一种高效精准脱氮生化反应器的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种高效精准脱氮生化反应器。


背景技术：

2.随着经济的不断发展以及环保要求的不断提高，我国对污水处理厂水质的要求越来越严格，特别是对重点流域的污水处理厂要求更加严格。对于缺水城市污水处理厂尾水可作为再生水，用于城市绿化、河道补水和道路浇洒等，由此对污水处理厂尾水的水质越来越受到人们的重视。
3.城市污水处理厂主要是去除污水中的cod、tp和tn等污染物。污水中cod通过微生物作用很容易就能去除，目前污水处理的难点是低成本脱氮。
4.目前国内污水处理厂脱氮主要采用基于缺氧和好氧工艺的生物硝化反硝化工艺。氮现阶段只能通过微生物作用去除，而氮是影响污水处理厂出水稳定达标的主要指标。在脱氮过程中主要是硝化菌在好氧区将氨氮转化为硝酸盐，在缺氧区反硝化菌利用碳源将硝酸盐氮转化为氮气。我国城市污水存在低碳源特点，所以进水中有效碳源相对较低；而且，传统的脱氮工艺中，存在反硝化菌和聚磷菌竞争碳源问题。在污水处理过程中内外回流也是影响脱氮除磷的因素，好氧区末端do浓度控制不好，内回流会使得好氧池进入缺氧池的溶解氧增加，从而消耗进水中有机碳源，影响反硝化脱氮的效率。由此对污水处理厂好氧区实施精确梯度曝气，同时在缺氧投加碳源可有效的增加污水处理厂的脱氮效率。
5.目前，传统污水处理厂的曝气管道安装位置一般为固定位置，一旦施工完成后便无法根据项目进水变化调整曝气位置，使得无法合理分配生化过程中好氧和缺氧状态时间，这就导致好氧区曝气量难以进行控制，容易造成溶解氧过高污泥老化、内回流溶解氧过高导致缺氧区有限碳源被耗氧无效利用、浪费资源等问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型提供一种高效精准脱氮生化反应器。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种高效精准脱氮生化反应器，包括反应器本体，所述反应器本体内部设有自外向内依次设置的第一滑动支架、第二滑动支架、第三滑动支架和第四滑动支架，第一滑动支架和第二滑动支架之间滑动连接有多组第一曝气组件，第三滑动支架与第四滑动支架之间滑动连接有多组第二曝气组件，每组第一曝气组件上均设有用于带动第一曝气组件沿第一滑动支架和第二滑动支架进行滑动的第一驱动组件，每组第二曝气组件上设有用于带动第二曝气组件沿第三滑动支架和第四滑动支架进行滑动的第二驱动组件。
8.优选的，所述反应器本体呈顶部开放式的圆环柱状结构设置，反应器本体内设有呈圆环柱状结构设置的分隔腔，分隔腔将反应器本体内部分隔出第一反应空间和第二反应空间，分隔腔的内部设有出水管，分隔腔的一侧侧壁上开设有连通口，连通口内设有将连通口分隔为进液口和出液口的分隔板，分隔板的两端分别接于反应器本体的内壁和出水管的
外壁上。
9.优选的，所述第一滑动支架和第二滑动支架均设于第一反应空间内，第一滑动支架一端接于分隔板的其中一侧板壁上，另一端环绕第一反应空间一周后接于分隔板的另一侧板壁上，第二滑动支架一端接于分隔板的其中一侧板壁上，另一端环绕第一反应空间一周后接于分隔板的另一侧板壁上，第三滑动支架和第四滑动支架均设于第二反应空间内，第三滑动支架一端接于分隔板的其中一侧板壁上，另一端环绕第二反应空间一周后接于分隔板的另一侧板壁上，第四动支架一端接于分隔板的其中一侧板壁上，另一端环绕第二反应空间一周后接于分隔板的另一侧板壁上。
