一种污水处理用碳源全自动投加装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备技术领域，具体是一种污水处理用碳源全自动投加装置。


背景技术：

2.在目前污水处理领域，尤其针对高氨氮、低c/n的污水处理，要实现出水氨氮及总氮等氮污染物达标，常规采用的生化脱氮工艺为硝化反硝化工艺。污水c/n低导致反硝化反应不彻底，需要外加碳源确保出水总氮达标。目前碳源种类很多，包括乙酸钠、甲醇、葡萄糖、面粉、醋酸、复合碳源等，而固体碳源如葡萄糖和面粉在安全性、经济型等方面具有一定优势，现有的碳源投加装置在投加碳源的过程中存在以下技术问题：
3.1、现有的碳源投加装置难以判断需要投加碳源的量，容易出现碳源投加量不够或者浪费的情况；2、现有的碳源投加装置直接将碳源投加到污水的水面上，由于碳源的粒径较小，容易造成尘土飞扬的情况，污染环境，不利于操作人员的身体健康，同时，碳源漂浮在污水的水面，不易与污水充分接触，导致吸附效果较差。


技术实现要素：

4.本实用新型针对所要解决的技术问题，提供一种污水处理用碳源全自动投加装置，能够提前判断碳源的最佳投加量，避免出现碳源投加量不够或者浪费的情况，整体具有结构简单、操作方便、加碳稳定、混合均匀充分的优点。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种污水处理用碳源全自动投加装置，包括搅拌罐和用于支撑所述搅拌罐的支腿，所述搅拌罐的顶部设置有用于注入稀释液的进液口、用于注入碳源的进药口以及用于混合稀释液和碳源的搅拌系统，所述进药口的顶部对应安装有投加系统，所述投加系统连接到用于提供碳源的储药罐，所述储药罐设有用于泵送碳源的加药泵，所述搅拌罐底部开设有出液口，所述出液口连接出液管道的一端，所述出液管道中部设置有计量泵、另一端伸入到反应池中，所述反应池中设置有硝态氮检测仪；
6.还包括用于配电和控制的电控系统，所述投加系统、搅拌系统、计量泵、加药泵和硝态氮检测仪分别电连接到所述电控系统，所述电控系统包含了plc。
7.进一步的，所述污水处理用碳源全自动投加装置还包括固定安装在所述搅拌罐顶部的清洗系统，所述清洗系统位于所述搅拌罐外部的一端连接到外部的水泵和清洗液、位于所述搅拌罐内部的一端为喷淋器，所述水泵连接到所述电控系统。
8.进一步的，所述污水处理用碳源全自动投加装置还包括设置在所述搅拌罐底部内侧壁的电热丝，所述电热丝连接到所述电控系统。
9.进一步的，所述污水处理用碳源全自动投加装置还包括设置在所述搅拌罐靠近底部侧壁上的温度传感器和取样阀门，所述温度传感器和取样阀门连接到所述电控系统
10.进一步的，所述搅拌罐为多层罐体结构，包括最外层的外壳、中部的保温层和最内
层的内胆。
11.进一步的，所述投加系统包括与所述储药罐碳源出口对应的碳源料斗，所述碳源料斗的底部连接u型壳体，所述u型壳体一端固定安装有投加电机，所述投加电机的动力输出轴连接到内置于所述u型壳体的螺旋辊，所述u型壳体远离所述投加电机的一端底部设置有与所述进药口对应的接口，所述接口一侧设置有进料阀门。
12.进一步的，所述搅拌系统包括固定安装于所述搅拌罐顶部的搅拌电机，所述搅拌电机的动力输出轴连接到旋转轴，所述旋转轴的中部套接有第一搅拌叶、底部套接有第二搅拌叶。
13.进一步的，所述搅拌罐采用aisi304 2b不锈钢材料制作而成，且罐体内外表面均设有贴膜保护层。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：
15.一、本实用新型提供的污水处理用碳源全自动投加装置通过储药罐提供碳源，碳源在投加系统的作用下经进药口注入到搅拌罐中，稀释液经进液口注入到搅拌罐中，在搅拌系统的作用下实现充分混合，完成混合后从底部出液口经出液管道输送至反应池中；同时通过硝态氮检测仪实时监测反应池中的液体情况，从而能够提前判断碳源的最佳投加量，避免出现碳源投加量不够或者浪费的情况，整体具有结构简单、操作方便、加碳稳定、混合均匀充分、自动清洁的优点。
