本技術屬于寒區(qū)污水處理領域，具體涉及一種生物反應器加熱裝置及寒區(qū)污水處理裝置。

背景技術：

1、污染防治攻堅戰(zhàn)必須既減污又降碳。生物法利用微生物的代謝作用將水中的污染物轉化為穩(wěn)定、無害的物質，是目前污水凈化的主流方法。然而，低溫脅迫下微生物的生長繁殖與活性受到限制，污水處理效率下降。以硝化細菌為例，其最適生長溫度為25-30℃，溫度低于10℃時部分進入休眠狀態(tài)，低于4℃時新陳代謝能力喪失。與此同時，反硝化細菌的生長繁殖和代謝也受到抑制，出水氨氮（nh4-n）和總氮（tn）不達標。低溫成為限制寒區(qū)污水治理的關鍵因子。調控污泥負荷、水力停留時間、溶解氧等運行參數(shù)可以起到穩(wěn)定生物低溫處理效果的作用，但處理成本和基建費用隨之增加；地熱、水源/空氣源熱泵、燃氣等可通過加熱保溫維持寒區(qū)冬季污水處理設施的正常運行，但地域、空間局限明顯。太陽能具有綠色環(huán)保、廉價易得的優(yōu)勢，以太陽能為污水處理設施提供熱量，對于打破污水低溫季節(jié)運行效率低、成本高的壁壘，以綠色低碳賦能提質增效意義重大。

技術實現(xiàn)思路

1、針對上述技術問題，本實用新型提供一種生物反應器加熱裝置，其提高太陽光能量利用效率，并可以結合實際需求進行適當?shù)哪芰績Υ?，利用太陽能熱為生物處理單元供熱，提升微生物的活性?/p>

2、本實用新型的目的通過如下技術方案實現(xiàn)：

3、一種生物反應器加熱裝置，包括框體，所述的框體上連通有進水管路1和出水管路2，所述的框體的邊框包括光熱轉換層7、中層儲熱層和內層鋁板8，所述的中層儲熱層包括溫度調控層6和放置有復合相變材料的多余熱量儲存層9；溫度調控層6為多個排成一列的內部放置有復合相變材料62的鋁管63，鋁管63上可拆卸的連接有密封蓋61。

4、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的鋁管63周圍布設電加熱器64，可以對生物反應器中污水的直接加熱。

5、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的光熱轉換層7為涂覆有光熱轉換材料3的玻璃板。

6、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的進水管路1和出水管路2上均安裝有水量控制器4。

7、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的進水管路1和出水管路2上均安裝有溫度傳感器5。

8、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的光熱轉換材料3為生物碳光熱轉換材料。

9、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的復合相變材料62為硬脂酸丁酯與生物碳的混合物。

10、作為本實用新型更優(yōu)的技術方案，所述的溫度傳感器5安裝在底座53上，溫度傳感器5包括溫度感應器51和顯示屏52。

11、本實用新型還有一個目的是提供一種寒區(qū)污水處理裝置，所述的污水處理裝置的生物反應器應用生物反應器加熱裝置。

12、有益效果如下：

13、本實用新型可以通過并聯(lián)或者串聯(lián)同時處理更多污水，而非像其他的反應器需要占用很大空間來放置一些儲熱罐，節(jié)約了珍貴的土地資源。

14、本實用新型的生物反應器加熱裝置為太陽能熱加速污水高效處理的一體化構件，具有構造簡單、高效利用太陽能、光熱轉換效率高、蓄熱能力強、材料來源豐富且價格低廉和可操控性強的優(yōu)點，以綠色低碳的太陽能為污水處理設施提供熱量，打破污水低溫季節(jié)運行效率低、成本高的壁壘，以綠色低碳賦能提質增效。

技術特征：

1.一種生物反應器加熱裝置，其特征在于：包括框體，所述的框體上連通有進水管路和出水管路，所述的框體的邊框包括光熱轉換層、中層儲熱層和內層鋁板，所述的中層儲熱層包括溫度調控層和放置有復合相變材料的多余熱量儲存層；溫度調控層為多個排成一列的內部放置有復合相變材料的鋁管，鋁管上可拆卸的連接有密封蓋。

2.根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的鋁管周圍布設有電加熱器。

3.根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的光熱轉換層為涂覆有光熱轉換材料的玻璃板。

4.根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的進水管路和出水管路上均安裝有水量控制器。

5.根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的進水管路和出水管路上均安裝有溫度傳感器。

6.根據(jù)權利要求3所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的玻璃板涂覆的光熱轉換材料為生物碳光熱轉換材料。

7.根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的多余熱量儲存層放置的復合相變材料為硬脂酸丁酯與生物碳的混合物。

8.根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置，其特征在于：所述的溫度傳感器安裝在底座上，溫度傳感器包括溫度感應器和顯示屏。

9.一種寒區(qū)污水處理裝置，其特征在于：所述的污水處理裝置的生物反應器應用根據(jù)權利要求1所述的生物反應器加熱裝置。

技術總結
本技術提供一種生物反應器加熱裝置及寒區(qū)污水處理裝置，包括框體，所述的框體上連通有進水管路和出水管路，所述的框體的邊框包括光熱轉換層、中層儲熱層和內層鋁板，所述的中層儲熱層包括溫度調控層和放置有復合相變材料的多余熱量儲存層；溫度調控層為多個排成一列的內部放置有復合相變材料的鋁管，鋁管上可拆卸的連接處有密封蓋。所述的，本技術可以結合實際需求進行適當?shù)哪芰績Υ?，利用太陽能熱為生物處理單元供熱，提升微生物的活性?br/>
技術研發(fā)人員：路瑩,李政軒,周丹丹,王源,王文迪,汪岱隆
受保護的技術使用者：東北師范大學
技術研發(fā)日：20240225
技術公布日：2025/1/6