10.优选的，所述第一曝气组件包括第一支架杆，第一支架杆设于第一滑动支架和第二滑动支架的下方，第一支架杆上设有第一曝气管，第一支架杆的两端分别设有第一连接杆和第二连接杆，第一滑动支架的底部向内开设有与第一滑动支架形状相适应的第一滑槽，第一滑槽的槽口处通过设有呈对称设置的第一限位阶梯呈收口结构设置，第二滑动支架的底部向内开设有与第二滑动支架形状相适应的第二滑槽，第二滑槽的槽口处通过设有呈对称设置的第二限位阶梯呈收口结构设置，第一连接杆的顶部自第一滑槽的槽口活动穿入第一滑槽内，且第一连接杆的顶部设有水平活动贯第一连接杆的第一转轴，第一转轴穿出第一连接杆的两端部上均设有第一滑轮，两侧第一滑轮的轮壁均与对应侧第一限位阶梯的顶面接触在一起，第二连接杆的顶部自第二滑槽的槽口活动穿入第二滑槽内，且第二连接杆的顶部设有水平活动贯第二连接杆的第二转轴，第二转轴穿出第二连接杆的两端部上均设有第二滑轮，两侧第二滑轮的轮壁均与对应侧第二限位阶梯的顶面接触在一起。
11.优选的，所述第二曝气组件包括第二支架杆，第二支架杆设于第三滑动支架和第四滑动支架的下方，第二支架杆上设有第二曝气管，第二支架杆的两端分别设有第三连接杆和第四连接杆，第三滑动支架的底部向内开设有与第三滑动支架形状相适应的第三滑槽，第三滑槽的槽口处通过设有呈对称设置的第三限位阶梯呈收口结构设置，第四滑动支架的底部向内开设有与第四滑动支架形状相适应的第四滑槽，第四滑槽的槽口处通过设有呈对称设置的第四限位阶梯呈收口结构设置，第三连接杆的顶部活动自第三滑槽的槽口穿入第三滑槽内，且第三连接杆的顶部设有水平活动贯第三连接杆的第三转轴，第三转轴穿出第三连接杆的两端部上均设有第三滑轮，两侧第三滑轮的轮壁均与对应侧第三限位阶梯的顶面接触在一起，第四连接杆的顶部活动自第四滑槽的槽口穿入第四滑槽内，且第四连接杆的顶部设有水平活动贯第四连接杆的第四转轴，第四转轴穿出第四连接杆的两端部上均设有第四滑轮，两侧第四滑轮的轮壁均与对应侧第四限位阶梯的顶面接触在一起。
12.优选的，所述第一驱动组件包括第一电机，第一电机在第一连接杆的顶部和第二连接杆的顶部均有设置，第一电机的电主轴上设有第一驱动轮，第一转轴和第二转轴的轴壁上均固定套设有第一从动轮，设于第一连接杆顶部上的第一电机的第一驱动轮与接于第一转轴上的第一从动轮和设于第二连接杆顶部上的第一电机的第一驱动轮与接于第二转轴上的第一从动轮均通过设置第一传动链传动连接在一起。
13.优选的，所述第二驱动组件包括第二电机，第二电机在第三连接杆的顶部和第四连接杆的顶部均有设置，第二电机的电主轴上设有第二驱动轮，第三转轴和第四转轴的轴壁上均固定套设有第二从动轮，设于第三连接杆顶部上的第二电机的第二驱动轮与接于第三转轴上的第二从动轮和设于第四连接杆顶部上的第二电机的第二驱动轮与接于第四转
轴上的第二从动轮均通过设置第二传动链传动连接在一起。
14.优选的，所述出水管呈竖直设置设于分隔腔内部，出水管顶部的水平高度低于反应器本体顶部的水平高度，出水管的顶部设有溢流口，出水管通过底部接有第一排水管与外界进行连通。
15.优选的，所述反应器本体通过侧壁接有第一进水管和第二排水管分别与外界进行连通，且第一进水管和第二排水管之间的夹角为120～180
°
。
16.优选的，所述反应器本体内还设有潜水泵，潜水泵在第一反应空间和第二反应空间内均有设置。
17.较之现有技术，本实用新型的优点在于：
