专利名称：序批式废水处理生物反应器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种序批式废水处理生物反应器，具体是涉及一种设有嵌入式控制装置的序批式废水处理生物反应器。
背景技术：
典型的序批式废水处理生物反应器(Sequence Batch Reactor)的工作程序为进水及厌氧混合、曝气、沉淀、出水排放、静置。装置由反应器主体、进气阀、进水阀、出水阀、排泥阀等构成。底部的进气阀分别连接空气瓶和氮气瓶，由它们之间的切换实现系统的好氧与厌氧状态。
具体的操作过程为反应器中含有一定体积的活性污泥，首先是通过进水阀进一定量的水，到达指定体积后关闭进水阀。根据工艺要求，按照设计时间进行厌氧反应(在实验室研究、中试等的小规模实验时，先开启氮气，用氮气赶尽反应器中的氧气，以达到厌氧状态；在污水处理厂等大规模操作时，只需通过适当时间的静置即可达到厌氧状态)。厌氧反应完成之后，关闭氮气阀，开启空气或氧气泵曝气进行好氧反应，好氧过程结束后，关闭空气泵，废水开始静置沉淀，处理后的澄清水在反应器上部，活性污泥沉在反应器下部。处理后水经过出水阀排到反应器外部，上清液排空后反应器处于闲置状态，完成一个循环周期，然后可以再开启进水阀开始下一个废水处理周期。另外，根据工艺需要，还要定期排出一部分反应器底部的活性污泥，具体的排泥量由工艺条件设计而定。将pH计、溶解氧仪(DO仪)、温度计等探头放入废水中，可以实时监测反应过程的pH值、DO值的变化情况，根据需要加酸或加碱调节pH值，通过调节进气阀的开度来控制DO值，通过热电偶来实现反应温度的恒定或阶梯控制。
进水、进气、排水、排泥等每个工艺段的工作时间与废水的性质、流量、处理要求等因素有关，是实验室研究、中试及实际工业化废水处理去除化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)、悬浮物、除磷脱氮等领域常用的一种技术。
现在在废水处理的实验室规模、中小试规模或工业应用方面多采用人工手动控制进水、进气、排水、排泥，在多周期的连续工作流程中，往往不能实现全天24小时的准确工艺转换，常常因为没有按时排水、进水而使反应器内营养不足，活性污泥由于内源呼吸作用而死亡，或者因通空气、氮气时间不合理而造成活性污泥性质的改变，这些因素均可能导致废水处理效果变差甚至失败。
发明内容
本实用新型的目的在于针对已有技术存在的缺点，提供一种序批式废水处理生物反应器的嵌入式控制装置。采用了本装置后，本实用新型完全可以实现半自动、全自动的全新工作方法，克服人工作业的种种弊端，提高操作精度、速度、尤其在长时间及闭环控制时可以达到很高的精度及响应，从而可以大大提高工作效率。
为达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案
序批式废水处理生物反应器，主要包括反应器1、进水阀2、出水阀3、进气阀4、排泥阀6及检测仪表7、8、9；进水阀、出水阀、进气阀、排泥阀均使用电磁阀或电泵，在反应器外部设有一个中央控制器10，各个阀门和检测仪表皆通过专用接口电路与中央控制器相联接。
上述的检测仪表7为COD仪，检测仪表8为DO仪，检测仪表9为pH仪。
作为对上述技术方案的改进，在反应器1中设有一个液位传感器11，液位传感器通过专用接口电路与中央控制器10相联接。
同已有技术相比，本实用新型具有如下优点操作精度高、重复性好、系统整定方便、可长时间无人工作。使用智能化系统集成技术，精确控制(定时、定量)反应过程，与各种分析计量仪表整合后可实现闭环控制。另外，中控器还通过NETLINK与网络连接，可以实现远程监控。
