CN105347605B - 城市污水处理方法及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种城市污水处理方法及控制方法，属于污水处理方法及控制方法领域。本发明的城市污水处理方法及控制方法，其中处理方法包括五个步骤，控制方法包括十一个步骤，能够具有高去除率，满足各地城市需要，能够广泛、高效地处理各类污水。本发明的城市污水处理方法及控制方法具有合理有效的进行布置，对不同类型的污水进行预处理，从而保证在不同的污染物排放情况下依然能够保证良好、稳定的处理效果的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理方法及控制方法，特别是一种城市污水处理方法及控制方法。
背景技术
近些年来，我国城市的经济发展速度相对较快，城市中生产和生活而产生的污水数量也在逐渐的增多，与国外发达国家相比，我国城市污水处理率还不高，工艺还有待完善，管理还比较落后，平均每150 万人左右才拥有一座污水处理厂，并且还存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水率达标低等诸多问题。我国污水处理设施相对于发达国家还十分落后。
现有技术中污水处理的工艺较为单一，主要采用两段活性污泥法，即将污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统，包括:自吸式射流曝气机、侧向流坡形斜板沉淀池、无支架的污泥悬浮型生物填料。其具体实现方法为:A段高负荷,B段低负荷,A、B两段分别回流,充分利用其内的微生物,使其充分发挥作用,创造良好的环境条件便于不同时期生长的优势微生物种群的生长。然而这种处理方法对染效果稳定，但是成本较高，且去除率较低，BOD5去除率仅为90%、COD去除率仅为80%。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，供一种能够具有高去除率，满足各地城市需要，能够广泛、高效地处理各类污水的城市污水处理方法及控制系统。
本发明采用的技术方案如下：
本发明的城市污水处理方法，包括以下步骤：
步骤一：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二：生活污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28℃的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，在沉淀池二内调节pH至8~9的范围内，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量<0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤三：食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28℃的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量<0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤四：工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤五：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca(OH)2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n(Fe2+)/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0.05~0.08的颗粒；检测无机过滤池二过滤后的液体中含重金属量，当颗粒含量>3ppm时，液体流回氧化池；当颗粒含量<3ppm时，液体流至膜滤池；污水经过膜滤池进口的调压泵，将压强调整为0.32MPa，膜滤池内保持51~55℃的恒温，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，过滤后的液体经过膜滤池出口的调压泵，将压强调整为0.10MPa，液体流至厌氧池；
步骤六：污水在厌氧池中，在反硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在硝化菌的作用下，静置3~4d，检测经过好氧池处理的污水中含氮量和含磷量，当含氮量>8ppm，含磷量>0.3ppm时，液体流回至厌氧池；当含氮量<8ppm，含磷量<0.3ppm时，液体流至湿地，污水在湿地的作用下，处理10~15d，流至检测池；
步骤七：检测池分别检测处理后水体中大小>0.3cm的固体颗粒的含量，含重金属量，含碳量，含氮量和含磷量；当固体颗粒的含量>0.2ppm时，液体流回沉淀池二；当含重金属量>3ppm时，液体流回至酸碱池，当3ppm>含重金属量>0.05ppm时，液体流回至膜滤池池；当含碳量>0.02ppm时，液体流回至萃取池，当0.02ppm>含碳量>0.003ppm时，液体流回至膜滤池；当含氮量>8ppm或含磷量>0.3ppm时，液体流回至厌氧池；当8ppm>含氮量>0.1ppm，或0.3ppm>含磷量>0.1ppm时，液体流回至湿地；当固体颗粒含量<0.2ppm，含重金属量<0.05ppm，含碳量>0.02ppm时，含氮量<0.1ppm，含磷量<0.1ppm时，液体流至紫外灭菌池；
步骤八：紫外灭菌池，在波长200~275nm，剂量13000~15000μW．s/cm2的范围内，处理40~60s后排放。
