一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统

技术领域

本发明涉及污水的反应领域，特别涉及一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统。

背景技术

污水处理是使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程，污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

在进行污水处理的过程中，会使用厌氧氨氧化方法对污水进行反应处理，在厌氧氨氧化过程中，羟胺和肼作为代谢过程的中间体，和其它浮霉菌门细菌一样，厌氧氨氧化菌也具有细胞内膜结构，其中进行氨厌氧氧化的囊称作厌氧氨氧化体，小分子且有毒的肼在此内生成，厌氧氨氧化体的膜脂具有特殊的梯烷结构，可阻止肼外泄，从而充分利用化学能，且避免毒害细胞。

在基于厌氧氨氧化反应的污水处理装置在工作时，缺少较好的控制系统，导致不能很好的控制污水的流量和曝气后的压力，导致整体反应的精度和效率不能得到较好的提升，且后续不能对污水中的其余杂物进行充分处理，导致可能会含有杂质的残留，同时不能提高厌氧氨氧化菌的使用效率和寿命。

因此，提出一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统来解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置，包括反应装置，所述反应装置的左侧固定连接有中转池，所述反应装置顶部的左侧固定连接有曝气装置，所述反应装置顶部的右侧固定连接有药剂处理组件，所述反应装置内腔的顶部的正面和背面对称固定连接有曝气管，所述曝气管的底部设置有喷淋管，所述反应装置背面的右侧固定连接有控制器本体；

所述反应装置内腔底部的左侧开设有沉淀池，所述沉淀池的内腔中活动连接有搅拌棍，所述反应装置内腔的底部固定连接有装载组件，所述装载组件的内腔中安装有涤纶丝带，所述涤纶丝带的四周对称设置有限位块；

所述装载组件的右侧设置有过滤组件，所述过滤组件右侧的正中固定连接有导流板，所述导流板的右侧设置有离心组件，所述离心组件的内腔中转动连接有离心桶；

所述反应装置的右侧固定连接有排水箱，所述排水箱顶部的正中固定连接有输水管，所述排水箱右侧的正中固定连接有排水管，所述排水箱内腔底部的正中固定连接有pH传感器。

优选的，所述中转池通过第一管道与反应装置内腔左侧的底部相通，所述曝气装置与曝气管相连接，所述反应装置内腔左右两侧的顶部对称固定连接有回流管，两个所述喷淋管的左右两侧对称固定连接在两个回流管相对一侧的正面和背面，所述药剂处理组件通过第二管道与右侧回流管的内腔相通。

优选的，所述药剂处理组件内腔的底部固定连接有电子秤，所述药剂处理组件顶部的左侧转动连接有密封门，所述药剂处理组件内腔的正中固定连接有超声波振动棒。

优选的，所述沉淀池内腔的正面和背面对称固定连接有电动滑轨，所述搅拌棍内腔的正中固定连接有第一转轴，所述第一转轴的背面通过联轴器固定连接有第一伺服电机，两个所述电动滑轨相对的一侧对称电性连接有电动滑块，正面所述电动滑块转动连接在第一转轴的正面，背面所述电动滑块固定连接在第一伺服电机的背面，两个所述电动滑块的左右两侧对称固定连接有防水挡带，所述防水挡带的另一端固定连接在沉淀池内腔的两侧，所述沉淀池内腔的底部安装有电磁阀板。

优选的，所述装载组件有三个，所述装载组件两侧的正中开设有通槽，所述装载组件为正面与外界相通的空腔结构，所述涤纶丝带的外壁固定连接有外壳，所述外壳活动连接在装载组件的内腔中。

优选的，所述限位块远离外壳一侧的四周对称固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接在装载组件的内腔中，所述限位块靠近装载组件的一侧均贴合在外壳的两侧。

优选的，所述过滤组件内腔的正中固定连接有粗过滤膜，所述导流板与粗过滤膜的内腔相通，所述导流板右侧的正面和背面对称固定连接有输液管，两个所述输液管的右侧对称固定连接在离心组件的正面和背面，正面所述输液管的内腔与离心桶的内腔相通。

优选的，所述离心组件为空腔结构，所述离心桶背面的正中通过第二转轴固定连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机固定连接在离心组件内腔背面的正中，所述离心桶的外壁固定连接有陶瓷膜，所述陶瓷膜的内壁固定连接有浸浊聚合物膜，所述浸浊聚合物膜的内壁固定连接有对称微孔膜，所述输水管的左侧与离心组件相连接并与其内腔相通，所述排水箱的背面固定连接有回水管，所述回水管的左侧固定连接在中转池的背面并与其内腔相通。

