)和好氧塘反應(yīng)器（17)連通，在兼性塘反應(yīng)器（11) 與好氧塘反應(yīng)器（17)之間、兼性塘出水管（15)上設(shè)置出水恒流抽吸泵（16)，兼性塘反應(yīng) 器（11)內(nèi)的兼性塘出水管（15)端口處設(shè)置濾網(wǎng)，兼性塘反應(yīng)器（11)的出水口即為好氧塘 反應(yīng)器（17)的進(jìn)水口；其中由好氧塘反應(yīng)器（17)、曝氣裝置（18)、氣體流量計(jì)（19)、空氣 泵（20)和變頻器（21)組成好氧塘水處理系統(tǒng)，在好氧塘反應(yīng)器（17)內(nèi)底部設(shè)置曝氣裝置 (18)，且曝氣裝置（18)高于好氧塘反應(yīng)器（17)底部接種活性污泥的上層面，曝氣裝置（18) 經(jīng)管道連接空氣泵（20)，空氣泵（20)與曝氣裝置（18)間安裝氣體流量計(jì)（19);其中由出 水液位傳感器II (22)、好氧塘出水管（23)、出水電磁閥（24)和清水箱（25)組成好氧塘出 水系統(tǒng)，出水液位傳感器II (22)的好氧塘最低液位探頭（22-1)高于好氧塘反應(yīng)器（17)底 部的接種活性污泥上層面，好氧塘反應(yīng)器（17)與清水箱（25)由好氧塘出水管（23)連通， 好氧塘反應(yīng)器（17)內(nèi)的出水口與出水液位傳感器II (22)的最低液位探頭處于同一高度， 出水電磁閥（24)安置在好氧塘出水管（23)上，在位于好氧塘反應(yīng)器（17)內(nèi)的管道端口處 設(shè)置濾網(wǎng)；利用可編程邏輯控制器（26)控制進(jìn)水電磁閥（9)、出水恒流抽吸泵（16)和出水 電磁閥（20)的開關(guān)情況，利用可編程邏輯控制器（26)控制攪拌裝置（13)的攪拌情況，利 用可編程邏輯控制器（26)通過(guò)變頻器（21)控制空氣泵（20)的開關(guān)與運(yùn)行情況，利用可 編程邏輯控制器（26)通過(guò)其內(nèi)部的定時(shí)器I、定時(shí)器II、定時(shí)器III分別控制兼性塘反應(yīng)器 (11)與好氧塘反應(yīng)器（17)的水處理時(shí)間、曝氣裝置（18)的間隔曝氣時(shí)間，進(jìn)水液位傳感器 (10)、出水液位傳感器I (14)、氣體流量計(jì)（19)和出水液位傳感器II (22)顯示的信息通過(guò) 可編程邏輯控制器（26)反饋給上位機(jī)（27)，在上位機(jī)（27)顯示出進(jìn)水液位傳感器（10)、 出水液位傳感器I (14)、氣體流量計(jì)（19)和出水液位傳感器II (22)的具體信息；所述的 跌水裝置（7)的出水表面均布形成淋浴式的跌水的出水口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凹凸棒土-穩(wěn)定塘復(fù)合式反應(yīng)器，其特征在于所述的兼性塘 反應(yīng)器（11)是圓柱形，所述的好氧塘反應(yīng)器（17)是圓柱形，兼性塘反應(yīng)器（11)和好氧塘 反應(yīng)器（17)的有效容積相等，且由兼性塘反應(yīng)器（11)和好氧塘反應(yīng)器（17)組成的底部同 一圓心的一體式反應(yīng)器即為穩(wěn)定塘反應(yīng)器。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104108837SQ201410377194
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】孫楠, 田偉偉, 李晨洋 申請(qǐng)人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)