由于采用了上述技术方案，生活污水和工业污水的污染物组分不同，含量不同，生活污水主要含有N, P，而工业污水又可以分为食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水，食品工业污水中的污染物组分含量与生活污水的大体相同，可以以相同的方式进行预处理；工业无机污水中重金属含量较高，有机污水中有毒有害的有机物组分含量较高；将生活污水和工业污水分类收集，针对各自不同的污染物成分而进行不同的预处理方法，将不同污染物去除掉后，在集中处理共有污染物N, P，提高了处理效率，具有广泛的适应能力，能够应对在城市中生产生活过程中所可能出现的所有污水。
在聚磷菌的作用下能够有效地去除掉含P污染物，在硝化菌和反硝化菌的作用下能够有效地去除掉含N污染物，同时好氧池内出水口设有检测装置，可以在保证检测含氮量和含磷量达标后才进行下一步的处理，如不达标则返回继续这一步的处理，这样的循环设置，能够反复高效的进行处理，直到含量合格才进行下一步的处理，使得经过厌氧池和好氧池处理的出水的污染物含量均在一个稳定的范围内，从而使得下一步的处理不会因为含量超过承载力而导致最终处理效果的降低，保证处理系统的稳定性。湿地中的植物能够有效地吸收掉污水中N,P等污染物，紫外灭菌池能够去除掉99%的病菌、寄生虫、病毒等。通过硝化菌、湿地等生物法去除掉污水中N、P污染物，具有环境友好的特点，对周围环境不会造成破坏。采用紫外灭菌替代传统的化学灭菌，不仅大幅度提高了灭菌率，同时不会对环境造成影响，更不会造成二次污染。
经过过滤池一处理掉大颗粒的污染物如塑料袋、纸张等，在沉淀池一内加入聚凝剂能够大量去除掉污水中固体污染物，包括食物残渣、无机化合物等，恒温装置保证聚凝剂最佳的温度范围内发挥作用，从而得到最佳的去除率；过滤池二的栅网能够去除掉较小的固体颗粒，以及在聚凝剂作用下产生的絮状体等物质，沉淀池二内分离滤板能够去除掉更小颗粒的固体物质，污水在经过前两次的过滤后，较大的固体都已经被去除掉，此时固体颗粒均为较小的，不会对分离滤板的孔径造成阻塞，从而导致分离效率的降低，经过沉淀池二分离的固体物质含有丰富的N、P、S等化学元素，是制造肥料的良好原材料，将固体物质送至制肥系统能够最大程度的废物利用。
无机聚凝剂能够有效地去除掉绝大部分重金属离子污染物，通过膜滤膜能够去除掉99%的离子，对工业无机污染水的处理具有高效、稳定的特点。
工业有机污染水中的有机物经过连续萃取法基本能够被去除掉，萃取剂回收可以循环利用，增加了资源的利用率，降低了成本，同时，萃取出来的有机物经过处理后可以成为制肥的原料，因此萃取出来的有机物送至制肥系统能够最大限度的废物利用。
通过检测池的检测可以判断各步处理的处理效果，当某一步的处理不达标时，根据污染物的含量选择不同的返回端，再次处理，从而保证最终进入紫外灭菌池中的污水内各污染物含量是达标的，使得处理系统能够应对在城市中生产生活过程中所可能出现的所有污水，不会因为某一种污染物排放过量而导致处理效果的降低，保证处理系统的稳定性。
本发明的城市污水处理的自动控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二：生活污水和食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；所述PLC接收数字信号101，当沉淀池一的温度值小于25℃时，向加热模块传递执行信号111；当沉淀池一的温度值大于28℃时，向加热模块传递执行信号112；所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25℃；接收执行信号112，停止加热；接着加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二；
步骤三：第二检测模块检测沉淀池二内污水的pH值，并转化为数字信号201传递至PLC; 所述PLC接收数字信号201，当其pH值小于8或大于9时，向滤材添加模块传递执行信号211或212；所述滤材添加模块，若接收执行信号211，则加入预定剂量的碱性滤材；若接收执行信号212，则加入预定剂量的酸性滤材；在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；
步骤四：第三检测模块检测沉淀池二分离的液体中颗粒含量CK，并转化为数字信号301传递至PLC，所述PLC接收数字信号301，若CK≥0.2ppm，则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311，若CK<0.2ppm，则向沉淀池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤五：工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤六：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca(OH)2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n(Fe2+)/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，静置2~3d后污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0.05~0.08的颗粒；
步骤七：所述第三检测模块检测无机过滤池二过滤后的液体中颗粒含量CK，若CK≥3ppm时，向无机过滤池二至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313；若CK<3ppm时，向无机过滤池二至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤八：第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块，用于检测池内的压强P,并转化为数字信号401传递至PLC;所述PLC接收数字信号401，向调压模块传递执行信号401或402；所述调压模块接收执行信号401，将进口处压强调整为0.32MPa，同时，所述第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；所述PLC接收数字信号101，当膜滤池的温度值小于51℃时，向加热模块传递执行信号111；当膜滤池的温度值大于55℃时，向加热模块传递执行信号112；所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25℃；接收执行信号112，停止加热，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，接收执行信号402，将出口处压强调整为0.10MPa，使液体流至厌氧池；