18.本实用新型通过设置第一滑动支架、第二滑动支架、第三滑动支架、第四滑动支架、第一驱动组件、第二驱动组件等，在使用时，通过控制第一驱动组件带动第一曝气组件在第一滑动支架和第二滑动支架之间进行移动，控制第二驱动组件带动第二曝气组件在第三滑动支架和第四滑动支架之间进行移动，便能够改变该生化反应器内的曝气位置，实现曝气位置可调，从而可以通过调整曝气位置来分配生化过程中好氧和缺氧状态时间，相较于现有技术，具有好氧区曝气量容易控制、节约资源的优点。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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获得其他的附图。
20.图1为本实用新型的俯视图；
21.图2为本实用新型的第一内部结构示意图；
22.图3为本实用新型的第二内部结构示意图；
23.图4为本实用新型中第一连接杆与第一滑动支架的连接示意图；
24.图5为本实用新型中第二连接杆与第二滑动支架的连接示意图；
25.图6为本实用新型中第三连接杆与第三滑动支架的连接示意图；
26.图7为本实用新型中第四连接杆与第四滑动支架的连接示意图。
27.附图标记：1、反应器本体；2、第一滑动支架；3、第二滑动支架；4、第三滑动支架；5、第四滑动支架；6、分隔腔；7、第一反应空间；8、第二反应空间；9、出水管；10、连通口；11、进液口；12、出液口；13、分隔板；14、第一支架杆；15、第一曝气管；16、第一连接杆；17、第二连接杆；18、第一滑槽；19、第一限位阶梯；20、第二滑槽；21、第二限位阶梯；22、第一转轴；23、第一滑轮；24、第二转轴；25、第二滑轮；26、第二支架杆；27、第二曝气管；28、第三连接杆；29、第四连接杆；30、第三滑槽；31、第三限位阶梯；32、第四滑槽；33、第四限位阶梯；34、第三转轴；35、第三滑轮；36、第四转轴；37、第四滑轮；38、第一电机；39、第一驱动轮；40、第一从动轮；41、第一传动链；42、第二电机；43、第二驱动轮；44、第二从动轮；45、第二传动链；46、溢流口；47、第一排水管；48、第一进水管；49、第二排水管；50、潜水泵；m、走道板。
具体实施方式
28.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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.实施例：请参照图1～7，本实施例提供一种高效精准脱氮生化反应器，包括反应器本体1，反应器本体1呈顶部开放式的圆环柱状结构设置，反应器本体1内部设有自外向内依次设置的第一滑动支架2、第二滑动支架3、第三滑动支架4和第四滑动支架5，第一滑动支架2和第二滑动支架3之间滑动连接有多组用于进行曝气的第一曝气组件，第三滑动支架4与第四滑动支架5之间滑动连接有多组用于进行曝气的第二曝气组件，第一曝气组件和第二曝气组件的数量可根据实际需求进行选择；每组第一曝气组件上均设有用于带动第一曝气组件沿第一滑动支架2和第二滑动支架3进行滑动的第一驱动组件，每组第二曝气组件上设有用于带动第二曝气组件沿第三滑动支架4和第四滑动支架5进行滑动的第二驱动组件。
30.反应器本体1内还设有呈圆环柱状结构设置的分隔腔6，分隔腔6的底部固接于反应器本体1的底壁上，分隔腔6将反应器本体1内部分隔出第一反应空间7和第二反应空间8，第一反应空间7位于第二反应空间8的外部，分隔腔6的内部设有出水管9，出水管9呈竖直设置设于分隔腔6内部，出水管9顶部的水平高度低于反应器本体1顶部的水平高度，出水管9的顶部设有溢流口46，出水管9的底部固接于反应器本体1的底壁上，出水管9通过底部接有第一排水管47与外界进行连通，出水管9的设置能够保证分隔腔6内部液位的稳定，同时，本实施例中，为保证后续水处理的效果，反应器本体1、分隔腔6和出水管9呈同轴设置，以保证内部空间的均匀性，进而保证后续水处理的效果；分隔腔6的一侧侧壁上开设有连通口10，连通口10内设有将连通口10分隔为进液口11和出液口12的呈水平设置的分隔板13，进液口11设于出液口12的下方，分隔板13的两端分别固接于反应器本体1对应位置的内壁和出水管9对应位置的外壁上。
