CN106673301A - 智能化车载集约式污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了智能化车载集约式污水处理设备，所述的系统主要包括：动力系统、控制系统、过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统所述的动力系统是指由汽车提供用于整个集约式生活污水处理过程的动力源；所述的控制系统是通过智能自动化控制过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统的自动运行；所述的过滤系统是采用增压泵并通过多层格栅对污水中杂质进行过滤，然后将过滤后的水通入具有好氧厌氧调节和曝气区的生物系统，再通入使用陶瓷过滤膜多层过滤的分离系统，最后使用具有杀菌加压功能的排放系统安全排放。

Description

智能化车载集约式污水处理设备

技术领域

本发明属于车载集约式生活污水处理技术领域，具体来讲是涉及智能化车载集约式污水处理设备。

背景技术

人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一。主要是粪便和洗涤污水。城市每人每日排出的生活污水量为150—400L，其量与生活水平有密切关系。生活污水中含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮、含硫和含磷高,在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。

由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的污水处理工艺有传统活性污泥法、A2/O、SBR、氧化沟等，如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用，无法正常运行。必须针对小城镇的特点采用投资省，运行费用低，技术稳定可靠，操作与管理相对简单的工艺。

因此市场上逐渐涌现出车载生活污水处理系统，主要是将粗过滤装置和细过滤装置通过安装支架固定在收集洁净水的净水罐内，粗过滤装置与细过滤装置是固液分离装置，粗过滤装置用于较大固体物的分离，细过滤装置用于细小固体物的分离，细过滤装置由动力传动装置驱动；过滤后的水留在净水罐内。滤掉粗大固体物的污水从粗过滤装置进入细过滤装置，经过过滤细小固体物后，由净水罐收集水；粗大固体物及细小固体物分别从粗过滤装置及细过滤装置排出。工艺流程虽然简单易操作，但是处理的效果却很不理想，只能去除掉一定粒度的固体污染物，生活污水中的溶解性污染物不能完全的消除，因此需要从物理过滤、生物降解、化学杀菌等多重效应综合作用，来快速的处理生活污水，并且固体废渣回收简单，处理过程无污染，移动方便，适合不同地理环境下的操作。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种将物理过滤、生物降解、化学杀菌等多重效应综合作用的智能化车载集约式污水处理设备。

本发明的技术方案为：智能化车载集约式污水处理设备，所述的系统主要包括：动力系统、控制系统、过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统；所述的动力系统是指由汽车提供用于整个集约式生活污水处理过程的动力源；所述的控制系统是通过智能自动化控制过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统的自动运行；所述的过滤系统是采用增压泵并通过多层格栅对污水中杂质进行过滤，然后将过滤后的水通入具有好氧厌氧调节和曝气区的生物系统，再通入使用陶瓷过滤膜多层过滤的分离系统，最后使用具有杀菌加压功能的排放系统安全排放。

进一步的，所述的控制系统是由控制器，主机，人机界面和电源组成，所述的控制器是是指单片机用于接受通过所述的主机发出的污水处理信息，并根据这些信息控制继电器的闭合、断开，实现自动控制；所述的主机是PC机，经过分析人机界面的的数据，得到最优方案，然后命令控制器做出相应的动作，而使用者可以通过主机上的监控界面查看系统的工作状态以及一些相关参数，同时通过人机界面向系统注入运行数据，来控制主机的运行，进而控制所有污水处理系统的动作。

进一步的，所述的过滤系统包括进水管、增压泵、粗过滤格栅、细过滤格栅、流量控制器组成，所述的增压泵与流量控制器通过导线与控制系统连接；所述的进水管直径为5-6cm，由内壁通过防腐蚀处理的铜合金材料制成，进水管口安装有粗过滤格栅，孔径尺寸为2x2mm，进水管通过螺母与密封垫圈连接到增压泵，所述的增压泵为120w铜泵头增压泵，增压泵将待处理的水加压通过细过滤格栅，孔径尺寸为1x1mm，所述的格栅均采用铝合金栅条组成；通过过滤的水流量控制器自动控制流入生物系统的水流。