步骤九：污水在厌氧池中，在该处的时间计量模块处设置静置时间为3~5d，在反硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在该处的时间计量模块处设置静置时间为3~4d，在硝化菌的作用下，静置3~4d，所述第三检测模块检测经过好氧池处理的污水中含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号304和305传递至PLC；所述PLC接收数字信号304和305，若CN≥8ppm，CP≥0.3ppm，则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号314；若CN<8ppm，CP<0.3ppm时，则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；污水在湿地的作用下，处理10~15d，流至检测池；
步骤十：所述第三检测模块检测检测池中污水的颗粒含量CK、重金属含量CZ、含碳量CC、含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC；所述PLC接收数字信号301、302……305，若CK>0.2ppm，向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316；若CZ>3ppm，向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317；若3ppm>CZ>0.05ppm，向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318；若CC>0.02ppm时，向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319；若0.02ppm>CC>0.003ppm时，向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320；若CN>8ppm或CP >0.3ppm，向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320；若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>CP>0.1ppm，向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321；若CK<0.2ppm，CZ<0.05ppm，CC >0.02ppm时，CN<0.1ppm，CP<0.1ppm时，向检测池至紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤十一：紫外灭菌池，每次经紫外灭菌灯照射40~60s后排放。
由于采用了上述技术方案，用PLC芯片做为控制芯片，接收各检测模块的数字信号，经过内部的判断和计算，控制相应的执行模块执行任务；整个过程自动化程度高。
利用第一测量模块、第二测量模块、第三测量模块和第四测量模块，对池内的温度、PH值、固体颗粒含量、重金属含量、含碳量、含氮量和含磷量进行实时测量，测量精度高，实时测量以上参数，可以有效地实现对整个系统的控制。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、合理有效的进行布置，对不同类型的污水进行预处理，从而保证在不同的污染物排放情况下依然能够保证良好、稳定的处理效果。
2、分段式设有回流系统，保证分段处理的出水的污染物含量均在一个稳定的范围内，从而使得下一步的处理不会因为含量超过承载力而导致最终处理效果的降低，保证处理系统的稳定性。
3、采用物理处理、化学处理和生物处理相结合的方式，有针对性的进行处理，环境友好，对周围的生态系统不会造成影响，同时结合处理的方法不仅能够去除掉常规污染物，同时提高了各种污染物的去除率，杜绝了二次污染。
4、利用检测仪器对相关参数进行测量，精度高，且可以实时测量，有利用对本系统进行有效的控制。
5、用PLC芯片做为控制芯片，接收各检测模块的数字信号，经过内部的判断和计算，控制相应的执行模块执行任务；整个过程自动化程度高。
附图说明
图1是城市污水处理方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，城市污水处理方法，包括以下步骤：
步骤一：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二：生活污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28℃的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，在沉淀池二内调节pH至8~9的范围内，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量<0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤三：食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28℃的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