一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置的系统，所述控制器本体包括控制模块，所述控制模块包括污泥处理单元、流量控制单元、压力控制单元、曝气控制单元、转速控制单元和传感器数据接收单元，所述第二伺服电机的输出端电性连接有驱动模块的输入端，所述传感器数据接收单元的输出端电性连接有判断模块的输入端，所述判断模块的输出端与驱动模块的输入端电性连接。

优选的，所述污泥处理单元的输出端与电动滑轨、第一伺服电机和电磁阀板的输入端电性连接，所述第一管道和第二管道的外壁均法兰连接有电磁阀，所述流量控制单元的输出端与电磁阀的输入端电性连接，所述第一管道和第二管道的外壁均法兰连接有压力表，所述压力控制单元的输出端与压力表的输入端电性连接，所述曝气控制单元的输出端与曝气装置的输入端电性连接，所述转速控制单元的输出端与第二伺服电机的输入端电性连接，所述传感器数据接收单元的输出端与pH传感器的输入端电性连接。

有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，具备以下有益效果：

该基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，通过设置的曝气装置，在进行厌氧氨氧化反应时，可以将其通过曝气管输入至反应装置的内腔，以此可以对反应装置内腔的污水进行曝气处理，通过启动设置的超声波振动棒，可以对药剂处理组件内腔中的处理药剂进行混匀处理，以此可以通过喷淋管对反应装置内腔中的污水进行喷淋混合处理，此结构可以通过曝气和药剂处理对污水进行厌氧氨氧化反应处理，并可以提高对其的反应效率和精度，使得污水能达到排放的标准。

该基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，通过设置的沉淀池，可以对进入反应装置内腔的污水先进行沉淀处理，使得后续对其进行过滤处理时能提高其速度，通过启动设置的第一伺服电机，能带动搅拌棍进行转动，通过启动设置的电动滑轨，能带动搅拌棍进行左右移动，以此可以将污水中的杂物进行搅拌，防止其粘黏固定在沉淀池内腔的底部，此结构便于后续对杂物进行排出工作，同时通过设置的防水挡带，可以防止杂物和污水与电动滑轨进行接触。

该基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，通过设置的涤纶丝带可以有效的附着厌氧氨氧化菌，使得厌氧氨氧化菌能对污水进行充分处理，以此可以减少污水后续对污染粗过滤膜和离心桶的污染程度，使得能提高其使用寿命，通过设置的弹簧，常态时，能将涤纶丝带外壁的外壳进行限位处理，以此可以应对水流的冲击，同时将把手抽出方便将外壳取出，以此便于对涤纶丝带进行替换或清洗工作。

该基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，通过设置的粗过滤膜，能将污水进行粗过滤处理，使其能通过导流板和输液管进入至离心桶的内腔，通过启动设置的第二伺服电机，可以带动离心桶进行转动，以此可以对污水进行离心处理，陶瓷膜、浸浊聚合物膜和对称微孔膜能对污水剩余的杂物进行充分过滤，以此可以提高污水处理和反应后的洁净程度。

该基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，通过设置的pH传感器，可以对排入排水箱内腔中的水进行pH值的监测，若监测不合格即可将其通过回水管再次排入中转池的内腔再进行一次处理工作。

该基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，通过设置的控制模块，可以对整个装置进行控制处理，可以根据使用需求对其污水的流量、曝气的压力进行调节和控制，同时可以根据pH传感器监测的数据控制管道对水流的流向进行控制，配合反应装置可以提高对污水的厌氧氨氧化反应的效率和精度，使得排出的水能达到标准。

