本發(fā)明涉及污水處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置。

背景技術(shù)：

隨著城市現(xiàn)代化程度的提升，伴隨的城市生活污水問題不斷加劇，已對(duì)我們的生活和健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅，主要表現(xiàn)形式是生活污水污染度升高，污水排放總量增加。為了避免污水造成二次污染，提高污水處理水平和能力已經(jīng)迫在眉睫。

通過調(diào)查研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，利用馴化后的微生物作用進(jìn)行單級(jí)厭氧去除廢水中有機(jī)物和氮磷，可以達(dá)到凈化污水的目的。目前，本領(lǐng)域的處理污染物的厭氧發(fā)酵裝置，存在著厭氧反應(yīng)攪拌能耗大、沼氣收集時(shí)容易被阻塞、不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)厭氧發(fā)酵裝置內(nèi)生物活性裝置的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置，可提高厭氧池的污水處理能力，節(jié)約能源消耗，降低運(yùn)營成本。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置，包括密封式槽罐；所述密封式槽罐的內(nèi)部填充生物活性填料，底部設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置用于加熱密封式槽罐內(nèi)部的污水以使密封式槽罐內(nèi)部處于中溫厭氧狀態(tài)；所述密封式槽罐的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流葉片，所述導(dǎo)流葉片用于調(diào)節(jié)密封式槽罐內(nèi)部的污水流向；所述密封式槽罐的頂部設(shè)有氣體導(dǎo)流槽及集氣裝置，所述氣體導(dǎo)流槽引導(dǎo)密封式槽罐內(nèi)的氣體進(jìn)入集氣裝置。

作為上述方案的改進(jìn)，所述導(dǎo)流槽包括多條呈放射狀分布的肋條，每一肋條相對(duì)于密封式槽罐的中心呈渦旋狀分布，每一肋條的延長線均與密封式槽罐的中心不相交且肋條之間互不相接，相鄰的肋條之間形成導(dǎo)流通道以將氣體導(dǎo)向集氣裝置。

作為上述方案的改進(jìn)，所述導(dǎo)流葉片包括多個(gè)子葉片，每一子葉片分別傾斜設(shè)置于密封式槽罐的內(nèi)壁上。

作為上述方案的改進(jìn)，所述加熱裝置包括設(shè)置于密封式槽罐內(nèi)部的熱水循環(huán)盤管及設(shè)置于密封式槽罐外部的循環(huán)泵；所述熱水循環(huán)盤管上設(shè)置有熱介質(zhì)入口及熱介質(zhì)出口，所述循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)熱介質(zhì)沿?zé)峤橘|(zhì)入口進(jìn)入熱水循環(huán)盤管并沿?zé)峤橘|(zhì)出口排出熱水循環(huán)盤管。

作為上述方案的改進(jìn)，所述生物活性填料由利于親合微生物群體的生物活性材料構(gòu)成，所述親合微生物群體的生物活性材料為添加生物親合劑的硬質(zhì)塑料。

作為上述方案的改進(jìn)，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置還包括支持?jǐn)U展無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)傳感器模塊，所述水質(zhì)傳感器模塊固定于密封式槽罐的內(nèi)壁上。

作為上述方案的改進(jìn)，所述水質(zhì)傳感器模塊包括相互電連接的信號(hào)調(diào)節(jié)電路、微控制器、無線電收發(fā)器及內(nèi)部供電電源。

作為上述方案的改進(jìn)，所述水質(zhì)傳感器模塊包括微生物傳感器、沼氣濃度傳感器、cod傳感器、tn傳感器、nh3傳感器、tp傳感器、ph傳感器、ss傳感器、色度傳感器、濁度傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器中的任意一種或幾種。

作為上述方案的改進(jìn)，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置還包括設(shè)置于密封式槽罐外部的外部供電電源，所述水質(zhì)傳感器模塊與外部供電電源之間通過有線和/或無線方式連接。