量<0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤四：工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤五：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca(OH)2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n(Fe2+)/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0.05~0.08的颗粒；检测无机过滤池二过滤后的液体中含重金属量，当颗粒含量>3ppm时，液体流回氧化池；当颗粒含量<3ppm时，液体流至膜滤池；污水经过膜滤池进口的调压泵，将压强调整为0.32MPa，膜滤池内保持51~55℃的恒温，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，过滤后的液体经过膜滤池出口的调压泵，将压强调整为0.10MPa，液体流至厌氧池；
步骤六：污水在厌氧池中，在反硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在硝化菌的作用下，静置3~4d，检测经过好氧池处理的污水中含氮量和含磷量，当含氮量>8ppm，含磷量>0.3ppm时，液体流回至厌氧池；当含氮量<8ppm，含磷量<0.3ppm时，液体流至湿地，污水在湿地的作用下，处理10~15d，流至检测池；
步骤七：检测池分别检测处理后水体中大小>0.3cm的固体颗粒的含量，含重金属量，含碳量，含氮量和含磷量；当固体颗粒的含量>0.2ppm时，液体流回过沉淀池二；当含重金属量>3ppm时，液体流回至酸碱池，当3ppm>含重金属量>0.05ppm时，液体流回至膜滤池池；当含碳量>0.02ppm时，液体流回至萃取池，当0.02ppm>含碳量>0.003ppm时，液体流回至膜滤池；当含氮量>8ppm或含磷量>0.3ppm时，液体流回至厌氧池；当8ppm>含氮量>0.1ppm，或0.3ppm>含磷量>0.1ppm时，液体流回至湿地；当固体颗粒含量<0.2ppm，含重金属量<0.05ppm，含碳量>0.02ppm时，含氮量<0.1ppm，含磷量<0.1ppm时，液体流至紫外灭菌池；
步骤八：紫外灭菌池，在波长200~275nm，剂量13000~15000μW．s/cm2的范围内，处理40~60s后排放。
城市污水处理的自动控制系统，它包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块、电磁阀和PLC，电磁阀设于每个通道入口处，所述第一检测模块包括设于沉淀池一、无机沉淀池和膜滤池的温度检测仪，用于检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；第二检测模块包括设于沉淀池二的PH检测仪，用于检测污水的pH值，并转化为数字信号201传递至PLC; 所述第三检测模块包括设于沉淀池二和无机过滤池二的颗粒检测仪，好氧池的含氮量检测仪和含磷量检测仪，及检测池的颗粒检测仪、重金属检测仪、含碳量检测仪、含氮量检测仪和含磷量检测仪，用于检测污水中的颗粒含量CK、重金属含量CZ、含碳量CC、含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC；第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块，用于检测池内的压强,并转化为数字信号401传递至PLC;
PLC分别与第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块和电磁阀相连；用于接收数字信号101，当沉淀池一或无机沉淀池的温度值小于25℃，或膜滤池的温度值小于51℃时，向加热模块传递执行信号111；当沉淀池一或无机沉淀池的温度值大于28℃，或膜滤池的温度值大于55℃时，向加热模块传递执行信号112；接收数字信号201，当其pH值小于8或大于9时，向滤材添加模块传递执行信号211或212；接收数字信号301、302、303、304和305，经判断和计算后，向相应的电磁阀传递执行信号311、312……322；接收数字信号401，向调压模块传递执行信号401或402；
加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一或无机沉淀池中的水加热至25℃，或将膜滤池中的水加热至51℃；接收执行信号112，停止加热；所述滤材添加模块，接收执行信号211，则加入预定剂量的碱性滤材；接收执行信号212，则加入预定剂量的酸性滤材；所述相应电磁阀接收到相应的执行信号，则开启其阀门；调压模块包括设于膜滤池进口处和出口处的调压泵，用于接收执行信号401，将进口处压强调整为0.32MPa，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，接收执行信号402，将出口处压强调整为0.10MPa。
城市污水处理的自动控制方法，包括以下步骤：
步骤一：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二：生活污水和食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；所述PLC接收数字信号101，当沉淀池一的温度值小于25℃时，向加热模块传递执行信号111；当沉淀池一的温度值大于28℃时，向加热模块传递执行信号112；所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25℃；接收执行信号112，停止加热；接着加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二；