31.本实施例中，第一滑动支架2和第二滑动支架3均设于第一反应空间7内，第一滑动支架2一端接于分隔板13的其中一侧板壁上，另一端环绕第一反应空间7一周后接于分隔板13的另一侧板壁上，以令第一滑动支架2形成一个圆形结构，第二滑动支架3一端接于分隔板13的其中一侧板壁上，另一端环绕第一反应空间7一周后接于分隔板13的另一侧板壁上，以令第二滑动支架3形成一个圆形结构，第一滑动支架2形成的圆形结构的半径大于第二滑动支架3形成的圆形结构的半径，且第一滑动支架2与第二滑动支架3呈同心设置，以使得第一滑动支架2和第二滑动支架3相互配合可以令后续第一曝气组件在第一驱动组件的带动下在第一反应空间7内进行移动，以能够在第一反应空间7内划分出好氧区和缺氧区，从而便于水处理工序的进行。
32.本实施例中，第三滑动支架4和第四滑动支架5均设于第二反应空间8内，第三滑动支架4一端接于分隔板13的其中一侧板壁上，另一端环绕第二反应空间8一周后接于分隔板13的另一侧板壁上，以令第三滑动支架4形成一个圆形结构，第四滑动支架5一端接于分隔板13的其中一侧板壁上，另一端环绕第二反应空间8一周后接于分隔板13的另一侧板壁上，以令第四滑动支架5形成一个圆形结构，第三滑动支架4形成的圆形结构的半径大于第四滑动支架5形成的圆形结构的半径，且第三滑动支架4与第四滑动支架5呈同心设置，以使得第
三滑动支架4和第四滑动支架5相互配合可以令后续第二曝气组件在第二驱动组件的带动下在第二反应空间8内进行移动，以能够在第二反应空间8内划分出好氧区和缺氧区，从而便于水处理工序的进行。
33.本实施例中，第一曝气组件包括第一支架杆14，第一支架杆14设于第一滑动支架2和第二滑动支架3的下方，第一支架杆14上设有第一曝气管15，第一支架杆14的两端分别设有第一连接杆16和第二连接杆17，第一连接杆16和第二连接杆17均呈竖直向上设置，且第一连接杆16朝向第一滑动支架2设置，第二连接杆17朝向第二滑动支架3设置；第一滑动支架2的底部向内开设有与第一滑动支架2形状相适应的第一滑槽18，第一滑槽18的槽口处通过设有呈对称设置的第一限位阶梯19呈收口结构设置，第二滑动支架3的底部向内开设有与第二滑动支架3形状相适应的第二滑槽20，第二滑槽20的槽口处通过设有呈对称设置的第二限位阶梯21呈收口结构设置，第一连接杆16的顶部自第一滑槽18的槽口活动穿入第一滑槽18内，且第一连接杆16的顶部设有水平活动贯第一连接杆16的第一转轴22，第一转轴22穿出第一连接杆16的两端部上均固设有第一滑轮23，两侧第一滑轮23的轮壁均与对应侧第一限位阶梯19的顶面接触在一起，第二连接杆17的顶部自第二滑槽20的槽口活动穿入第二滑槽20内，且第二连接杆17的顶部设有水平活动贯第二连接杆17的第二转轴24，第二转轴24穿出第二连接杆17的两端部上均固设有第二滑轮25，两侧第二滑轮25的轮壁均与对应侧第二限位阶梯21的顶面接触在一起；通过前述设置，第一连接杆16能够在第一滑轮23沿第一滑槽18移动的带动下跟随第一滑轮23进行运动从而沿第一滑动支架2进行移动，第二连接杆17能够在第二滑轮25沿第二滑槽20移动的带动下跟随第二滑轮25进行运动从而沿第二滑动支架3进行移动，两者相结合进而带动第一支架杆14沿第一滑动支架2和第二滑动支架3进行移动，从而可以改变第一支架杆14上第一曝气管15处于第一反应空间7内的位置，以实现曝气位置可调，便于后续生化过程中好氧和缺氧状态时间的分配。