图1为序批式废水处理生物反应器的嵌入式控制装置；图2为本实用新型的控制系统连接图；图3为本实用新型的控制程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图来对本实用新型进行描述，但本实用新型要求保护的范围并不局限于本实施方式所描述的范围。
序批式废水处理生物反应器，主要包括反应器1、进水阀2、出水阀3、进气阀4、排泥阀6及检测仪表7；进水阀、出水阀、进气阀、排泥阀均使用电磁阀或电泵，在反应器外部设有一个中央控制器10，各个阀门和检测仪表皆通过专用接口电路与中央控制器相联接。
作为对上述技术方案的改进，在反应器1中设有一个液位传感器11，液位传感器通过专用接口电路与中央控制器10相联接。
装置的软硬件安装完毕后，由操作人员在触摸屏控制界面或电脑弹出菜单设定运行参数，包括进水液位、排水液位、厌氧反应时间(氮气阀开启)、好氧反应时间(空气泵开启)、排泥周期、排泥量等。
系统开始运行后，由中控器10对进水阀2发出开启指令，开始进水，水位传感器11将水位信号传输到中控器10，到达指定液位后，中控器10发出指令关闭进水阀2。然后开启氮气阀5，当溶解氧仪显示到了预定的溶解氧状态后，关闭氮气阀。保持厌氧状态到设定的厌氧反应时间结束。这时，空气泵或氧气泵4开启，好氧时间也是事先设定。到达预定时间后，中控器10发出信号关闭空气泵。这时系统处于静置沉淀状态，处理后的废水与活性污泥由于比重不同而得到分层，水在反应器上部，污泥在下部。此时，排水阀3开启，同样由水位传感器11将液位下降情况传输到中控器，当到达指定液位后，关闭排水阀。这时，完成一个运行周期。
在废水处理过程中，通常活性污泥的量会逐渐增多，为保持系统处理效果的稳定，要根据处理要求定期排泥以控制活性污泥的泥龄(总污泥量/每次排泥量＝泥龄，相当于系统中的活性污泥全部再生一次所需时间)。在实验室研究过程中，不同的泥龄通常是对处理效果很重要的一个操作参数，因此，操作人员可根据需要自行设定排泥阀是每个运行周期结束后排一次泥、排多少泥，还是运行几个周期后排一次泥。
中控器不仅能控制各个阀门的开启、关闭时间，还能控制其开度，与总的运行周期相配合。在首次设定运行参数时，操作人员可根据经验设定，然后再根据反应器的实际情况进行微调，之后可以形成固定程序。
可根据用户的实际需要，菜单式设定每个工艺阶段的工作时间，进水、出水、排泥、进气等阀门需采用电磁控制阀门或泵体，过程参数如COD、DO、pH等检测仪器需具有232接口，方便连接到中控器。
权利要求1.序批式废水处理生物反应器，主要包括反应器(1)、进水阀(2)、出水阀(3)、进气阀(4)、排泥阀(6)及检测仪表(7)；进水阀、出水阀、进气阀、排泥阀均使用电磁阀或电泵，其特征在于在反应器外部设有一个中央控制器(10)，各个阀门和检测仪表皆通过专用接口电路与中央控制器相联接。
2.根据权利要求1所述的序批式废水处理生物反应器，其特征在于在反应器(1)中设有一个液位传感器(11)，液位传感器通过专用接口电路与中央控制器(10)相联接。
专利摘要本实用新型公开了一种设有嵌入式控制装置的序批式废水处理生物反应器。本实用新型主要包括反应器、进水阀、出水阀、进气阀、排泥阀及检测仪表；进水阀、出水阀、进气阀、排泥阀均使用电磁阀或电泵，在反应器外部设有一个中央控制器，各个阀门和检测仪表皆通过专用接口电路与中央控制器相联接。本实用新型操作精度高、重复性好、系统整定方便、可长时间无人工作。使用智能化系统集成技术，精确控制(定时、定量)反应过程，与各种分析计量仪表整合后可实现闭环控制。另外，中控器还通过NETLINK与网络连接，可以实现远程监控。
文档编号C02F3/30GK2755080SQ20042001477
公开日2006年2月1日 申请日期2004年1月15日 优先权日2004年1月15日
发明者任源, 韦朝海 申请人:华南理工大学