进一步的，所述的生物系统包括曝气好氧装置和厌氧折流板反应器，它们之间通过管路连接，所述的曝气好氧装置是将应处理的污水进入预曝气室，进行好氧生物降解，所述的曝气好氧装置通过管路与风机连接，所述的管路上设置有阀门；再进入膜过滤室，进一步降解后，经过滤后流入厌氧折流板反应器，经厌氧折流板反应器处理，进一步去除较大的悬浮物，降解有机物，改善污水的生化性；所述的生物系统内通过溢流报警装置监测水位，以调节进水的稳定性。

进一步的，所述的溢流报警装置连通上溢流进口和下溢流出口，下溢流出口低于上溢流进口，下溢流出口连通竖直设置于报警箱内的溢流泄放管的下管口，报警开关设置于报警箱内且低于溢流泄放管上管口，溢流泄放管侧壁设有小于下溢流出口泄放孔且低于报警开关，所述的报警开关上连接有传感器，所说的传感器与流量控制器连接，当出现溢流后，自动控制进水流量来防止溢流，结构简单，加工、制作方便，成本低，自动化控制省时省力。

进一步的，所述的陶瓷过滤膜以氧化钛经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜，孔径尺寸为1μm，在压力作用的驱动下，液体在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。PH耐受范围宽，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好，易清洗，可高温消毒、反向冲洗，使用寿命长，设备综合成本低。自动化设计系统兼备，操作方便。

进一步的，所述的排放系统中设置有采用二氧化氯发生器对处理过的水进行消毒，杀灭废水中的有毒有害菌和微生物，ABHX系列二氧化氯发生器，是吸取了国内最新技术研制成功的新一代消毒设备，具有设计新颖、结构合理、产效高、转化率高、运行费用低、操作简便、安全等特点，适用于废水的消毒净化。

进一步的，所述的动力系统包括发电系统和转换电路，所述的转换电路包括推挽功率变换电路、整流滤波电路、控制电路；所述的推挽功率变换电路是由汽车提供的电压通过电压转换器，将低压直流变换成高压、高频交流；所述的整流滤波电路与推挽功率变换电路的输出端连接，将推挽功率变换电路送来的高压、高频交流电转换成平滑的高压直流；所述的控制电路与整流滤波电路的输出端连接，通过导线连接到控制系统的电源，对不同的输出直流电压对应的功率变换电路进行调节。

进一步的，所述的污水处理系统电源电压为:交流110V-240V,50HZ，工作环境：环境温度：零下10℃到45℃，环境湿度：＜90％。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：该系统能够在城市、农村等区域应用，不受地理地形等因素的影响，集约式可移动，处理效率高，出水水质稳定，运输操作方便和运行成本低，针对不同的水质和处理要求，采用不同的处理工艺，可以减轻分散污染源污染，提高水资源利用率；智能自动化操作，减少人力成本，采用多层过滤-曝气好氧-厌氧水解-分离过滤—消毒排放工艺对生活污水进行处理，处理后的出水水质满足污水再生利用的要求，集约式污水处理装置对分散污水进行无害化、资源化处理，大大减少了环境污染，增加环境容量，节约了宝贵的淡水资源，具有重要的社会效益。

附图说明

图1是本发明所述的智能化车载集约式污水处理设备的示意图；

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图及具体实施例为例做进一步的解释说明，实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例1：如图1所示，智能化车载集约式污水处理设备，主要包括：动力系统、控制系统、过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统。

动力系统：由汽车提供用于整个集约式生活污水处理过程的动力源；动力系统包括发电系统和转换电路，转换电路包括推挽功率变换电路、整流滤波电路、控制电路；推挽功率变换电路是由汽车提供的电压通过电压转换器，将低压直流变换成高压、高频交流；整流滤波电路与推挽功率变换电路的输出端连接，将推挽功率变换电路送来的高压、高频交流电转换成平滑的高压直流；控制电路与整流滤波电路的输出端连接，通过导线连接到控制系统的电源，对不同的输出直流电压对应的功率变换电路进行调节。

