[实用新型]微囊化-微电解厌氧/好氧生物流化床自控设备

说明书

技术领域

本实用新型属于资源与环境领域，主要涉及一种微囊化-微电解厌氧/好氧生物流化床自控设备。 

背景技术

生物流化床反应器具有大的比表面积、微生物的浓度高、容积负荷率和污泥负荷率高、传质快、耐冲击负荷能力强、净化能力强的特点。但对日益严峻的水污染问题，传统的生物流化床的不足也日益暴露出来，如能耗大、流化床内部的流态化特性十分复杂给放大设计造成了困难、泥水分离靠重力作用以致分离效率依赖活性污泥沉降性能的问题。研究人员还发现，固定化微生物载体的密度、粒度、机械强度、形状以及表面粗糙度、疏水或亲水性质是影响生物流化床启动性能的因素，而且更深入的研究表明，多孔载体的孔径大小机分布，一方面可提供更好的流体力学环境，另一方面将影响固定膜密度。近年来，国内外为生物流化床研制开发众多载体品种的大多数为无机载体，其中效果较好且应用广泛的是颗粒活性炭，然而无机载体的共同缺点是密度大、实现流化的能耗高，其表面性质形状和孔结构难以人工控制改造，所以目前研究人员正在寻找用高分子合成技术，筛选合适的材料寻求最佳成型工艺，开发综合性能优良的载体。因此在目前急切需要开发新技术，新工艺的水处理方面，特别是生物流化床方面，利用壳聚糖制作的微胶囊作为微生物载体的创新已经迫在眉睫，同时也必将有着非常宽阔的前景。生物流化床最大的特点就是气体、液体及载体在装置中循环流动，有利于微生物和液体的充分接触，具有良好的传质效果。由于载体在装置中剧烈翻动，在载体颗粒生物膜形成的初期，生物膜容易脱落，极难成膜。因此对流化床载体表面吸附性的要求比其它装置中的填料要高。 

控制器在上世纪七十年代开始从传统使用仪表和继电器组对应的两个不同应用领域派生出来DCS和PLC两类产品，在发展过程中PLC与DCS都受到PC技术发展的深远影响。目前已经有不少厂商用单片机开发了专用的控制器。未来的控制系统最主要的工作在于软件和标准化方面的统一。本实用新型针对通用型流化床普遍存在自动化控制程度不高的问题，为微囊化-微电解厌氧/好氧生物流化床自控设备提供控制系统，实时监控反应主体内各种数据，使微囊化-微电解厌氧/好氧生物流化床自控设备更为简单、合理，具有降低能耗，减少染菌率，提高产量和经济效益。 

发明内容

本实用新型包含一个反应器本体，该反应器本体(20)高径比为1～2，只有一个反应区，由 下至上依次设有进水口(A)、含菌微胶囊出口(F)、出水口(C)、进气口(D)、空气分布器(31)、电加热管(32)、多孔格栅(33)、采样口(21)、出水口(B)、含菌微胶囊进口(G)、密封料斗(9)、多孔电极板(10，14)、排气口(E)、溢流管(13)和各种检测装置的传感器(15，16，17，18，19)。其中，多孔格栅(33)上设有向上、向下的微孔，孔径1～3mm，间隔5～8mm，相互错开。铸铁、活性炭两块多孔电极板(10，14)设在反应器本体内的中部，尺寸相等，每块板上分布有数个微孔，孔径1～3mm，间隔5～8mm，相互错开，浸入水中就构成了成千上万个细小的原电池。铸铁多孔板(10)为阳极，炭化铁及杂质为阴极，发生电极反应，即微观电池，而活性炭多孔板(14)充当阴极，形成宏观电池。微电解可增加生物流化床COD去除率。三个采样口(21)设在反应器本体外侧中部，采样口直径10～30mm，孔口设有滤网，滤网孔径2～3mm。 

反应期间的各种指标信号采集和物料流动均由微电脑芯片实现自动化控制和自动显示。自控系统具体设计技术为：①控制器前后面板，采用矩阵键盘输入方式；②驱动电路采用ULN2003芯片，使电流满足要求；③应用最接近底层的汇编语言保证控制精度；④设计电路时考虑滤波来消除噪声，并对传感器信号进行放大；⑤考虑到信息显示数据量大的问题，采用液晶和发光二极管显示方案；⑥机械设计方面尽量使用标准件设计，外观上采用工控机外壳，加独立设计前后面板的方案，保证外观的新颖、实用。