作為上述方案的改進(jìn)，所述水質(zhì)傳感器模塊與物聯(lián)網(wǎng)連接。

實(shí)施本發(fā)明，具有如下有益效果：

本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可有效節(jié)約占地面積，在運(yùn)營過程中還可節(jié)約能源消耗，提高厭氧池的污水處理能力，降低了運(yùn)營成本，方便實(shí)現(xiàn)。具體地，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明為密封式槽罐結(jié)構(gòu)，結(jié)合由親合微生物群體的生物活性材料制成的生物活性填料，可有效增加了微生物種群的聚集密度，使得處理污染物的能力更強(qiáng)；

2、本發(fā)明型在密封式槽罐的底部設(shè)置加熱裝置，給密封式槽罐內(nèi)的污水進(jìn)行加熱，使密封式槽罐內(nèi)形成中溫厭氧環(huán)境，加熱效率高，可提高厭氧發(fā)酵效率。

3、本發(fā)明為了使密封式槽罐內(nèi)污水厭氧混合度達(dá)到最大化，在密封式槽罐的內(nèi)壁上設(shè)置導(dǎo)流葉片，結(jié)合污水升溫上升時(shí)的動(dòng)力，通過導(dǎo)流葉片的引導(dǎo)將污水進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，不需要專設(shè)攪拌動(dòng)力，節(jié)能攪拌能源消耗，同時(shí)，為使流體加溫時(shí)能夠形成內(nèi)循環(huán)的攪拌形式，導(dǎo)流葉片按一定的傾斜角在密封式槽罐的內(nèi)壁分散布置。

4、本發(fā)明在密封式槽罐的頂部設(shè)置氣體導(dǎo)流槽及集氣裝置，使沼氣通過導(dǎo)流槽進(jìn)行收集并無阻塞地引至集氣裝置，避免阻塞，提高本發(fā)明的有效處理容積和產(chǎn)氣量。

5、本發(fā)明裝置內(nèi)置水質(zhì)傳感器模塊，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)生物活性，為系統(tǒng)加溫控制和營養(yǎng)輔料補(bǔ)充提供準(zhǔn)確的工作參數(shù)，可有效提高運(yùn)行控制水平。

附圖說明

圖1是本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。僅此聲明，本發(fā)明在文中出現(xiàn)或即將出現(xiàn)的上、下、左、右、前、后、內(nèi)、外等方位用詞，僅以本發(fā)明的附圖為基準(zhǔn)，其并不是對(duì)本發(fā)明的具體限定。

參見圖1及圖2，圖1及圖2顯示了本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置的具體結(jié)構(gòu)，其包括密封式槽罐；所述密封式槽罐的內(nèi)部填充生物活性填料，底部設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置用于加熱密封式槽罐內(nèi)部的污水以使密封式槽罐內(nèi)部處于中溫厭氧狀態(tài)；所述密封式槽罐的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流葉片7，所述導(dǎo)流葉片7用于調(diào)節(jié)密封式槽罐內(nèi)部的污水流向；所述密封式槽罐的頂部設(shè)有氣體導(dǎo)流槽6及集氣裝置5，所述氣體導(dǎo)流槽6引導(dǎo)密封式槽罐內(nèi)的氣體進(jìn)入集氣裝置5。

需要說明的是，本發(fā)明通過在密封式槽罐的內(nèi)部填充生物活性填料，有效地增加了微生物種群的聚集密度，提高了污染物的處理能力。同時(shí)，本發(fā)明在密封式槽罐的底部設(shè)置加熱裝置并通過加熱的方式對(duì)密封式槽罐內(nèi)的污水進(jìn)行加熱，使密封式槽罐內(nèi)部形成中溫厭氧狀態(tài)；另外，為了使密封式槽罐內(nèi)的污水厭氧混合度達(dá)到最大化，本發(fā)明在密封式槽罐的內(nèi)壁上設(shè)置導(dǎo)流葉片7，經(jīng)加熱裝置加溫后的熱水流上升并通過導(dǎo)流葉片7旋流，形成攪拌效果；為了減少沼氣的阻塞情況，本發(fā)明在密封式槽罐的頂部設(shè)置氣體導(dǎo)流槽6及集氣裝置5，以進(jìn)一步提高沼氣的導(dǎo)流效果。

