本发明涉及污水处理，具体说是一种hpb污水处理的中试方法与系统。
背景技术：
hpb即高浓度粉末载体生物流化床(highconcentrationpowdercarrierbiologicalfluidizedbed，简称hpb)，其在城镇污水处理过程中需要在生化池中投入复合粉末载体进行生化处理。hpb污水处理的中试是设备和工艺正式投产前的试验，即中间阶段的试验，是设备和工艺在大规模应用前的较小规模试验。目前污水处理的中试设备都较为庞大、造价高、自动化控制程度低、不易搬运与调试，对中试结果的影响较大。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明提供了一种工作可靠、自动化程度高、集成度高、成本低的的hpb污水处理的中试方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：hpb污水处理的中试方法，其包括以下步骤：
(1)进水阶段：污水进入反应器，当进水量达到最大设计水量时，进水阶段结束；
(2)厌氧反应阶段：进水阶段结束后，对污水搅拌并进行厌氧反应；当达到预设的厌氧反应时间时，厌氧反应阶段结束；
(3)缺氧反应阶段：厌氧反应阶段结束后，对污水继续搅拌并进行缺氧反应，当达到预设的缺氧反应时间后，缺氧反应阶段结束；
(4)好氧反应阶段：缺氧反应阶段结束后，对污水继续搅拌并进行好氧反应，当达到预设的好氧反应时间后，好氧反应阶段结束；
(5)沉淀阶段：在污水自身重力作用下，反应器内反应完成后的污水自动流向沉淀器；当所有污水全部流入至沉淀器后，沉淀器进行污水沉淀，当达到预设的沉淀时间后，沉淀阶段结束；
(6)排水阶段：在沉淀阶段结束后，排出沉淀器的上清液，当达到预设的排水时间后，排水阶段结束。
作为优选，在厌氧反应阶段，对反应器内的污水进行溶解氧检测，若污水的溶解氧值大于0.2mg/l时将延长搅拌时间，直到溶解氧值小于等于0.2mg/l时，再进行厌氧反应。
作为优选，在缺氧反应阶段，对反应器内污水进行溶解氧检测，当溶解氧小于0.5mg/l时，进行曝气，直到溶解氧等于0.5mg/l时停止曝气。
作为优选，在好氧反应阶段，对反应器内污水进行溶解氧检测，当溶解氧小于0.5mg/l时，进行快速曝气，直到溶解氧大于0.5mg/l时停止曝气。
作为优选，还包括闲置阶段：排水阶段结束后，沉淀器中的剩余污水污泥回流至反应器中；当沉淀器中的污水污泥全部回流至反应器时，停止搅拌，开始闲置；当达到预设的闲置时间后，闲置阶段结束，并开始下一周期的运行。
作为优选，还包括复合粉末载体回收阶段：沉淀阶段结束后，将沉淀器中污泥进行旋流分离，回收污泥中的复合粉末载体。
本发明还提供一种hpb污水处理的中试系统，包括进水池、反应器和沉淀器，所述进水池内的污水通过进水泵输送至所述反应池依次进行厌氧、缺氧和好氧反应；所述沉淀器底部设置有电动升降台，当所述反应器内的污水反应完成后，plc控制器控制所述电动升降台驱动所述沉淀器下移，使该沉淀器低于所述反应器，该反应器内的污水在重力作用下通过连接管线排入所述沉淀器。
作为优选，所述沉淀器上侧设置有电动推杆，该电动推杆下侧连接有取水器，当所述沉淀器内的污水沉淀一定时间后，所述plc控制器控制所述电动推杆驱动所述取水器下降至沉淀器内的上清液液面以下，该plc控制器再控制设置在排水管线上的蠕动泵启动，使上清液通过所述排水管线排入清水池。
作为优选，在所述反应器底部设置有曝气头，在反应器上部设置有搅拌装置；当反应器需要曝气时，所述plc控制器控制外部风机向所述曝气头送风；当反应器需要搅拌时，所述plc控制器控制所述搅拌装置旋转搅拌。
