[实用新型]一种聚磷菌富集设备无效
申请号: | 201020675732.8 | 申请日: | 2010-12-23 |
公开(公告)号: | CN201942563U | 公开(公告)日: | 2011-08-24 |
发明(设计)人: | 杨殿海;卢文健;郭云;郑翔;陈冠儒 | 申请(专利权)人: | 同济大学 |
主分类号: | C02F3/30 | 分类号: | C02F3/30 |
代理公司: | 上海正旦专利代理有限公司 31200 | 代理人: | 张磊 |
地址: | 200092 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 聚磷菌 富集 设备 | ||
技术领域
本实用新型涉及一种聚磷菌富集设备,具体是一种通过控制序批式除磷反应器在合适的溶解氧、pH、碳源等条件下运行,使反应器在好氧/厌氧条件下满足聚磷菌吸磷/释磷的要求,实现聚磷菌的有效富集并达到脱氮除磷的目的。
背景技术
活性污泥中聚磷菌的富集是生物强化除磷系统正常运行的主要条件。厌氧条件下,聚磷菌把细胞中的聚磷水解为溶解性正磷酸盐(SOP)释放到胞外,并利用获得的能量将挥发性脂肪酸(volatile fatty acids,VFAs)等碳源转化为聚羟基脂肪酸(poly-hydroxyalkanoates,PHAs);好氧条件下,聚磷菌以PHAs为能量来源实现生物生长,糖原合成以及磷的吸收,最终通过剩余污泥的排放实现污水中磷的有效去除。有部分研究表明,聚磷菌也可以缺氧条件下以硝酸盐为电子受体,实现反硝化除磷。据估计,反硝化除磷可节省COD 耗量30 %,降低氧气耗量20 % ,减少污泥产量30 %。因此,聚磷菌对生物强化除磷工艺的研究具有重要意义,而实现聚磷菌的富集又是研究其除磷机理,考察其除磷影响因素的必要条件。但是目前基于聚磷菌富集的设备相对较少,自动化水平不高。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种由PLC可编程控制器自动控制运行的聚磷菌富集设备。
本实用新型提出的聚磷菌富集设备,包括进水水箱1、进水泵2、反应器筒体3、第一空气泵4、第二空气泵5、磁力搅拌器6、在线探头7、PLC可编程控制器8、取样口/进出水口9、出水泵10和出水水箱11,其中:进水水箱1通过进水泵2与反应器筒体3相连;第一空气泵4和第二空气泵5分别通过管道深入反应器筒体3内,反应器筒体3内放置有转子,反应器筒体3位于磁力搅拌器6上方,位于反应器筒体3内的转子通过磁力搅拌器6进行转动;取样口/进出水口9设置于反应器筒体3一侧;在线探头3插入反应器筒体3内,分别用于对DO、pH以及温度等进行实时监测;PLC可编程控制器8分别与进水泵2、反应器筒体3、第一空气泵4、第二空气泵5、磁力搅拌器6、在线探头7以及取样口/进出水口相连,自动控制SBR反应器的进水、曝气、搅拌、沉淀、排水以及在线监测数据采集、分析等,并可根据实际需要调整各反应阶段的运行时间以及曝气运行方式。
本实用新型中,所述取样口/进出水口9位于反应器筒体3一侧外壁垂直方向,从反应器筒体3底部向上每隔5-10 cm进行设置。
本实用新型中,反应器筒体3外壁垂直方向设有溢流口。
本实用新型利用磁力搅拌器代替传统的搅拌桨搅拌,节省了筒体体积,便于在线监测探头的放置。
本实用新型中,所述PLC可编程控制器8采用西门子S7-200系列的PLC可编程控制器。
本实用新型作为厌氧/缺氧序批式反应器的改进,聚磷菌富集设备在厌氧段完成聚磷菌释磷后,设有一段好氧曝气时间,以满足聚磷菌好氧系吸磷的需要。
作为上述技术方案的进一步改进,聚磷菌富集设备在好氧段设置两台空气泵,利用PLC在线控制其开停时间段使其能够独立间歇工作,满足在线溶解氧控制的要求。
本实用新型中,所述聚磷菌富集设备采用PLC可编程控制器自动控制SBR的进水、搅拌、曝气、沉淀、排水以及温度、pH、DO的在线监测;根据实际需要可调节反应器各反应阶段的运行时间,特别可以通过控制两台空气泵的独立间歇开停以满足好氧段曝气量的要求,以实现溶解氧的在线控制。
与已有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
(1)本实用新型聚磷菌富集设备在现有技术的基础上增加了PLC可编程控制器以实现设备的自动运行;
(2)本实用新型聚磷菌富集设备通过两台空气泵的独立间歇运行,满足溶解氧在线控制的要求,同时也减少了曝气量,降低能耗。
(3)本实用新型聚磷菌富集设备对COD、氨氮和磷都具有很好的去除效果,出水COD在50 mg/L以下(人工模拟生活污水),氨氮在5 mg/L以下;TP在0.5 mg/L以下,满足国家一级排放标准要求。
附图说明
图1为本实用新型聚磷菌富集设备示意图。
图2为本实用新型聚磷菌富集设备工艺流程图。
图3为本实用新型聚磷菌富集设备典型周期pH、DO变化示意图。
图4为本实用新型聚磷菌富集设备中活性污泥厌氧释磷、好氧吸收磷示意图。
图5为本实用新型聚磷菌富集设备聚磷菌种群变化与其厌氧释磷/VFA吸收拟合示意图。
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