控制系统：通过智能自动化控制过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统的自动运行；由控制器，主机，人机界面和电源组成，控制器是是指单片机用于接受通过所述的主机发出的污水处理信息，并根据这些信息控制继电器的闭合、断开，实现自动控制；主机是PC机，经过分析人机界面的的数据，得到最优方案，然后命令控制器做出相应的动作，而使用者可以通过主机上的监控界面查看系统的工作状态以及一些相关参数，同时通过人机界面向系统注入运行数据，来控制主机的运行，进而控制所有污水处理系统的动作；电源电压为:交流110V-240V,50HZ，工作环境：环境温度：零下10℃到45℃，环境湿度：＜90％。

过滤系统：包括进水管、增压泵、粗过滤格栅、细过滤格栅、流量控制器组成，增压泵与流量控制器通过导线与控制系统连接；进水管直径为5cm，由内壁通过防腐蚀处理的铜合金材料制成，进水管口安装有粗过滤格栅，孔径尺寸为2x2mm，进水管通过螺母与密封垫圈连接到增压泵，增压泵为120w铜泵头增压泵，增压泵将待处理的水加压通过细过滤格栅，孔径尺寸为1x1mm，格栅均采用铝合金栅条组成；通过过滤的水流量控制器自动控制流入生物系统的水流。

生物系统：包括曝气好氧装置和厌氧折流板反应器，它们之间通过管路连接，曝气好氧装置是将应处理的污水进入预曝气室，进行好氧生物降解，曝气好氧装置通过管路与风机连接，管路上设置有阀门；再进入膜过滤室，进一步降解后，经过滤后流入厌氧折流板反应器，经厌氧折流板反应器处理，进一步去除较大的悬浮物，降解有机物，改善污水的生化性；生物系统内通过溢流报警装置监测水位，以调节进水的稳定性。溢流报警装置连通上溢流进口和下溢流出口，下溢流出口低于上溢流进口，下溢流出口连通竖直设置于报警箱内的溢流泄放管的下管口，报警开关设置于报警箱内且低于溢流泄放管上管口，溢流泄放管侧壁设有小于下溢流出口泄放孔且低于报警开关，报警开关上连接有传感器，传感器与流量控制器连接，当出现溢流后，自动控制进水流量来防止溢流，结构简单，加工、制作方便，成本低，自动化控制省时省力。

分离系统：使用陶瓷过滤膜多层过滤，陶瓷过滤膜以氧化钛经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜，孔径尺寸为1μm，在压力作用的驱动下，液体在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的，PH耐受范围宽，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好，易清洗，可高温消毒、反向冲洗，使用寿命长，设备综合成本低。自动化设计系统兼备，操作方便。

排放系统：采用二氧化氯发生器对处理过的水进行消毒，杀灭废水中的有毒有害菌和微生物，ABHX系列二氧化氯发生器，是吸取了国内最新技术研制成功的新一代消毒设备，具有设计新颖、结构合理、产效高、转化率高、运行费用低、操作简便、安全等特点，适用于废水的消毒净化。

生活污水中有机物浓度高、悬浮物多、色度深，并含有大量的细菌，污染物主要以固态、溶解态存在的碳水化合物形式存在，使废水表现出很高的BOD5、CODcr、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外废水中含有大量的N、P等营养物质。废水中的固体残渣主要为有机物质，如不进行有效固液分离，就会给后续处理带来困难，增加处理负荷，影响处理效果。因此在工艺上必须强化预处理。采用物理加压过滤法作为强化预处理工艺，对废水进行固液分离是降低有机物负荷最有效方法，处理效率高，不受负荷、水质、温度等其它条件影响，不对环境造成二次污染。对于浓度较高的有机废水单独的厌氧处理一般不能够达到处理要求，单独的好氧处理运行费用高，厌氧—好氧串联工艺结合了厌氧处理工艺和好氧处理工艺的优点而避免了各自的缺点，厌氧处理工艺能耗低、污泥产量低，负荷高，但出水不达标；好氧处理工艺出水水质好，运行稳定，但需能耗，污泥产量较高。因此厌氧—好氧串联工艺在能耗、投资、处理成本和治理效果方面都具有较大的优越性。

