CN110963642B - 在线监测式污水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及在线监测式污水处理系统,涉及河道污水处理设备,其包括电子控制器、电信号连接于电子控制器的无线通讯模块以及连接于通讯模块的监管终端,其特征在于:包括水质检测子系统和依次连通传输水体的进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统,所述水质检测子系统有多个检测端且多个检测点至少包括生化处理子系统和磁混澄清子系统的出水位置,所述电子控制器的信号输出端分别电信号连接于进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统的电控单元。本发明可检测处理过程中的水体水质并以其作为依据远程对污水处理装置做调控,从而其污水处理效果更佳且管控相对方便。

Description

在线监测式污水处理系统
技术领域
本发明涉及河道污水处理设备,尤其是涉及一种在线监测式污水处理系统。
背景技术
水污染是当前环境污染的重要部分,通过解决水污染可有效缓解环境污染。过往,污水处理系统的监管基本依赖人工现场巡检、检测、反馈和控制,其存在信息交互不及时,管控不便的问题。
针对上述技术问题,公告号为CN206573936U的专利-一种污水处理站的云技术智能控制系统,其包括每个污水处理站的故障报警装置、污泥回流泵、消化液回流泵、曝气机、监控装置和供电装置的控制端通过信号线连接于污水处理站的电子控制器输出端,电子控制器的信号出入端连接无线通讯模块的输出端,无线通讯模块通过无线电信号与云管理主机进行数据连接,云管理装置又与终端设施数据连接。
上述技术方案通过电子控制器、无线通讯模块以及云管理主机实现了污水处理设备的云智能和远程控制,方便了工作人员操作,但是其设备调控无污水实际处理效果做依据且对污水处理能力调控效果相对较弱,导致使用效果不佳,因此提出一种新的技术方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的之一是提供一种在线监测式污水处理系统,其可检测处理过程中的水体水质并以其作为依据远程对污水处理装置做调控,从而其污水处理效果更佳且管控相对方便。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
在线监测式污水处理系统,包括电子控制器、电信号连接于电子控制器的无线通讯模块以及连接于通讯模块的监管终端,其特征在于:包括水质检测子系统和依次连通传输水体的进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统,所述水质检测子系统有多个检测端且多个检测点至少包括生化处理子系统和磁混澄清子系统的出水位置,所述电子控制器的信号输出端分别电信号连接于进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统的电控单元。
通过采用上述技术方案,可通过水质检测子系统对生化处理后的水体、磁混澄清后的水体做检测并将检测数据反馈至电子控制器;工作人员可通过监管终端查看实时水质,再根据需求发送控制数据到电子控制器,通过其调控各个子系统的电控单元,以调控本发明的污水处理能力,使污水处理效果更佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述电子控制器包括PLC控制器,所述水质检测子系统包括输出端电信号连接于PLC控制器的氨氮在线分析仪和总磷在线分析仪,所述无线通讯模块包括3G/4G/GPRS通讯模块,所述监管终端包括计算机、平板和手机。