步骤三：第二检测模块检测沉淀池二内污水的pH值，并转化为数字信号201传递至PLC; 所述PLC接收数字信号201，当其PH值小于8或大于9时，向滤材添加模块传递执行信号211或212；所述滤材添加模块，若接收执行信号211，则加入预定剂量的碱性滤材；若接收执行信号212，则加入预定剂量的酸性滤材；在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；
步骤四：第三检测模块检测沉淀池二分离的液体中颗粒含量CK，并转化为数字信号301传递至PLC，所述PLC接收数字信号301，若CK≥0.2ppm，则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311，若CK<0.2ppm，则向沉淀池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤五：工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤六：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca(OH)2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n(Fe2+)/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，静置2~3d后污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0.05~0.08的颗粒；
步骤七：所述第三检测模块检测无机过滤池二过滤后的液体中颗粒含量CK，若CK≥3ppm时，向无机过滤池二至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313；若CK<3ppm时，向无机过滤池二至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤八：第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块，用于检测池内的压强P,并转化为数字信号401传递至PLC;所述PLC接收数字信号401，向调压模块传递执行信号401或402；所述调压模块接收执行信号401，将进口处压强调整为0.32MPa，同时，所述第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；所述PLC接收数字信号101，当膜滤池的温度值小于51℃时，向加热模块传递执行信号111；当膜滤池的温度值大于55℃时，向加热模块传递执行信号112；所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25℃；接收执行信号112，停止加热，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，接收执行信号402，将出口处压强调整为0.10MPa，使液体流至厌氧池；
步骤九：污水在厌氧池中，在该处的时间计量模块处设置静置时间为3~5d，在反硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在该处的时间计量模块处设置静置时间为3~4d，在硝化菌的作用下，静置3~4d，所述第三检测模块检测经过好氧池处理的污水中含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号304和305传递至PLC；所述PLC接收数字信号304和305，若CN≥8ppm，CP≥0.3ppm，则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号314；若CN<8ppm，CP<0.3ppm时，则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；污水在湿地的作用下，处理10~15d，流至检测池；
步骤十：所述第三检测模块检测检测池中污水的颗粒含量CK、重金属含量CZ、含碳量CC、含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC；所述PLC接收数字信号301、302……305，若CK>0.2ppm，向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316；若CZ>3ppm，向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317；若3ppm>CZ>0.05ppm，向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318；若CC>0.02ppm时，向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319；若0.02ppm>CC>0.003ppm时，向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320；若CN>8ppm或CP >0.3ppm，向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320；若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>CP>0.1ppm，向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321；若CK<0.2ppm，CZ<0.05ppm，CC >0.02ppm时，CN<0.1ppm，CP<0.1ppm时，向检测池至紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤十一：紫外灭菌池，每次经紫外灭菌灯照射40~60s后排放。