34.本实施例中，第一驱动组件包括第一电机38，第一电机38在第一连接杆16的顶部和第二连接杆17的顶部均有设置，第一电机38的电主轴上设有第一驱动轮39，第一转轴22和第二转轴24的轴壁上均固定套设有第一从动轮40，设于第一连接杆16顶部上的第一电机38的第一驱动轮39与接于第一转轴22上的第一从动轮40和设于第二连接杆17顶部上的第一电机38的第一驱动轮39与接于第二转轴24上的第一从动轮40均通过设置第一传动链41传动连接在一起；通过前述设置，第一电机38开始工作时，能够通过带动第一驱动轮39转动，在第一传动链41的作用下带动第一从动轮40进行转动，以带动第一转轴22和第二转轴24进行转动，从而带动第一滑轮23和第二滑轮25进行转动，使得第一曝气组件能够在第一滑动支架2和第二滑动支架3之间进行移动；为方便使用者的使用，第一电机38可采用现有技术中常见的通讯连接的方式接有外界控制器，使用者可通过使用外界控制器即可对第一电机38的工作状态进行控制。
35.本实施例中，第二曝气组件包括第二支架杆26，第二支架杆26设于第三滑动支架4和第四滑动支架5的下方，第二支架杆26上设有第二曝气管27，第二支架杆26的两端分别设有第三连接杆28和第四连接杆29，第四连接杆29和第四连接杆29均呈竖直向上设置，且第三连接杆28朝向第三滑动支架4设置，第四连接杆29朝向第四滑动支架5设置；第三滑动支架4的底部向内开设有与第三滑动支架4形状相适应的第三滑槽30，第三滑槽30的槽口处通过设有呈对称设置的第三限位阶梯31呈收口结构设置，第四滑动支架5的底部向内开设有
与第四滑动支架5形状相适应的第四滑槽32，第四滑槽32的槽口处通过设有呈对称设置的第四限位阶梯33呈收口结构设置，第三连接杆28的顶部自第三滑槽30的槽口活动穿入第三滑槽30内，且第三连接杆28的顶部设有水平活动贯第三连接杆28的第三转轴34，第三转轴34穿出第三连接杆28的两端部上均固设有第三滑轮35，两侧第三滑轮35的轮壁均与对应侧第三限位阶梯31的顶面接触在一起，第四连接杆29的顶部自第四滑槽32的槽口活动穿入第四滑槽32内，且第四连接杆29的顶部设有水平活动贯第四连接杆29的第四转轴36，第四转轴36穿出第四连接杆29的两端部上均固设有第四滑轮37，两侧第四滑轮37的轮壁均与对应侧第四限位阶梯33的顶面接触在一起；通过前述设置，第三连接杆28能够在第三滑轮35沿第三滑槽30移动的带动下跟随第三滑轮35进行运动从而沿第三滑动支架4进行移动，第四连接杆29能够在第四滑轮37沿第四滑槽32移动的带动下跟随第四滑轮37进行运动从而沿第四滑动支架5进行移动，两者相结合进而带动第二支架杆26沿第三滑动支架4和第四滑动支架5进行移动，从而可以改变第二支架杆26上第二曝气管27处于第一反应空间7内的位置，以实现曝气位置可调，便于后续生化过程中好氧和缺氧状态时间的分配。