作为优选，所述沉淀器底部设有回流管线，沉淀器内的剩余污水污泥通过该回流管线回流至所述反应器；所述回流管线上设有三通阀，从该三通阀流出的剩余污水污泥通过排泥泵输送至旋流分离回收装置，该旋流分离回收装置下部出口流出的复合粉末载体收集至回收池、上部出口流出的废液收集至废液池。
从以上技术方案可知，本发明的方法采用了厌氧、缺氧、好痒、沉淀、闲置、回收等工艺阶段，对污水处理的各个方面进行了充分全面的检测、试验，为hpb工艺和设备大规模应用提供了可靠的试验数据，可提高污水处理质量和效率；且本发明的系统结构简单、自动化控制程度高、集成度高、造价低、运行可靠、程序自定义程度高、可用于多种污水处理试验。
附图说明
图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
本发明提供了一种hpb污水处理的中试方法，具体如下：
污水进入反应器，对污水搅拌并进行厌氧反应，当达到预设的厌氧反应时间时，对污水继续搅拌并进行缺氧反应，当达到预设的缺氧反应时间后，对污水继续搅拌并进行好氧反应，当达到预设的好氧反应时间后，好氧反应结束；然后，在污水自身重力作用下，反应器内反应完成后的污水自动流向沉淀器；当所有污水全部流入至沉淀器后，沉淀器进行污水沉淀，当达到预设的沉淀时间后，沉淀结束，排出沉淀器的上清液，当达到预设的排水时间后，排水结束，从而完成hpb污水处理。
在实施过程中，当排水结束后，沉淀器中的剩余污水污泥回流至反应器中；当沉淀器中的污水污泥全部回流至反应器时，停止搅拌，开始闲置；当达到预设的闲置时间后，闲置阶段结束，开始下一周期的运行。在剩余污水污泥回流至反应器的过程中，可将沉淀器中污泥进行旋流分离，回收污泥中的复合粉末载体，从而实现回收复合粉末载体，提高药剂的利用率，节约成本。
如图1，本发明还提供了一种hpb污水处理的中试系统，其包括进水池1、反应器2和沉淀器3，所述进水池内的污水通过进水泵4输送至所述反应池依次进行厌氧、缺氧和好氧反应，反应过程中添加复合粉末载体进行生化反应；所述沉淀器底部设置有电动升降台5，当所述反应器内的污水反应完成后，plc控制器6控制所述电动升降台驱动所述沉淀器下移，使该沉淀器低于所述反应器，该反应器内的污水在重力作用下通过连接管线排入所述沉淀器，实现了污水处理的自动化、智能化，提高了污水处理效率。
本发明的所述沉淀器上侧设置有电动推杆7，该电动推杆下侧连接有取水器8，当所述沉淀器内的污水沉淀一定时间后，所述plc控制器控制所述电动推杆驱动所述取水器下降至沉淀器内的上清液液面以下，该plc控制器再控制设置在排水管线上的蠕动泵9启动，使上清液通过所述排水管线排入清水池10，实现了hpb污水处理。在实施过程中，在所述反应器底部设置有曝气头11，在反应器上部设置有搅拌装置12；当反应器需要曝气时，所述plc控制器控制外部风机13向所述曝气头送风，以对反应器内的污水进行曝气，提高反应速度；当反应器需要搅拌时，所述plc控制器控制所述搅拌装置旋转搅拌，进一步提高了系统的智能化程度。
本发明沉淀器底部设有回流管线，沉淀器内的剩余污水污泥通过该回流管线回流至所述反应器，以循环处理；所述回流管线上设有三通阀14，从该三通阀流出的剩余污水污泥通过排泥泵15输送至旋流分离回收装置16，以对复合粉末载体进行回收；该旋流分离回收装置下部出口流出的复合粉末载体收集至回收池17、上部出口流出的废液收集至废液池18。由此，本发明利用旋流分离回收装置如旋流分离器对复合粉末载体进行了回收，可提高复合粉末载体的利用效率，节约污水处理成本。
以下结合具体实施例详细说明：
进水阶段：污水通过进水管流入进水池，再通过进水泵进入反应器，当进水量达到8l(最大设计水量)时，进水阶段结束。