16.二、本实用新型提供的污水处理用碳源全自动投加装置通过采用投加系统使得碳源与稀释液进行溶解、混合后添加到污水中，而非直接投加到污水的表面，避免了碳源飞散到空气中，不至于污染环境和损害人体健康，同时确保了碳源与污水的充分接触、从而提高碳源的吸附效果；进一步实现了碳源的全自动投加，大大提升了工作效率、降低了人力成本和劳动强度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
18.下面结合附图对本实用新型进一步说明：
19.图1是本实用新型所述污水处理用碳源全自动投加装置的结构示意图；
20.图2是图1中a的局部放大图；
21.图3是本实用新型所述投加系统的结构示意图；
22.1、支腿；2、搅拌罐；3、进液口；4、投加系统；5、清洗系统；6、搅拌系统；7、温度传感器；8、反应池；9、出液口；10、出液管道；11、电热丝；12、取样阀门；13、进药口；14、计量泵；15、储药罐；16、电控系统；17、硝态氮检测仪；21、外壳；22、保温层；23、内胆；41、投加电机；42、u型壳体；43、接口；44、进料阀门；45、螺旋辊；46、碳源料斗；51、喷淋器；61、搅拌电机；62、旋转轴；63、第一搅拌叶；64、第二搅拌叶。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后
……
）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
25.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
28.如附图1所示的一种污水处理用碳源全自动投加装置，主要用于针对高氨氮、低c/n的污水处理，可以实现24小时连续投加，其主要包括搅拌罐2、投加系统4、清洗系统5、搅拌系统6、温度传感器7、出液管道10、电热丝11、取样阀门12、计量泵14、储药罐15、电控系统16以及硝态氮检测仪17，所述搅拌罐2的顶部设置有用于注入稀释液的进液口3、用于注入碳源的进药口13以及用于混合所述稀释液和碳源的搅拌系统6，所述进药口13的顶部对应安装有投加系统4，所述投加系统4连接到用于提供碳源的储药罐15，所述储药罐15中设有用于泵送碳源的加药泵，所述投加系统4将储药罐15中的碳源输送至所述搅拌罐2中，所述储药罐15中设置用于输送碳源的加药泵；所述搅拌罐2底部开设有出液口9，所述出液口9连接出液管道10的一端，所述出液管道10中部设置有计量泵14、另一端伸入到反应池8中，所述反应池8中设置有硝态氮检测仪17；通过硝态氮检测仪17实时监测反应池8中的液体情况，从而能够提前判断碳源的最佳投加量，并将检测值传送至用于配电和控制的电控系统16，由所述电控系统16控制所述计量泵14进而控制流入所述反应池8中的混合液，避免出现碳源投加量不够或者浪费的情况。
29.作为优选，所述污水处理用碳源全自动投加装置还包括固定安装在所述搅拌罐2顶部的清洗系统5，所述清洗系统5位于所述搅拌罐2外部的一端连接到外部的水泵和清洗液、位于所述搅拌罐2内部的一端为喷淋器51。当需要对搅拌罐2进行清洗时，将搅拌罐2罐体内的混合液完全排出，打开清洗系统5的喷淋器51，在水泵的高压作用下将清洗液喷洒至搅拌罐2四周的内壁，并沿内壁往下流出，从而完成清洗。
30.作为优选，所述污水处理用碳源全自动投加装置还包括设置在所述搅拌罐2底部内侧壁的电热丝11，所述电热丝11连接到外部的电源；在寒冷的冬季尤其是在北方，温度过低往往对如面粉类的碳源难以进行熟化，因此可在所述搅拌罐2底部内侧壁布置电热丝11，从而对所述搅拌罐2内的混合液进行加热，便于快速将面粉类碳源进行熟化，在搅拌系统6的作用下进一步实现快速溶解和混合，配合温度传感器7的使用可实时观测罐体内混合液的温度，以达到最佳的混合环境。