進(jìn)一步，所述生物活性填料由利于親合微生物群體的生物活性材料構(gòu)成，所述親合微生物群體的生物活性材料為添加生物親合劑的硬質(zhì)塑料，可有效增加了微生物種群的聚集密度，使得污染物處理能力更強(qiáng)。所述生物親合劑優(yōu)選為合成高分子p-onipaam-co-maa，但不以此為限制，用戶可根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的生物活性填料。

如圖1所示，所述加熱裝置包括設(shè)置于密封式槽罐內(nèi)部的熱水循環(huán)盤管2及設(shè)置于密封式槽罐外部的循環(huán)泵1，所述循環(huán)泵1為熱水循環(huán)泵1。所述熱水循環(huán)盤管2上設(shè)置有熱介質(zhì)入口3及熱介質(zhì)出口4，所述循環(huán)泵1驅(qū)動(dòng)熱介質(zhì)沿?zé)峤橘|(zhì)入口3進(jìn)入熱水循環(huán)盤管2并沿?zé)峤橘|(zhì)出口4排出熱水循環(huán)盤管2。本發(fā)明采用盤管加熱的方式對(duì)污水進(jìn)行加熱處理，工作時(shí)，帶有熱量的介質(zhì)從熱介質(zhì)入口3進(jìn)入，流經(jīng)熱水循環(huán)盤管2后，從熱介質(zhì)出口4流出，給密封式槽罐內(nèi)的污水進(jìn)行加熱，使密封式槽罐內(nèi)形成中溫厭氧。

相應(yīng)地，所述導(dǎo)流葉片7包括多個(gè)子葉片，每一子葉片分別傾斜設(shè)置于密封式槽罐的內(nèi)壁上。本發(fā)明在密封式槽罐的內(nèi)壁上傾斜設(shè)置子葉片，經(jīng)加熱裝置加溫后的熱水流上升并通過子葉片旋流，形成攪拌效果，使密封式槽罐內(nèi)污水厭氧混合度達(dá)到最大化，同時(shí)，為增強(qiáng)內(nèi)循環(huán)攪拌效果,子葉片按一定的傾斜角在密封式槽罐內(nèi)壁分散布置。

如圖2所示，所述導(dǎo)流槽6包括多條呈放射狀分布的肋條，每一肋條相對(duì)于密封式槽罐的中心呈渦旋狀分布，每一肋條的延長線均與密封式槽罐的中心不相交且肋條之間互不相接，相鄰的肋條之間形成導(dǎo)流通道以將氣體導(dǎo)向集氣裝置5。具體地，所述肋條與密封式槽罐一體澆筑而成，并按密封式槽罐的中心逆時(shí)針（地理位置在北半球時(shí)為逆時(shí)針，在南半球時(shí)為順時(shí)針）按32.5度角向外輻射放置。所述肋條可以為直線形、弧形，但不以此為限制。因此，通過在密封式槽罐的頂部設(shè)置渦旋狀的氣體導(dǎo)流槽6，可使氣體沿氣體導(dǎo)流槽6快速的進(jìn)入集氣裝置5，進(jìn)一步提高沼氣的導(dǎo)流效果，有效減少沼氣的阻塞情況，

另外，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置還包括支持?jǐn)U展無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)（如zigbee）的水質(zhì)傳感器模塊，所述水質(zhì)傳感器模塊可通過膠粘合于密封式槽罐的內(nèi)壁上。優(yōu)選地，所述水質(zhì)傳感器模塊可以為微生物傳感器（microbialsensor，如電極電容傳感器）、沼氣濃度傳感器（methaneconcentration）、cod傳感器、tn傳感器、nh3傳感器、tp傳感器、ph傳感器、ss傳感器、色度（chroma）傳感器、濁度（turbidity）傳感器、溫度傳感器及壓力傳感器中的任意一種或幾種，但不以此為限制，用戶可根據(jù)實(shí)際需求選擇適合的水質(zhì)傳感器模塊，以采集所需的水質(zhì)數(shù)據(jù)。