通过采用上述技术方案,本发明通过检测水体的氨氮含量、总磷含量作为水质判断的依据,通过PLC控制器接收检测数据并对各个子系统的电控单元做控制;同时,工作人员可通过计算机等设备配合无线通讯模块远程对PLC控制,从而设备的管控相对便捷。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述进水子系统包括多台提升泵,所述提升泵的进水端口连通于待处理污水,所述初沉淀子系统包括初级沉淀池以及若干液位开关,所述液位开关的检测部伸入初级沉淀池内且控制端耦接于提升泵。
通过采用上述技术方案,本发明得采用提升泵对抽送污水,通过设置液位开关使其能够对提升泵做自动启闭,从而简化控制流程。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述生化处理子系统包括投放有MBBR填料的箱体以及设置于箱体内的曝气装置,所述箱体设置有连通其内腔的进水管、出水管以及排空管,所述进水管连通于初级沉淀池,所述出水管的进水端侧为水质检测子系统的采样点;
所述箱体内设置有若干组曝气引导装置,所述曝气引导装置包括两个倾斜导板,所述倾斜导板的一端倾斜朝下,两个所述倾斜导板的上端相向,MBBR填料从倾斜导板的上端和液面之间经过,两个所述倾斜导板之间形成有导引腔体,两个所述倾斜导板相互背离一侧和箱体的内壁之间分别形成有回流腔体,所述曝气装置包括多根铺设于箱体内底的输气管道、安装在输气管道上的多个曝气盘以及用于为输气管道送气的风机,所述导引腔体位于曝气盘的上方;所述风机耦接于PLC控制器。
通过采用上述技术方案,初次沉淀的水体进入箱体,通过MBBR技术做生化处理;再此过程中,曝气装置产生的气泡在曝气引导装置的引导下可产生从导引腔体向两个回流腔体的逆时针内循环,使得水体能够更加充分的和MBBR填料做接触,所以生化处理效果更佳;同时,因为风机耦接于PLC控制器,所以在必要时,工作人员可通过对风机控制,调控生化处理环节的生化处理能力,从而使用效果相对更佳。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述二级沉淀子系统包括竖流式沉淀池,所述箱体的出水管连通于的竖流式沉淀池的进水管口。
通过采用上述技术方案,可通过竖流式沉淀池对生化处理产生的污泥等做沉淀,以进一步净化处理水体。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述磁混澄清子系统包括磁混澄清装置,所述磁混澄清装置包括依次连通的混合池、磁混池、助凝池、沉淀池以及用于添加物料的加药装置,所述混合池连通于竖流式沉淀池的出水管口;所述沉淀池的侧壁固定有与之内腔连通的出水管,所述出水管的进水端侧为水质检测子系统的采样点;
所述加药装置包括对混合池加药的混凝剂加药机构、对磁混池加磁种的螺旋喂料机以及对助凝池加药的絮凝剂加药机构,所述混凝剂加药机构和絮凝剂加药机构的输出管道的阀门电信号连接于PLC控制器,所述螺旋喂料机的电机耦接于PLC控制器。
通过采用上述技术方案,生化处理后的水体依次进入混合池、磁混池、助凝池、沉淀池做磁混澄清,以得到进一步净化处理;同时,因为加药装置连接于PLC控制器,所以工作人员还可通过对加药情况调控来控制其污水处理能力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括磁种回收装置,所述磁种回收装置包括机体以及安装于机体的打散机构和磁分离机构,所述磁分离机构包括转动连接于机体的磁辊、污泥收集组件以及磁种收集组件,所述磁种收集组件包括刮刀以及带式传输机,所述刮刀适配磁辊且一侧贴近磁辊的外部上圆周面,所述磁辊将磁种朝向刮刀的下刀面传送,所述带式传输机的传送方向和磁辊的转动方向相反且带式传输机的外输送面贴近磁辊的外圆周面,所述带式传输机位于刮刀的下方;
所述沉淀池为斜管沉淀池,所述斜管沉淀池的下部呈倒置锥台状且其底部开设有污泥出口,所述污泥出口连通有污泥中转池,所述打散机构的出料端口位于磁辊的最上端背离刮刀的一侧且其进料端口连通于污泥中转池。