31.作为优选，所述搅拌罐2靠近底部的侧壁上设置有温度传感器7和取样阀门12，所述温度传感器7用于实时监测搅拌罐2中混合液的温度，所述取样阀门12可以方便从所述搅拌罐2中取样进行效果查看。
32.作为优选，所述污水处理用碳源全自动投加装置还包括设置在所述搅拌系统6底部用于起到固定作用的支撑板，所述支撑板的另一端固定连接所述搅拌罐2的底部，以起到对所述搅拌系统6的支撑和加固作用。
33.作为优选，如图2所示，所述搅拌罐2为多层罐体结构，包括最外层的外壳21、中部的保温层22和最内层的内胆23，其中，外壳21采用不锈钢材料制成，保温层采用聚氨酯材料制成，多层结构以减小罐体内混合液温度变化速度。
34.在其中一个实施例中，如图3所示，所述投加系统4包括与所述储药罐15碳源出口对应的碳源料斗46，所述碳源料斗46的底部连接u型壳体42，所述u型壳体42一端固定安装有投加电机41，所述投加电机41的动力输出轴连接到内置于所述u型壳体42的螺旋辊45，所述u型壳体42远离所述投加电机41的一端底部设置有与所述进药口13对应的接口43，所述接口43一侧设置有进料阀门44。碳源从储药罐15进入到碳源料斗46中，由所述投加电机41提供动力带动螺旋辊45转动，从而在需要时可以将碳源源源不断地输送至搅拌罐2中，结构简单，操作方便。
35.在其中一个实施例中，所述搅拌系统6包括固定安装于所述搅拌罐2顶部的搅拌电机61，所述搅拌电机61的动力输出轴连接到旋转轴62，所述旋转轴62的中部套接有第一搅拌叶63、底部套接有第二搅拌叶64，双重搅拌实现碳源更好地溶解于稀释液中并混合。
36.作为优选，所述投加系统4、清洗系统5、搅拌系统6、温度传感器7、电热丝11、计量泵、储药罐中的加药泵、硝态氮检测仪17等分别电连接到所述电控系统16，实现配电及控制。
37.作为优选，所述搅拌罐2采用aisi304 2b不锈钢材料制作而成，确保长期在室外使用时不致生锈，且罐体内外表面均设有贴膜保护层，防止划伤。
38.本实用新型的具体使用过程是：
39.打开进料阀门41，关闭取样阀门12、计量泵14后，通过电控系统16启动电源，稀释液经进液口3进入到搅拌罐2中，当搅拌罐2中的稀释液达到一定量时，储药罐15中的加药泵自动将碳源泵送至投加系统4的碳源料斗46中，螺旋辊45在投加电机41的动力作用下转动，进而带动碳源不断进入到搅拌罐2中，与此同时，搅拌系统6的搅拌电机61启动，驱动旋转轴62转动，进一步带动第一搅拌叶63和第二搅拌叶64转动，从而实现碳源在稀释液中的快速溶解和混合；当在寒冷的冬季时，可将电热丝11通电，从而对搅拌罐2中的混合液进行加热，配合温度传感器7控制罐体内混合液的温度，加速碳源的溶解和熟化；可定期打开取样阀门12进行取样，实时观察搅拌罐2中混合液的情况；当达到满足要求的效果后，可打开计量泵
14，混合液从出液口9经出液管道10排出到反应池8中。
40.反应池8中的硝态氮检测仪17可实时监测反应池中液体的情况，并将监测数据反馈至电控系统16，电控系统16中含有plc，由plc进行数据运算，再由电控系统16下达指令给计量泵14，计量泵14收到指令后调节搅拌罐2中流入到反应池8的混合液体流量，可以根据指标的变动随时控制碳源的投加量，达到最佳的投加量，避免出现碳源投加不足或者浪费碳源的情况。
41.当需要对搅拌罐2进行清洗时，将罐体内的混合液完全排出，打开清洗系统5的喷淋器51，在水泵的高压作用下将清洗液喷洒至搅拌罐2四周的内壁，并沿内壁往下流出，从而完成清洗。
42.作为优选，还可以在搅拌罐2的底部壁上安装液位计，当罐体内的混合液达到一定阈值时，通过液位计将信号传递给电控系统，plc进行数据运算，再由电控系统16下达指令给储药罐15中的加药泵，加药泵收到指令后开始泵送碳源经投加系统4至搅拌罐2，实现碳源的自动投加。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。