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.城市污水处理系统，其特征在于：包括生活污水预处理路线和工业污水预处理路线，所述生活污水预处理路线和工业污水预处理路线交汇于总处理路线；所述生活污水预处理路线包括顺序连接的过滤池一，沉淀池一，过滤池二和沉淀池二；所述工业污水预处理路线包括并联的食品工业污水预处理路线，无机污水预处理路线和有机污水预处理路线；所述食品工业污水预处理路线与生活污水预处理路线交汇于过滤池一；所述无机污水预处理路线包括顺序连接的无机过滤池一，酸碱池，氧化池，无机沉淀池，无机过滤池二和膜滤池；所述有机污水预处理路线包括顺序连接的有机过滤池和萃取池；所述有机污水预处理路线与无机污水预处理路线交汇于膜滤池；所述总处理路线包括顺序连接的厌氧池，好氧池，湿地，检测池和紫外灭菌池；所述生活污水预处理路线与无机预处理路线交汇于厌氧池；所述厌氧池内设有反硝化菌和聚磷菌，所述好氧池内设有硝化菌，所述好氧池内出水口设有检测装置，能检测水中含氮量和含磷量，所述好氧池设有至厌氧池的单向通道；所述紫外灭菌池，能发出波长200~275nm，剂量13000~15000μW．s/cm2范围内的紫外波。
2.如权利要求1所述的城市污水处理系统，其特征在于：所述沉淀池二设有颗粒检测仪，能检测滤液中固体颗粒大小；所述沉淀池二设有至过滤池一的单向通道；过滤池一内设有栅网，所述栅网的栅格间隙大小为5~8cm；向所述沉淀池一中加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二；所述沉淀池一内设有恒温装置，能维持温度恒定在25~28℃的范围内；所述过滤池二内设有栅网，所述栅网的栅格间隙大小为0.3~0.8cm；所述沉淀池二内设有分离滤板，所述分离滤板能将固液分离，所述沉淀池二连有制肥系统。
3.如权利要求2所述的城市污水处理系统，其特征在于：所述无机过滤池二设有颗粒检测仪，能检测滤液中含重金属量；所述无机过滤池二设有至氧化池的单向通道；所述无机过滤池一设有栅网，所述栅网的栅格间隙大小为5~8cm；所述氧化池内采用铁氧体法，所述铁氧体法中n(Fe2+)/n(M2+)=15；向所述无机沉淀池中加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至无机过滤池二，所述无机过滤池二内设有栅网，所述栅网的栅格间隙大小为0.05~0.08cm；所述膜滤池的进口和出口均设有调压泵，所述膜滤池设有恒温装置，能维持温度恒定在51~55℃的范围内，所述膜滤池内设有50nm多通道工业无机陶瓷膜。
4.如权利要求3所述的城市污水处理系统，其特征在于：所述有机过滤池内设有栅网，所述栅网的栅格间隙大小为5~8cm；所述萃取池内采用连续萃取法，萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯；所述萃取池设有分离系统，能将有机层与水层分离；所述萃取池连有制肥系统。
5.如权利要求4所述的城市污水处理系统，其特征在于：所述检测池设有分别通向沉淀池二、酸碱池、膜滤池、萃取池、厌氧池和湿地的单项通道；所述检测池内设有检测装置，能够检测水中大小>0.3cm的固体颗粒的含量，含重金属量，含碳量，含氮量和含磷量。
6.如权利要求5所述的城市污水处理系统，其特征在于包括以下步骤：
步骤一：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤二：生活污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28℃的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，在沉淀池二内调节pH至8~9的范围内，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量<0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤三：食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，沉淀池一保持25~28℃的恒温，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二，静置2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；检测沉淀池二分离的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量，当颗粒含量>0.2ppm时，液体流回过滤池一；当颗粒含量<0.2ppm时，液体流至厌氧池；
步骤四：工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤五：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca(OH)2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n(Fe2+)/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，静置2~3d，污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0.05~0.08的颗粒；检测无机过滤池二过滤后的液体中含重金属量，当颗粒含量>3ppm时，液体流回氧化池；当颗粒含量<3ppm时，液体流至膜滤池；污水经过膜滤池进口的调压泵，将压强调整为0.32MPa，膜滤池内保持51~55℃的恒温，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，过滤后的液体经过膜滤池出口的调压泵，将压强调整为0.10MPa，液体流至厌氧池；