厌氧反应阶段：进水阶段结束后，plc控制器将打开搅拌机对污水进行搅拌，并对污水进行溶解氧检测，若进水后do仪检测到进水污水的溶解氧值大于0.2mg/l时将自动延长搅拌时间，直到溶解氧值小于等于0.2mg/l时，再进行厌氧反应。当达到预设的厌氧反应时间时，厌氧反应阶段结束。
缺氧反应阶段：厌氧反应阶段结束后，plc控制器将对反应器内污水进行溶解氧进行检测，当溶解氧小于0.5mg/l时，自控模块将打开一台外部风机进行曝气，直到溶解氧等于0.5mg/l时停止曝气。plc控制器同时打开搅拌机对污水进行搅拌，当达到预设的缺氧反应时间后，缺氧反应阶段结束。
好氧反应阶段：缺氧反应阶段结束后，plc控制器将对反应器内污水进行溶解氧进行检测，当溶解氧小于0.5mg/l时，plc控制器将打开三台外部风机进行快速曝气，直到溶解氧大于0.5mg/l时停止曝气。plc控制器同时打开搅拌机对污水进行搅拌，当达到预设的好氧反应时间后，好氧反应阶段结束。
沉淀阶段：在上述三个反应阶段中，沉淀器的底部相对高程高于反应器模块的底部的相对高程。在反应阶段结束后，plc控制器将控制搭载沉淀器的电动升降台下降，使得沉淀器底部相对高程低于反应器底部高程，在本阶段内，反应器处于空置状态，反应器中的ph计的玻璃电极暴露在空气中，为了保护ph计的玻璃电极不受损伤，plc控制器将启动超声加湿器19，并向反应器内注入雾化的蒸馏水蒸气。在重力的作用下，反应器中的污水将通过连接管自动流向沉淀器中。当所有污水全部流入至沉淀器后，沉淀器进行污水沉淀，当达到预设的沉淀时间后，沉淀阶段结束。
排水阶段：在沉淀阶段结束后，位于沉淀器上方的弧形取水器将通过电动推杆下降至沉淀器中对上清液进行排水，当达到预设的排水时间后，排水阶段结束。
闲置阶段：在排水阶段结束后，plc控制器将控制沉淀器上方的弧形取水器通过电动推杆上升至初始位置，沉淀器将通过电动升降台上升至底部相对高程高于反应器底部高程的位置，使得沉淀器中的剩余污水污泥通过连接管回流至反应器中，同时plc控制器将关闭超声加湿器，以免过多的蒸馏水雾对回流过来的污水产生负面影响。当沉淀器中的污水污泥全部回流至反应器中时，搅拌机停止搅拌，开始闲置。当达到预设的闲置时间后，闲置阶段结束，并开始下一周期的运行。
检修阶段：本系统设置有检修盖板，当需要检修时，通过plc控制器中的抬升开关，可将检修盖板自动升起，盖板上的搅拌机、ph计20、do仪21均可被抬升，同时反应器可以通过导轨手动抽拉出试验台架，并对反应器内部进行检修清理。
停电应急处理状态：当环境突发停电时，装置的不间断电源将启动，并引发报警，从而可以通知试验人员及时在系统中保存数据并使反应器安全停止运行，直至电力恢复时再启动系统。
运行中故障应急状态：反应器和沉淀器中均设置了鸭嘴开关，当进水泵运行故障，使进水量超出反应器可承受的最大水量时，水位将会触发鸭嘴开关，本系统将紧急中断装置运行，并触发报警通知试验人员进行检修。
复合粉末载体回收阶段：当沉淀阶段结束后，如果需要回收复合粉末载体，可在反应器和沉淀器之间的回管管线上的三通阀与旋流分离回收装置进行连接，将沉淀器中剩余污水污泥进行旋流分离，旋流分离回收装置下口所流出的混合液即为含有复合粉末载体的混合液，旋流分离回收装置上口所流出的混合液即为废弃液。
技术特征：
1.hpb污水处理的中试方法，其特征包括以下步骤：
(1)进水阶段：污水进入反应器，当进水量达到最大设计水量时，进水阶段结束；
(2)厌氧反应阶段：进水阶段结束后，对污水搅拌并进行厌氧反应；当达到预设的厌氧反应时间时，厌氧反应阶段结束；
(3)缺氧反应阶段：厌氧反应阶段结束后，对污水继续搅拌并进行缺氧反应，当达到预设的缺氧反应时间后，缺氧反应阶段结束；
(4)好氧反应阶段：缺氧反应阶段结束后，对污水继续搅拌并进行好氧反应，当达到预设的好氧反应时间后，好氧反应阶段结束；