首先在人机界面输入相关的控制指令，指令数据到达主机，经过分析人机界面的的数据，得到最优方案，然后命令控制器做出相应的动作，而使用者可以通过主机上的监控界面查看系统的工作状态以及一些相关参数，同时通过人机界面向系统注入运行数据，来控制主机的运行，进而控制所有污水处理系统的动作，生活污水首先经过进水管口的粗过滤格栅过滤，可去除废水中绝大部分固体物质，从而减少后续工艺的处理负荷，然后在增压泵的作用下加压，经细过滤格栅，在流量控制器的控制下将水流入曝气好氧装置的预曝气室，进行好氧生物降解，再进入膜过滤室，进一步降解后，经过滤后流入厌氧折流板反应器，经厌氧折流板反应器处理，进一步去除较大的悬浮物，降解有机物，改善污水的生化性；通过溢流报警装置监测水位，以调节进水的稳定性，再通过陶瓷过滤膜，在压力作用的驱动下，液体在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的，最后通过二氧化氯发生器对处理过的水进行消毒，杀灭废水中的有毒有害菌和微生物，将处理过的生活污水安全排放，整个过程通过控制系统智能自动化控制，不需要人力辅助。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，，所述的系统主要包括：动力系统、控制系统、过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统；所述的动力系统是指由汽车提供用于整个集约式生活污水处理过程的动力源；所述的控制系统是通过智能自动化控制过滤系统、生物系统、分离系统、排放系统的自动运行；所述的过滤系统采用增压泵并通过多层格栅对污水中杂质进行过滤，然后将过滤后的水通入具有好氧厌氧调节和曝气区的生物系统，再通入使用陶瓷过滤膜多层过滤的分离系统，最后使用具有杀菌加压功能的排放系统安全排放。

2.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在的于，所述的控制系统是由控制器，主机，人机界面和电源组成，所述的控制器是是指单片机用于接受通过所述的主机发出的污水处理信息，并根据这些信息控制继电器的闭合、断开，实现自动控制；所述的主机是PC机，经过分析人机界面的的数据，得到最优方案，然后命令控制器做出相应的动作，而使用者可以通过主机上的监控界面查看系统的工作状态以及一些相关参数，同时通过人机界面向系统注入运行数据，来控制主机的运行，进而控制所有污水处理系统的动作。

3.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，所述的过滤系统包括进水管、粗过滤格栅、细过滤格栅、流量控制器组成，所述的增压泵与流量控制器通过导线与控制系统连接；所述的进水管直径为5-6cm，由内壁通过防腐蚀处理的铜合金材料制成，进水管口安装有粗过滤格栅，孔径尺寸为2x2mm，进水管通过螺母与密封垫圈连接到增压泵，所述的增压泵为120w铜泵头增压泵，增压泵将待处理的水加压通过细过滤格栅，孔径尺寸为1x1mm，所述的格栅均采用铝合金栅条组成；通过过滤的水流量控制器自动控制流入生物系统的水流。

4.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，所述的生物系统包括曝气好氧装置和厌氧折流板反应器，它们之间通过管路连接，所述的曝气好氧装置是将应处理的污水进入预曝气室，进行好氧生物降解，所述的曝气好氧装置通过管路与风机连接，所述的管路上设置有阀门；再进入膜过滤室，进一步降解后，经过滤后流入厌氧折流板反应器，经厌氧折流板反应器处理，进一步去除较大的悬浮物，降解有机物，改善污水的生化性；所述的生物系统内通过溢流报警装置监测水位，以调节进水的稳定性。

5.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，所述的陶瓷过滤膜以氧化钛经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜，孔径尺寸为1μm，在压力作用的驱动下，液体在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。

6.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，所述的排放系统中设置有采用二氧化氯发生器对处理过的水进行消毒，杀灭废水中的有毒有害菌和微生物。

7.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，所述的动力系统包括发电系统和转换电路，所述的转换电路包括推挽功率变换电路、整流滤波电路、控制电路；所述的推挽功率变换电路是由汽车提供的电压通过电压转换器，将低压直流变换成高压、高频交流；所述的整流滤波电路与推挽功率变换电路的输出端连接，将推挽功率变换电路送来的高压、高频交流电转换成平滑的高压直流；所述的控制电路与整流滤波电路的输出端连接，通过导线连接到控制系统的电源。

8.如权利要求1所述的智能化车载集约式污水处理设备，其特征在于，所述的污水处理系统电源电压为:交流110V-240V,50HZ，工作环境：环境温度：零下10℃到45℃，环境湿度：＜90％。