一种智能脱氮机及其应用方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种智能脱氮机。

背景技术：

传统的污水处理厂因进水可生化有机物含量低，为了确保出水总氮达标，需要额外、过量补充碳源，维持生物池污泥活性、脱氮菌数量和抗冲击能力。上述现有污水处理技术增加了碳源投入成本，脱氮菌群不受控制，生物池抗冲击能力差。

技术实现要素：

为解决现有技术中的问题，本发明专利公开了一种智能脱氮机，采用生物催活、扩繁技术，降低生物活化周期及用量成本，能够持续输出活力菌群，保证污水生物处理池中优势菌群的量，提高脱氮效率。

本发明所采用的技术方案是：所述智能脱氮机包括脱氮箱和配电柜，所述配电柜设置在脱氮箱的一侧，设有自控模块，所述脱氮箱内部分成上、下两部分箱体，上侧箱体为无菌混合室，下侧箱体为培养室，所述无菌混合室中设有无菌舱和自吸泵，所述自吸泵管道连接无菌舱的罐体的进液口，所述无菌舱设置有第一搅拌器，罐体的底部开有3个出液口并分别配置有第一电磁阀，所述培养室中设置有3台培养舱，所述无菌舱底部的3个出液口分别通过软管连接3台培养舱，所述培养舱中设置有第二搅拌器、第二液位计、第二电加热器和第二温控器，所述培养舱的罐体侧面底部开有排液口并配置有第二电磁阀，3台培养舱的第二搅拌器、第二液位计、第二电加热器和第二温控器分别电性连接配电柜的自控模块，自控模块对3台培养舱独立控制，设置培养舱的注液液位下限，当向培养舱中注入液体的液位达到设置的注液液位下限时，第二搅拌器、第二电加热器和第二温控器自动启动，并对第二温控器设置温控范围控制第二电加热器的加热。

进一步的，所述无菌舱的罐体上设置有第一液位计、第一电加热器和第一温控器，所述自吸泵、第一搅拌器、第一液位计、第一电加热器和第一温控器分别电性连接配电柜的自控模块，对无菌舱设置加液液位上限，由自吸泵向无菌舱中注入培养液时，当液位达到设置的加液液位上限，自动停止自吸泵工作，并启动第一搅拌器、第一电加热器和第一温控器，并对第一温控器设置温控范围控制第一电加热器的加热。

进一步的，所述培养舱的第二电磁阀电性连接自控模块，对培养舱的放液过程设置有放液液位下限，当培养舱向外放液过程中的液位达到设置的放液液位下限时，第二搅拌器、第二电加热器、第二温控器和第二电磁阀自动关闭。

进一步的，所述配电柜上设置有显示屏以及自吸泵、3第一电磁阀和3台第二电磁阀的控制按键，显示屏分别实时显示无菌舱和3个培养舱的舱中液位数值和温度数值。

本发明专利公开的智能脱氮机的应用方法如下：

a、启动无菌舱加液，营养液通过自吸泵加入到智能脱氮机无菌舱中，当无菌舱中液位达到设置的加液液位上限，自动停止自吸泵工作，并启动第一搅拌器、第一电加热器和第一温控器，并对培养液进行高温灭菌处理；

b、高温灭菌完毕后，调控第一温控器的控制温度至30℃左右，无菌舱中温度下降到30℃时，再次启动自吸泵将定量的脱氮菌液输送至智能脱氮机的无菌舱，在无菌舱内进行高液位混合；将3台培养舱依次编号为1号培养舱、2号培养舱和3号培养舱，无菌舱中的菌液混合完毕后，先向1号培养舱中转移菌液，打开连接1号培养舱的出液口的第一电磁阀，将菌液转移至1号培养舱，在1号培养舱内的液位达到注液液位下限时自动开启第二搅拌器、第二电加热器和第二温控器，第二温控器的温度控制设定在30℃，菌液转移完毕后关闭无菌舱，菌液在1号培养舱中扩培72小时；

c、次日重复a、b步骤，向2号培养舱注入培养液，恒温30℃扩培72小时；

d、第三日重复a、b步骤，向3号培养舱注入培养液，恒温30℃扩培72小时；

e、第四日1号培养舱中经过72小时的恒温培养后，打开1号培养舱的排液口的第二电磁阀，将扩繁的菌液注入到污水处理的生物池，1号培养舱菌液放空至放液液位下限时自动关闭第二搅拌器、第二电加热器、第二温控器和第二电磁阀；此时重复步骤a和b，向1号培养舱再次注入培养液，恒温30℃扩培72小时；

f、重复以上步骤，3个培养舱持续进行脱氮菌扩培，轮流向污水处理池中补充菌液，保持每日都可以向生物池中注入成熟菌液，维持生物池脱氮区域的优势菌群，实现污水氮达标、低碳、抗冲击的稳定运营。

相对于现有技术，本发明专利公开的一种智能脱氮机的进步之处在于：本发明实现了菌液的进料、扩培、出料等步骤的数控自动化，智能脱氮机配置了一台无菌舱和3台培养舱，无菌舱用于混合培养液和脱氮菌液，培养舱用于进行脱氮菌群扩培，3台培养舱每台都培养72h后进行成熟菌液外输，连续交替输出成熟菌液，保证污水处理池每日都可以注入成熟的菌液，维持污水处理池脱氮区域的优势菌群，缩减活性污泥培养环节，提高脱氮微生物活性，缩短生物池除氮时间，提高脱氮效率，从而节省过量碳源用量，增加污水处理抗冲击能力实现污水氮达标、低碳、抗冲击的稳定运营。