通过采用上述技术方案,磁混澄清产生的污泥先通入污泥中转池做临时存储,再经过打散机构细化分散后输送到磁分离机构内做磁选分离,以分出污泥中的磁种,减小其损耗;使用时,磁辊吸附住污泥中的磁种并带动其朝向刮刀转动;在磁种移动到刮刀处时,磁种被在刮刀阻挡,无法继续跟随磁辊继续转动,之后积留落在刮刀下方的带式传输机的传动面上通过其送走;此时由于磁辊带动磁种向刮刀的下刀面移动,所以污泥等受重力作用跟随磁种移动至刮刀处的几率减小;又因为打散机构的出料端口位于磁辊的最上端背离刮刀的一侧,所以污泥基本不会直接落向刮刀,从而此时磁种回收相对更佳不易混杂污泥,从而其使用效果相对更佳;污泥中转池可减小磁种回收装置来不及处理污泥而导致的问题。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括污泥浓缩池和用于对污泥浓缩池内的污泥做脱水的污泥脱水机,所述初级沉淀池、竖流式沉淀池以及污泥中转池的污泥输送至污泥浓缩池。
通过采用上述技术方案,本发明还可对污泥做干化,以方便后续对其再利用等。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:还包括巴氏计量槽和设置于槽内的流量计,所述流量计电信号连接于PLC控制器。
通过采用上述技术方案,本发明可将处理好的水体通过巴氏计量槽排出并通过流量计统计处理的水量;流量计的检测数据反馈至PLC控制器,供工作人员后续使用。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:设置氨氮在线分析仪和总磷在线分析仪对生化处理后的水体、磁混澄清后的水体做检测并将检测数据反馈至PLC控制器;工作人员可通过计算机等监管终端查看实时水质数据,再根据需求发送控制数据到PLC控制器,通过其调控各个子系统的电控单元,以调控本发明的污水处理能力,使污水处理效果更佳。
附图说明
图1是本发明的污水处理流程示意图;
图2是本发明的系统框图,主要用以展示控制结构;
图3是本发明的生化处理子系统的结构示意图;
图4为本发明的磁混澄清装置的结构示意图;
图5为图4的纵剖结构示意图,主要用以展示各池内部结构;
图6为图5的A部放大示意图;
图7为本发明的磁种回收装置的结构示意图;
图8为本发明的磁种回收装置局部隐藏后的结构示意图;
图9为本发明的磁种回收装置的局部纵剖结构示意图,主要用以展示污泥收集组件的结构;
图10为本发明的磁辊的局部爆炸示意图;
图11为本发明的带式传输机的结构示意图。
图中,1、提升泵;21、初级沉淀池;22、液位开关;31、箱体;31a、进水管;31b、出水管;31c、排空管;31d、拦网31b;32、曝气装置;32a、输气管道;32b、曝气盘;32c、风机;33、曝气引导装置;33a、倾斜导板;34、导引腔体;35、回流腔体;36、过滤板;4、磁混澄清装置;40、竖流式沉淀池;41、混合池;411、搅拌器一;42、磁混池;421、搅拌器二;42a、下出口;43、助凝池;431、搅拌器三;44、沉淀池;44a、污泥出口;44b、出水管;45、加药装置;451、混凝剂加药机构;451a、增设管;451b、单向阀;452、螺旋喂料机;453、絮凝剂加药机构;46、闭口机构;46a、中间管;46b、电控阀;5、磁种回收装置;51、机体;52、高速剪切机;521、进料管道;53、磁辊;531、外辊;532、中心磁体;532a、嵌设槽;533、驱动轴;533a、不动轴;533b、旋转轴;533c、径向杆;534、卡环;534a、滚珠;54、污泥收集组件;54a、污泥收集座;54b、污泥输送管道;54c、挡泥板;55、磁种收集组件;551、刮刀;552、带式传输机;552a、安装架;552b、传动辊;552c、传动带;552d、驱动电机;552e、磁片;61、污泥中转池;62、污泥浓缩池;63、污泥脱水机;7、巴氏计量槽;71、流量计;81、氨氮在线分析仪;82、总磷在线分析仪;91、电子控制器;92、无线通讯模块;93、监管终端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一