步骤六：污水在厌氧池中，在反硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在硝化菌的作用下，静置3~4d，检测经过好氧池处理的污水中含氮量和含磷量，当含氮量>8ppm，含磷量>0.3ppm时，液体流回至厌氧池；当含氮量<8ppm，含磷量<0.3ppm时，液体流至湿地，污水在湿地的作用下，处理10~15d，流至检测池；
步骤七：检测池分别检测处理后水体中大小>0.3cm的固体颗粒的含量，含重金属量，含碳量，含氮量和含磷量；当固体颗粒的含量>0.2ppm时，液体流回沉淀池二；当含重金属量>3ppm时，液体流回至酸碱池，当3ppm>含重金属量>0.05ppm时，液体流回至膜滤池；当含碳量>0.02ppm时，液体流回至萃取池，当0.02ppm>含碳量>0.003ppm时，液体流回至膜滤池；当含氮量>8ppm或含磷量>0.3ppm时，液体流回至厌氧池；当8ppm>含氮量>0.1ppm，或0.3ppm>含磷量>0.1ppm时，液体流回至湿地；当固体颗粒含量<0.2ppm，含重金属量<0.05ppm，含碳量>0.02ppm时，含氮量<0.1ppm，含磷量<0.1ppm时，液体流至紫外灭菌池；
步骤八：紫外灭菌池，在波长200~275nm，剂量13000~15000μW．s/cm2的范围内，处理40~60s后排放。
7.如权利要求1-6中任一项所述的城市污水处理系统的自动控制系统，其特征在于，它包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块、电磁阀和PLC，所述电磁阀设于每个通道入口处，所述第一检测模块包括设于沉淀池一、无机沉淀池和膜滤池的温度检测仪，用于检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；
所述第二检测模块包括设于沉淀池二的pH检测仪，用于检测污水的pH值，并转化为数字信号201传递至PLC; 所述第三检测模块包括设于沉淀池二和无机过滤池二的颗粒检测仪，好氧池的含氮量检测仪和含磷量检测仪，及检测池的颗粒检测仪、重金属检测仪、含碳量检测仪、含氮量检测仪和含磷量检测仪，用于检测污水中的颗粒含量CK、重金属含量CZ、含碳量CC、含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC；所述第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块，用于检测池内的压强,并转化为数字信号401传递至PLC;所述PLC分别与第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块和电磁阀相连；用于接收数字信号101，当沉淀池一或无机沉淀池的温度值小于25℃，或膜滤池的温度值小于51℃时，向加热模块传递执行信号111；当沉淀池一或无机沉淀池的温度值大于28℃，或膜滤池的温度值大于55℃时，向加热模块传递执行信号112；接收数字信号201，当其pH值小于8或大于9时，向滤材添加模块传递执行信号211或212；接收数字信号301、302、303、304和305，经判断和计算后，向相应的电磁阀传递执行信号311、312……322；接收数字信号401，向调压模块传递执行信号401或402；
所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一或无机沉淀池中的水加热至25℃，或将膜滤池中的水加热至51℃；接收执行信号112，停止加热；所述滤材添加模块，接收执行信号211，则加入预定剂量的碱性滤材；接收执行信号212，则加入预定剂量的酸性滤材；所述相应电磁阀接收到相应的执行信号，则开启其阀门；所述调压模块包括设于膜滤池进口处和出口处的调压泵，用于接收执行信号401，将进口处压强调整为0.32MPa，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，接收执行信号402，将出口处压强调整为0.10Mpa；所述城市污水处理系统的自动控制系统还包括：时间计量模块，所述时间计量模块分别设于生活污水预处理路线中的沉淀池一和沉淀池二，无机预处理路线的无机沉淀池，以及厌氧池和好氧池，用于设定污水静置时间；紫外灭菌模块，它包括设于紫外灭菌池的紫外灭菌灯，其发射出的紫外线波长为200~275nm，发射剂量为13000~15000μW．s/cm2，每次照射40~60s。
8.如权利要求7所述的城市污水处理系统的自动控制系统的自动控制方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集；
步骤2：生活污水和食品工业污水流经过滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至沉淀池一，所述第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；所述PLC接收数字信号101，当沉淀池一的温度值小于25℃时，向加热模块传递执行信号111；当沉淀池一的温度值大于28℃时，向加热模块传递执行信号112；所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25℃；接收执行信号112，停止加热；接着加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，污水流至过滤池二的栅网，过滤大于0.3~0.8cm的颗粒，液体流至沉淀池二；
步骤3：所述第二检测模块检测沉淀池二内污水的pH值，并转化为数字信号201传递至PLC; 所述PLC接收数字信号201，当其pH值小于8或大于9时，向滤材添加模块传递执行信号211或212；所述滤材添加模块，若接收执行信号211，则加入预定剂量的碱性滤材；若接收执行信号212，则加入预定剂量的酸性滤材；在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，将固体和液体分离开，固体送至制肥系统；