附图说明

图1是本发明反应装置的结构示意图；

图2是本发明搅拌棍的结构示意图；

图3是本发明装载组件的结构示意图；

图4是本发明离心组件的爆炸图；

图5是本发明排水箱内腔的结构示意图；

图6是本发明控制器本体系统的框架图。

图中：1、反应装置；2、控制器本体；3、中转池；4、曝气装置；5、曝气管；6、药剂处理组件；7、超声波振动棒；8、密封门；9、电子秤；10、回流管；11、喷淋管；12、沉淀池；13、搅拌棍；14、第一伺服电机；15、电动滑轨；16、防水挡带；17、装载组件；18、涤纶丝带；19、通槽；20、外壳；21、把手；22、限位块；23、弹簧；24、过滤组件；25、粗过滤膜；26、导流板；27、输液管；28、离心组件；29、第二伺服电机；30、离心桶；31、陶瓷膜；32、浸浊聚合物膜；33、对称微孔膜；34、排水箱；35、排水管；36、输水管；37、回水管；38、pH传感器。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1所示，一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置，包括反应装置1，反应装置1的左侧固定连接有中转池3，反应装置1顶部的左侧固定连接有曝气装置4，反应装置1顶部的右侧固定连接有药剂处理组件6，反应装置1内腔的顶部的正面和背面对称固定连接有曝气管5，曝气管5的底部设置有喷淋管11，反应装置1背面的右侧固定连接有控制器本体2，中转池3通过第一管道与反应装置1内腔左侧的底部相通，曝气装置4与曝气管5相连接，反应装置1内腔左右两侧的顶部对称固定连接有回流管10，两个喷淋管11的左右两侧对称固定连接在两个回流管10相对一侧的正面和背面，药剂处理组件6通过第二管道与右侧回流管10的内腔相通，药剂处理组件6内腔的底部固定连接有电子秤9，药剂处理组件6顶部的左侧转动连接有密封门8，药剂处理组件6内腔的正中固定连接有超声波振动棒7。

通过设置的曝气装置4，在进行厌氧氨氧化反应时，可以将其通过曝气管5输入至反应装置1的内腔，以此可以对反应装置1内腔的污水进行曝气处理，通过启动设置的超声波振动棒7，可以对药剂处理组件6内腔中的处理药剂进行混匀处理，以此可以通过喷淋管11对反应装置1内腔中的污水进行喷淋混合处理，此结构可以通过曝气和药剂处理对污水进行厌氧氨氧化反应处理，并可以提高对其的反应效率和精度，使得污水能达到排放的标准。

如图1-3所示，一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置，反应装置1内腔底部的左侧开设有沉淀池12，沉淀池12的内腔中活动连接有搅拌棍13，反应装置1内腔的底部固定连接有装载组件17，装载组件17的内腔中安装有涤纶丝带18，涤纶丝带18的四周对称设置有限位块22，沉淀池12内腔的正面和背面对称固定连接有电动滑轨15，搅拌棍13内腔的正中固定连接有第一转轴，第一转轴的背面通过联轴器固定连接有第一伺服电机14，两个电动滑轨15相对的一侧对称电性连接有电动滑块，正面电动滑块转动连接在第一转轴的正面，背面电动滑块固定连接在第一伺服电机14的背面，两个电动滑块的左右两侧对称固定连接有防水挡带16，防水挡带16的另一端固定连接在沉淀池12内腔的两侧，沉淀池12内腔的底部安装有电磁阀板，装载组件17有三个，装载组件17两侧的正中开设有通槽19，装载组件17为正面与外界相通的空腔结构，涤纶丝带18的外壁固定连接有外壳20，外壳20活动连接在装载组件17的内腔中，限位块22远离外壳20一侧的四周对称固定连接有弹簧23，弹簧23的另一端固定连接在装载组件17的内腔中，限位块22靠近装载组件17的一侧均贴合在外壳20的两侧。

通过设置的沉淀池12，可以对进入反应装置1内腔的污水先进行沉淀处理，使得后续对其进行过滤处理时能提高其速度，通过启动设置的第一伺服电机14，能带动搅拌棍13进行转动，通过启动设置的电动滑轨15，能带动搅拌棍13进行左右移动，以此可以将污水中的杂物进行搅拌，防止其粘黏固定在沉淀池12内腔的底部，此结构便于后续对杂物进行排出工作。

通过设置的防水挡带16，可以防止杂物和污水与电动滑轨15进行接触，通过设置的涤纶丝带18可以有效的附着厌氧氨氧化菌，使得厌氧氨氧化菌能对污水进行充分处理，以此可以减少污水后续对污染粗过滤膜25和离心桶30的污染程度，使得能提高其使用寿命，通过设置的弹簧23，常态时，能将涤纶丝带18外壁的外壳20进行限位处理，以此可以应对水流的冲击，同时将把手21抽出方便将外壳20取出，以此便于对涤纶丝带18进行替换或清洗工作。