具體地，所述水質(zhì)傳感器模塊包括相互電連接的信號(hào)調(diào)節(jié)電路、微控制器、無線電收發(fā)器及內(nèi)部供電電源。工作時(shí)，傳感器將采集到的電信號(hào)數(shù)據(jù)發(fā)送至信號(hào)調(diào)節(jié)電路進(jìn)行除干擾、除燥、放大處理，然后，再由微控制器將處理后的電信號(hào)數(shù)據(jù)折算或變換為實(shí)際的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并將該監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過無線電收發(fā)器傳輸至外部的網(wǎng)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)水質(zhì)傳感器模塊與物聯(lián)網(wǎng)的連接。其中，無線電收發(fā)器是采用一定的協(xié)議（如ieee802.11s技術(shù)，也稱mesh網(wǎng)狀網(wǎng)）和無線通信技術(shù)（如zigbee這種低復(fù)雜度、低功耗、低成本的雙向無線通信技術(shù)）將微控制器處理的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至外部網(wǎng)關(guān)。

需要說明的是，水質(zhì)傳感器模塊既可通過內(nèi)部供電電源進(jìn)行供電，也可通過外部供電電源進(jìn)行供電（從外部獲得電力）。為了使水質(zhì)傳感器模塊能夠通過外部供電電源進(jìn)行供電，所述基于物聯(lián)網(wǎng)的自升攪拌導(dǎo)流厭氧發(fā)酵裝置還包括設(shè)置于密封式槽罐外部的外部供電電源，所述水質(zhì)傳感器模塊與外部供電電源之間通過有線和/或無線方式連接，當(dāng)水質(zhì)傳感器模塊與外部供電電源之間采用無線方式連接時(shí)，所述外部供電電源為無線供電器，其中，無線供電器采用的方式為：接受外部有一定距離的供電裝置的電磁波，從而轉(zhuǎn)換成電力。

由上可知，采用本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明為密封式槽罐結(jié)構(gòu)，結(jié)合由親合微生物群體的生物活性材料制成的生物活性填料，可有效增加了微生物種群的聚集密度，使得污染物的處理能力更強(qiáng)；

2、本發(fā)明型在密封式槽罐的底部設(shè)置加熱裝置，給密封式槽罐內(nèi)的污水進(jìn)行加熱，使密封式槽罐內(nèi)形成中溫厭氧環(huán)境，加熱效率高,可提高厭氧發(fā)酵效率。

3、本發(fā)明為了使密封式槽罐內(nèi)污水厭氧混合度達(dá)到最大化，在密封式槽罐的內(nèi)壁上設(shè)置導(dǎo)流葉片7，結(jié)合污水升溫上升時(shí)的動(dòng)力，通過導(dǎo)流葉片7的引導(dǎo)將污水進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁恍枰獙ＴO(shè)攪拌動(dòng)力，節(jié)能攪拌能源消耗，同時(shí)，為使流體加溫時(shí)能夠形成內(nèi)循環(huán)的攪拌形式，導(dǎo)流葉片7按一定的傾斜角在密封式槽罐的內(nèi)壁分散布置。

4、本發(fā)明在密封式槽罐的頂部設(shè)置氣體導(dǎo)流槽6及集氣裝置5，使沼氣通過導(dǎo)流槽6進(jìn)行收集并無阻塞地引至集氣裝置5，避免阻塞,提高本發(fā)明的有效處理容積和產(chǎn)氣量。

5、本發(fā)明裝置內(nèi)置水質(zhì)傳感器模塊，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)生物活性，為系統(tǒng)加溫控制和營養(yǎng)輔料補(bǔ)充提供準(zhǔn)確的工作參數(shù)，可有效提高運(yùn)行控制水平。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。