[发明专利]一种基于生物调控的智能化城镇污水处理装置

权利要求书

1.一种基于生物调控的智能化城镇污水处理装置，其特征在于：包括预处理池(1)、曝气池(2)、厌氧-膜生物发生器(3)、厌氧发酵器(4)、好氧池(5)和消毒池(6)；

所述预处理池(1)实现污水的存放，并通过排污管与曝气池(2)连接；

所述曝气池(2)与厌氧-膜生物发生器(3)连接，且曝气池(2)内设有表面螯合有铁离子的曝气-搅拌装置；

所述厌氧-膜生物发生器(3)实现污水的固液分离，并通过管道分别导通至好氧池(5)和厌氧发酵器(4)内；所述好氧池(5)与消毒池(6)连接，曝气池(2)底部通过循环管c连接至厌氧发酵器(4)底部，厌氧发酵器(4)底部通过循环管b连接至好氧池(5)底部，好氧池(5)底部通过循环管a连接至曝气池(2)底部，构成活性污泥的厌氧-好氧循环系统；

所述消毒池(6)实现污水的消毒排放，且消毒池(6)与好氧池(5)、预处理池(1)和曝气池(2)之间均连接有回流处理管道；

还包括智能控制系统，且智能控制系统包括PLC控制器、安装于消毒池(6)上的排水检测组件、以及安装于曝气池(2)上的SVI检测装置(25)；所述曝气-搅拌装置至少包括一个可绕一端转动的曝气搅杆(23)，且曝气搅杆(23)表面螯合有铁离子，所述曝气搅杆(23)为一端开孔，一端密封的空心结构，其开孔端为转动端，且曝气搅杆(23)的外壁上对称开设有两组气孔(232)，在所述曝气搅杆(23)上位于两组气孔(232)之间的位置处对称设有搅叶(231)，且曝气搅杆(23)基于搅叶(231)进行搅拌，基于气孔(232)进行曝气；

所述曝气搅杆(23)的内部安装有气孔密封组件(233)，且气孔密封组件(233)基于重力对其中一组气孔(232)进行密封；

所述气孔密封组件(233)包括与曝气搅杆(23)同轴设置的内杆(234)，所述内杆(234)上对称设有两组侧杆(236)，且每个侧杆(236)上均滑动连接有密封球(235)，所述密封球(235)的位置与气孔(232)相对应，且密封球(235)的直径大于气孔(232)直径；

所述曝气-搅拌装置还包括实现曝气搅杆(23)转动端安装的安装柱(22)，所述安装柱(22)安装于曝气池(2)内部，并基于曝气池(2)外部的电机进行转动驱动；

所述安装柱(22)内开设有导气腔(221)和驱动腔(222)，所述曝气搅杆(23)的一端贯穿驱动腔(222)，并延伸至导气腔(221)内，且驱动腔(222)与导气腔(221)之间设有用于安装曝气搅杆(23)的轴承，所述驱动腔(222)内还设有驱动曝气搅杆(23)自转的驱动结构；

所述驱动结构包括传动齿轮(223)和微型马达(224)，且传动齿轮(223)包括套设于曝气搅杆(23)上的固定齿轮、以及实现相邻固定齿轮传动的活动齿轮；

所述曝气-搅拌装置还包括实现曝气搅杆(23)导气的安装卡套(21)，所述安装卡套(21)固定于曝气池(2)内部，且安装柱(22)嵌入于安装卡套(21)内，所述安装柱(22)上远离曝气搅杆(23)的一侧开设有通孔，且通孔与导气腔(221)连接，所述安装卡套(21)内嵌入于与通孔相适配的进气管，其进气管穿过曝气池(2)与供氧装置相连；

所述曝气-搅拌装置还包括支撑曝气搅杆(23)非安装端的垫块(24)，且垫块(24)固定于曝气池(2)内部，并与安装卡套(21)对称；

所述排水检测组件包括安装于消毒池(6)上的排水管(61)和循环检测管(62)，其中循环检测管(62)位于排水管(61)上方，且循环检测管(62)为纵向设置的U型管，所述U型管的上端和排水管(61)上均安装有电磁阀，且U型管的中间位置处连接有排水检测装置(63)；

所述智能化城镇污水处理装置的污水处理过程包括：

首先将存放于预处理池(1)内的污水导入曝气池(2)内，在曝气池(2)内进曝气-搅拌装置的曝气实现活性污泥与污水的分散混合，然后将分散混合的污水导入厌氧-膜生物发生器(3)中，以进行厌氧处理，同时对处理后的污水进行固液分离，分离后的污泥浓缩液进入厌氧发酵器(4)内，以进行再次厌氧处理，并实现有机碳源的回收，分离后的污水则进入好氧池(5)内进行氧化处理，并在好氧池(5)中分离形成上清液和下浊液，其中上清液进入消毒池(6)进行消毒处理，而下浊液则经循环系统回流至厌氧发酵器(4)内，以实现好氧池(5)中产生的污泥的回收；

在排放污水过程中基于排水检测组件进行检测，若检测出排放水中存在悬浮污泥或悬浮物不达标的情况，则通过回流处理管道将消毒池(6)内的污水导回至曝气池(2)中，并启动整体装置的厌氧-好氧循环系统，同时停止曝气池(2)的进水和曝气，使得曝气-搅拌装置进入搅拌模式，以此对曝气池(2)中的膨胀污泥进行持续的非溶氧条件的搅拌，具体丝状菌属于好氧、异氧型微生物，且自我储备有机物的能力较弱，因此在非溶氧条件下能形成丝状菌的有效破坏，而基于曝气-搅拌装置的搅拌可加快丝状菌的流动，从而使丝状菌得缺氧量迅速提升，以达到加速破坏的效果；而在搅拌的过程中配合SVI检测装置(25)进行检测，当SVI≤130ml/g时，启动厌氧-好氧循环系统，同时开启曝气池(2)的进水，使得曝气池(2)内的污水经循环管c进入厌氧发酵器(4)内，以实现污水的厌氧处理，然后再经循环管b进入好氧池(5)中，以实现好氧处理，最后再通过循环管a回流至曝气池(2)内，多次执行上述循环，直至曝气池(2)内的污泥浓度高于1800mg/L后关闭厌氧-好氧循环系统，并执行正常的污水处理操作；

在进行曝气操作时，此时基于供氧装置的供氧，氧气通过进气管、通孔进入导气腔(221)内，然后通过位于导气腔(221)内的曝气搅杆(23)端部进入曝气搅杆(23)内，并在气孔密封组件(233)的限定下由其中一组气孔(232)构成向上曝气，从而实现曝气池(2)内的曝气处理；

进一步，污水在经过消毒池(6)进行消毒处理后，首先开启循环检测管(62)上所对应的电磁阀，此时污水在其本身重力的作用下流至循环检测管(62)内，此时基于排水检测装置(63)检测该污水是否达标，若达标则开启排水管(61)所对应的电磁阀，实现污水排放，若不达标则导通消毒池(6)与好氧池(5)、预处理池(1)或曝气池(2)之间的回流处理管道，使得污水回流至对应的设备中进行再次处理。