(5)沉淀阶段：在污水自身重力作用下，反应器内反应完成后的污水自动流向沉淀器；当所有污水全部流入至沉淀器后，沉淀器进行污水沉淀，当达到预设的沉淀时间后，沉淀阶段结束；
(6)排水阶段：在沉淀阶段结束后，排出沉淀器的上清液，当达到预设的排水时间后，排水阶段结束。
2.根据权利要求1所述hpb污水处理的中试方法，其特征在于：在厌氧反应阶段，对反应器内的污水进行溶解氧检测，若污水的溶解氧值大于0.2mg/l时将延长搅拌时间，直到溶解氧值小于等于0.2mg/l时，再进行厌氧反应。
3.根据权利要求2所述hpb污水处理的中试方法，其特征在于：在缺氧反应阶段，对反应器内污水进行溶解氧检测，当溶解氧小于0.5mg/l时，进行曝气，直到溶解氧等于0.5mg/l时停止曝气。
4.根据权利要求3所述hpb污水处理的中试方法，其特征在于：在好氧反应阶段，对反应器内污水进行溶解氧检测，当溶解氧小于0.5mg/l时，进行快速曝气，直到溶解氧大于0.5mg/l时停止曝气。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述hpb污水处理的中试方法，其特征在于：还包括闲置阶段：排水阶段结束后，沉淀器中的剩余污水污泥回流至反应器中；当沉淀器中的污水污泥全部回流至反应器时，停止搅拌，开始闲置；当达到预设的闲置时间后，闲置阶段结束，并开始下一周期的运行。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述hpb污水处理的中试方法，其特征在于：还包括复合粉末载体回收阶段：沉淀阶段结束后，将沉淀器中污泥进行旋流分离，回收污泥中的复合粉末载体。
7.使用权利要求1至6中任意一项所述中试方法的hpb污水处理的中试系统，包括进水池、反应器和沉淀器，其特征在于：所述进水池内的污水通过进水泵输送至所述反应池依次进行厌氧、缺氧和好氧反应；所述沉淀器底部设置有电动升降台，当所述反应器内的污水反应完成后，plc控制器控制所述电动升降台驱动所述沉淀器下移，使该沉淀器低于所述反应器，该反应器内的污水在重力作用下通过连接管线排入所述沉淀器。
8.根据权利要求7所述hpb污水处理的中试系统，其特征在于：所述沉淀器上侧设置有电动推杆，该电动推杆下侧连接有取水器，当所述沉淀器内的污水沉淀一定时间后，所述plc控制器控制所述电动推杆驱动所述取水器下降至沉淀器内的上清液液面以下，该plc控制器再控制设置在排水管线上的蠕动泵启动，使上清液通过所述排水管线排入清水池。
9.根据权利要求7所述hpb污水处理的中试系统，其特征在于：在所述反应器底部设置有曝气头，在反应器上部设置有搅拌装置；当反应器需要曝气时，所述plc控制器控制外部风机向所述曝气头送风；当反应器需要搅拌时，所述plc控制器控制所述搅拌装置旋转搅拌。
10.根据权利要求7或8或9所述hpb污水处理的中试系统，其特征在于：所述沉淀器底部设有回流管线，沉淀器内的剩余污水污泥通过该回流管线回流至所述反应器；所述回流管线上设有三通阀，从该三通阀流出的剩余污水污泥通过排泥泵输送至旋流分离回收装置，该旋流分离回收装置下部出口流出的复合粉末载体收集至回收池、上部出口流出的废液收集至废液池。
技术总结
本发明涉及污水处理，具体来说是HPB污水处理的中试方法与系统，其中方法包括进水阶段、厌氧反应阶段、缺氧反应阶段、好氧反应阶段、沉淀阶段、排水阶段等。发明的方法采用了厌氧、缺氧、好痒、沉淀、闲置、回收等工艺阶段，对污水处理的各个方面进行了充分全面的检测、试验，为HPB工艺和设备大规模应用提供了可靠的试验数据，可提高污水处理质量和效率；且本发明的系统结构简单、自动化控制程度高、集成度高、造价低、运行可靠、程序自定义程度高、可用于多种污水处理试验。
技术开发人、权利持有人：易境;廖晖;侯丹