36.本实施例中，第一驱动组件包括第二电机42，第二电机42在第三连接杆28的顶部和第四连接杆29的顶部均有设置，第二电机42的电主轴上设有第二驱动轮43，第三转轴34和第四转轴36的轴壁上均固定套设有第二从动轮44，设于第三连接杆28顶部上的第二电机42的第二驱动轮43与接于第三转轴34上的第二从动轮44和设于第四连接杆29顶部上的第二电机42的第二驱动轮43与接于第四转轴36上的第二从动轮44均通过设置第二传动链45传动连接在一起；通过前述设置，第二电机42开始工作时，能够通过带动第二驱动轮43转动，在第二传动链45的作用下带动第二从动轮44进行转动，以带动第三转轴34和第四转轴36进行转动，从而带动第三滑轮35和第四滑轮37进行转动，使得第一曝气组件能够在第三滑动支架4和第四滑动支架5之间进行移动；为方便使用者的使用，第二电机42可采用现有技术中常见的通讯连接的方式接有外界控制器，使用者可通过使用外界控制器即可对第二电机42的工作状态进行控制。
37.本实施例中，为便于曝气管的安装及检修工作，第一曝气管15和第二曝气管27均可选择为现有技术中常见的可提升式曝气管。
38.反应器本体1通过侧壁接有第一进水管48和第二排水管49分别与外界进行连通，第一进水管48和第二排水管49上均设置有能够控制管道开闭的阀门，第一进水管48和第二排水管49之间的夹角为120～180
°
，外界通过向第一进水管48内注入需要处理的水，通过第二排水管49将反应器本体1内的水向外排出，反应器本体1内还设有潜水泵50，潜水泵50在第一反应空间7和第二反应空间8内均有设置，潜水泵50的设置满足其能够令处于第一反应空间7内的液体进行逆时针运动、令第二反应空间8内的液体进行顺时针运动。
39.本实施例中，为方便使用者对反应器本体1的检修、取样等工作，反应器本体1的顶部和分隔腔6的顶部均设有供使用者站立的走道板m，使用者可通过行走于走道板m上从而进行对反应器本体1的检修、取样等工作。
40.本实用新型的工作原理，在使用时，工作人员先通过控制第一电机38和第二电机42开始工作，对第一曝气组件和第二曝气组件的位置进行调整，将第一曝气组件调整至贴近第一进水管48接入反应器本体1的接口位置设置，将第二曝气组件调整至贴近进液口11的位置处，以使得第一反应空间7在第一曝气组件的布设下可以在第一曝气组件布设区形
成好氧区，在其他区域形成缺氧区，以使得第二反应空间8在第二曝气组件的布设下可以在第二曝气组件布设区形成好氧区，在其他区域形成缺氧区；之后，使用者通过第一进水管48向反应器本体1内注入需要处理的水，同时，控制潜水泵50开始工作，注入的水会在潜水泵50的作用下在第一反应空间7内进行逆时针运动，经过第一曝气组件后自进液口11流入第二反应空间8内，在第二反应空间8内进行顺时针运动，经过第二曝气组件后自出液口12流回第一反应空间7内，以实现好氧-缺氧-好氧-缺氧
……
的处理环节，待水处理完毕后工作人员通过第二排水管49排出液体；同时，当第二反应空间8内的液体液位过高时，高于出水管9顶部的液体会自溢流口46流入出水管9内，经第一排水管47向外排出，以保证第二反应空间8内液体液位的稳定性；之后使用者可根据实际需求控制第一电机38和第二电机42的工作，将第一曝气组件和第二曝气组件进行相适应的位置调整。
41.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，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；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。
43.以上只是本实用新型的典型实例，除此之外，本实用新型还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。