步骤4：所述第三检测模块检测沉淀池二分离的液体中颗粒含量CK，并转化为数字信号301传递至PLC，所述PLC接收数字信号301，若CK≥0.2ppm，则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311，若CK<0.2ppm，则向沉淀池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤5：工业有机污水流经过有机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至萃取池，萃取池内采用萃取剂分别为：石油醚，乙酸乙酯：石油醚=1:5，乙酸乙酯：石油醚=1:1，乙酸乙酯：石油醚=5:1，乙酸乙酯进行萃取，萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开，对有机层的有机溶剂回收后，所得固体送至制肥系统；水层流至膜滤池；
步骤6：工业无机污水流经过无机滤池一的栅网，过滤大于5~8cm的颗粒，液体流至酸碱池，在酸碱池用Ca(OH)2将液体制为饱和溶液，流至氧化池，在氧化池内经过铁氧体法，在n(Fe2+)/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后，液体流至无机沉淀池，加入浓度为25ppm的聚凝剂，在该处的时间计量模块处设置静置时间为2~3d，静置2~3d后污水流至无机过滤池二的栅网，过滤大于0.05~0.08的颗粒；
步骤7：所述第三检测模块检测无机过滤池二过滤后的液体中颗粒含量CK，若CK≥3ppm时，向无机过滤池二至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313；若CK<3ppm时，向无机过滤池二至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤8：所述第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块，用于检测池内的压强P,并转化为数字信号401传递至PLC;所述PLC接收数字信号401，向调压模块传递执行信号401或402；所述调压模块接收执行信号401，将进口处压强调整为0.32MPa，同时，所述第一检测模块检测污水的温度值，并分别转化为数字信号101传递至PLC；所述PLC接收数字信号101，当膜滤池的温度值小于51℃时，向加热模块传递执行信号111；当膜滤池的温度值大于55℃时，向加热模块传递执行信号112；所述加热模块，接收执行信号111，将沉淀池一中的水加热至25℃；接收执行信号112，停止加热，使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜，接收执行信号402，将出口处压强调整为0.10MPa，使液体流至厌氧池；
步骤9：污水在厌氧池中，在该处的时间计量模块处设置静置时间为3~5d，在反硝化菌和聚磷菌的作用下，静置3~5d，流至好氧池，在该处的时间计量模块处设置静置时间为3~4d，在硝化菌的作用下，静置3~4d，所述第三检测模块检测经过好氧池处理的污水中含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号304和305传递至PLC；所述PLC接收数字信号304和305，若CN≥8ppm，CP≥0.3ppm，则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号314；若CN<8ppm，CP<0.3ppm时，则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；污水在湿地的作用下，处理10~15d，流至检测池；
步骤10：所述第三检测模块检测检测池中污水的颗粒含量CK、重金属含量CZ、含碳量CC、含氮量CN和含磷量CP，并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC；所述PLC接收数字信号301、302……305，若CK>0.2ppm，向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316；若CZ>3ppm，向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317；若3ppm>CZ>0.05ppm，向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318；若CC>0.02ppm时，向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319；若0.02ppm>CC>0.003ppm时，向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320；若CN>8ppm或CP >0.3ppm，向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320；若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>CP>0.1ppm，向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321；若CK<0.2ppm，CZ<0.05ppm，CC >0.02ppm时，CN<0.1ppm，CP<0.1ppm时，向检测池至紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322；相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门；
步骤11：紫外灭菌池，每次经紫外灭菌灯照射40~60s后排放。
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