如图1、4所示，一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置，装载组件17的右侧设置有过滤组件24，过滤组件24右侧的正中固定连接有导流板26，导流板26的右侧设置有离心组件28，离心组件28的内腔中转动连接有离心桶30，过滤组件24内腔的正中固定连接有粗过滤膜25，导流板26与粗过滤膜25的内腔相通，导流板26右侧的正面和背面对称固定连接有输液管27，两个输液管27的右侧对称固定连接在离心组件28的正面和背面，正面输液管27的内腔与离心桶30的内腔相通，离心组件28为空腔结构，离心桶30背面的正中通过第二转轴固定连接有第二伺服电机29，第二伺服电机29固定连接在离心组件28内腔背面的正中，离心桶30的外壁固定连接有陶瓷膜31，陶瓷膜31的内壁固定连接有浸浊聚合物膜32，浸浊聚合物膜32的内壁固定连接有对称微孔膜33。

通过设置的粗过滤膜25，能将污水进行粗过滤处理，使其能通过导流板26和输液管27进入至离心桶30的内腔，通过启动设置的第二伺服电机29，可以带动离心桶30进行转动，以此可以对污水进行离心处理，陶瓷膜31、浸浊聚合物膜32和对称微孔膜33能对污水剩余的杂物进行充分过滤，以此可以提高污水处理和反应后的洁净程度。

如图1、5所示，一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置，反应装置1的右侧固定连接有排水箱34，排水箱34顶部的正中固定连接有输水管36，排水箱34右侧的正中固定连接有排水管35，排水箱34内腔底部的正中固定连接有pH传感器38，输水管36的左侧与离心组件28相连接并与其内腔相通，排水箱34的背面固定连接有回水管37，回水管37的左侧固定连接在中转池3的背面并与其内腔相通。

通过设置的pH传感器38，可以对排入排水箱34内腔中的水进行pH值的监测，若监测不合格即可将其通过回水管37再次排入中转池3的内腔在进行一次处理工作。

如图1、6所示，一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置的系统，控制器本体2包括控制模块，控制模块包括污泥处理单元、流量控制单元、压力控制单元、曝气控制单元、转速控制单元和传感器数据接收单元，第二伺服电机的输出端电性连接有驱动模块的输入端，传感器数据接收单元的输出端电性连接有判断模块的输入端，判断模块的输出端与驱动模块的输入端电性连接。

污泥处理单元的输出端与电动滑轨15、第一伺服电机14和电磁阀板的输入端电性连接，所述第一管道和第二管道的外壁均法兰连接有电磁阀，流量控制单元的输出端与电磁阀的输入端电性连接，第一管道和第二管道的外壁均法兰连接有压力表，压力控制单元的输出端与压力表的输入端电性连接，曝气控制单元的输出端与曝气装置4的输入端电性连接，转速控制单元的输出端与第二伺服电机29的输入端电性连接，传感器数据接收单元的输出端与pH传感器38的输入端电性连接。

通过设置的控制模块，可以对整个装置进行控制处理，可以根据使用需求对其污水的流量、曝气的压力进行调节和控制，同时可以根据pH传感器38监测的数据控制管道对水流的流向进行控制，配合反应装置1可以提高对污水的厌氧氨氧化反应的效率和精度，使得排出的水能达到标准。

需要说明的是，本发明为一种基于厌氧氨氧化反应的自动控制装置和系统，使用时将污水通过中转池3排入至反应装置1内腔左侧的底部，此时通过流量控制单元对流量进行控制，将污水排入至反应装置1的内腔后，污水会残留在沉淀池12的内腔中，接着会通过通槽19穿过三个装载组件17的内腔，以此污水中的厌氧氨氧化菌会被涤纶丝带18进行吸附，启动曝气装置4，通过曝气管5对污水进行曝气处理，曝气处理完毕后，将处理药剂放置到药剂处理组件6的内腔，将密封门8闭合，此时电子秤9会对药剂进行称重处理，达到标准重量后，启动超声波振动棒7，对药剂进行混匀处理，将其输入至右侧回流管10的内腔中，此时即可通过喷淋管11将其喷淋至反应装置1的内腔，待其反应三天后，将经过粗过滤膜25过滤后的污水排入至导流板26的内腔，再将其通过输液管27输入至离心桶30的内腔，启动第二伺服电机29，带动离心桶30进行转动，此时对污水进行离心处理，甩出的污水会依次经过陶瓷膜31、浸浊聚合物膜32和对称微孔膜33进行过滤，透过陶瓷膜31、浸浊聚合物膜32和对称微孔膜33的水会进入至离心组件28的内腔，将其通过输水管36输入至排水箱34的内腔，此时pH传感器38会对其进行pH值的检测，检测合格后将其从排水管35排出，若检测不合格将其通过回水管37重新输入至中转池3的内腔再次进行处理。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。