附图说明

图1是智能脱氮机的主视结构示意图

图2是智能脱氮机的侧视结构示意图

图3是无菌舱的立面图

图4是无菌舱的俯视图

图5是培养舱的立面图

图6是培养舱的俯视图

图中，1脱氮箱、2配电柜、3无菌混合室、4培养室、5无菌舱、7自吸泵、41-1号培养舱、42-2号培养舱、43-3号培养舱、51第一搅拌器、52出液口、53第一电磁阀、54第一液位计、55第一电加热器、56第一温控器、61第二搅拌器、62排液口、63第二电磁阀、64第二液位计、65第二电加热器、66第二温控器

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分的实施例，而不是全部。基于本发明创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明创造保护的范围。

如图a、b所示，本发明专利公开了一种智能脱氮机的一种实施例，本实施例中智能脱氮机包括脱氮箱1和配电柜2，配电柜2设置在脱氮箱1的一侧，配置有自动控制模块，为整个机体的功能元件的控制部。脱氮箱1内部分成上、下两部分箱体，上侧箱体为无菌混合室3，下侧箱体为培养室4，无菌混合室3中设有无菌舱5和自吸泵7，自吸泵7管道连接无菌舱5的进液口，同时自吸泵7管道连接外部的营养液储罐和脱氮菌液储罐，用于向无菌舱5中输送培养液和脱氮菌液。培养室4中配置有3台培养舱，分别为1号培养舱4a、b号培养舱42和3号培养舱43。无菌舱5的侧面底部开有三个出液口52，三个出液口52分别通过软管连接培养室4中的3台培养舱。

结合图2、3所示，无菌舱5沿轴心配置有第一搅拌器51，罐中配置有第一液位计54和第一电加热器55，第一电加热器55配有第一温控器56，第一温控器56的温度传感器探入罐体内部。无菌舱3的3个出液口52分别配置有第一电磁阀53。自吸泵7、第一搅拌器51、3台第一电磁阀53、第一液位计54、第一电加热器55和第一温控器56分别电性连接配电柜2的控制模块，在配电柜2上设置有3台第一电磁阀53和自吸泵7的控制按键以及显示屏，显示屏实时显示无菌舱5中的液位和温度。对无菌舱5设置加液液位上限，由自吸泵7向无菌舱5中加入培养液，当液位达到设置的加液液位上限，自动停止自吸泵7工作，并启动第一搅拌器51、第一电加热器55和第一温控器56，并对第一温控器56设置温控范围控制第一电加热器55的加热。

培养室4中的3台培养舱的结构相同，结合图5、6所示，培养舱沿轴心配置有第二搅拌器61，罐中配置有第二液位计64和第二电加热器65，第二电加热器65配有第二温控器66，第二温控器66的温度传感器探入罐体内部。培养舱的底部可有一个排液口62并配置有第二电磁阀63。3台培养舱的第二搅拌器61、第二电磁阀63、第二液位计64、第二电加热器65和第二温控器66也分别电性连接配电柜2的自控模块，在配电柜2上设置有3台第二电磁阀63的控制按键和显示屏，实时显示3台培养舱中的液位和温度。自控模块对3台培养舱独立控制，自控模块设置培养舱的注液液位下限，当向培养舱中注入液体的液位达到设置的注液液位下限时，第二搅拌器、第二电加热器和第二温控器自动启动，并对第二温控器设置温控范围控制第二电加热器的加热。同时，对培养舱的放液过程设置有放液液位下限，当向培养舱放液过程中的液位达到设置的放液液位下限时，第二搅拌器、第二电加热器、第二温控器和第二电磁阀自动关闭。

本发明专利公开的智能脱氮机的应用方法如下：

a、启动无菌舱加液，营养液通过自吸泵加入到智能脱氮机无菌舱中，当无菌舱中液位达到设置的加液液位上限，自动停止自吸泵工作，并自动启动第一搅拌器、第一电加热器和第一温控器，并对培养液进行高温灭菌处理；

b、高温灭菌完毕后，调控第一温控器的控制温度至30℃左右，无菌舱中温度下降到30℃时，再次启动自吸泵将定量的脱氮菌液输送至智能脱氮机的无菌舱，在无菌舱内进行高液位混合；将3台培养舱依次编号为1号培养舱、2号培养舱和3号培养舱，无菌舱中的菌液混合完毕后，先向1号培养舱中转移菌液，打开连接1号培养舱的出液口的第一电磁阀，将菌液转移至1号培养舱，在1号培养舱内的液位达到注液液位下限时自动开启第二搅拌器、第二电加热器和第二温控器，第二温控器的温度控制设定在30℃，菌液转移完毕后关闭无菌舱，脱氮菌培养液在1号培养舱中扩培72小时；

c、次日重复a、b步骤，向2号培养舱注入培养液，恒温30℃扩培72小时；

d、第三日重复a、b步骤，向3号培养舱注入培养液，恒温30℃扩培72小时；

e、第四日1号培养舱中经过72小时的恒温培养后，打开1号培养舱的排液口的第二电磁阀，将扩繁的菌液注入到污水处理的生物池，1号培养舱菌液放空至放液液位下限时自动关闭第二搅拌器、第二电加热器、第二温控器和第二电磁阀；此时重复步骤a和b，向1号培养舱再次注入培养液，恒温30℃扩培72小时；

f、重复以上步骤，3个培养舱持续进行脱氮菌扩培，轮流向污水处理池中补充菌液，保持每日都可以向生物池中注入成熟菌液，维持生物池脱氮区域的优势菌群，实现污水氮达标、低碳、抗冲击的稳定运营。

上述内容仅为本发明创造的较佳实施例而已，不能以此限定本发明创造的实施范围，即凡是依本发明创造权利要求及发明创造说明内容所做出的简单的等效变化与修饰，皆仍属于本发明创造涵盖的范围。