参照图1和图2,为本发明公开的在线监测式污水处理系统,包括依次连通的进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统,污水依次通过各个子系统,以得到净化处理。
为方便工作人员对污水处理过程做监管、控制,并提高污水处理效果,本发明还包括水质检测子系统、电信号连接于水质检测子系统的电子控制器91、电信号连接于电子控制器91的无线通讯模块92以及连接于无线通讯模块92的监管终端93,其中水质检测子系统的检测点至少包括生化处理子系统和磁混澄清子系统的出水位置;电子控制器91连接于各个子系统的电气设备。
使用时,工作人员操作监管终端93通过无线通讯模块92获取水质检测子系统的检测数据,根据检测数据发送控制数据到电子控制器91,由电子控制器91对各个子系统对其电气设备做调控,以调节本发明的污水处理能力,从而污水处理效果更佳,本发明的使用效果相对更佳。
污水中需要处理的物质包括SS、总磷以及氨氮等,其中本发明的生化处理采用MBBR技术,其处理效果可参考氨氮含量;磁混澄清处理,则因为采用磁混凝技术,所以其处理效果可参考总磷含量;为此水质检测子系统设为包括氨氮在线分析仪81和总磷在线分析仪82。
电子控制器91包括PLC控制器(可多台配合组成厂区PLC控制系统),PLC控制器的输入端电信号连接于氨氮在线分析仪81和总磷在线分析仪82的检测数据输出端口,以便获取实时水质检测数据。
无线通讯模块92包括3G/4G/GPRS通讯模块,其电信号连接于PLC控制器的输入/输出端口且无线连接一云平台;使用时,PLC控制器通过无线模块将水质检测数据发送至云平台。
监管终端包括计算机、平板和手机,上述三者要求具有网络访问能力,以访问云平台获取相关数据,供工作人员对各个子系统做远程控制或现场控制使用。在污水处理厂区内至少安装一组现场计算机,用作现场控制使用。
实施例二
参照图1,为本发明公开的在线监测式污水处理系统,与实施例一的区别在于:进水子系统包括多台提升泵1。工作人员可在指定取水区侧边浇筑成型地埋式槽结构,然后将提升泵1安装固定于槽内并在槽口盖合槽盖,以减小提升泵1的安全性。
提升泵1的进水端口固定一连通污水的管道,出水端固定一传输管道,用于传输污水。提升泵1可设置3台,2台使用,1备用。
初沉淀子系统包括在污水处理区域(厂区内)通过钢筋混凝土构建出的初级沉淀池21,初级沉淀池21主要用以沉砂;在初级沉淀池21的侧壁成型一级溢流口,初次沉淀后的污水通过一级溢流口向外流出,流向下一水处理环节。
在初级沉淀池21内安装液位开关22,液位开关22可选择KEY-5液位浮球开关;液位开关22的检测部置于池内用于感应水位,而其控制端耦接于提升泵1,以对提升泵1做控制;液位开关22和提升泵1接线后,在初级沉淀池21内液面高度达到一定高度时,自动断开提升泵1,以防止污水过量。
PLC控制器(其继电器接线端)还耦接于提升泵1,以便工作人员根据需求,对其做远程控制,例如:切换不同工作机组。
参照图3,初沉淀后的污水通过管道自流到生化处理子系统等待做生化处理。生化处理子系统包括箱体31、设置于箱体31内的曝气装置32以及曝气引导装置33,其中箱体31可选择碳钢现场焊接(铆接)而成,以长方体状箱体31为例,其内腔呈上开口结构。箱体31一侧箱壁固定与之内腔连通的进水管31a,进水管31a连通于初级沉淀池21的一级溢流口;与进水管31a相对的另一侧箱壁的上部固定与之内腔连通的出水管31b;箱体31的下部箱壁还固定有与之内容连通的排空管31c。
曝气装置32包括多个均匀铺设于箱体31内底面并固定的输气管道32a,在输气管道32a上均匀安装有多个曝气盘32b;箱体31尺寸以L*B*H=15.0*3.2*4.5m为例,曝气盘32b可选择直径为260mm的旋混曝气盘;输气管道32a汇总于同一管道并连通有风机32c,风机32c置于箱体31外,其可选择罗茨鼓风机。为方便控制各个输气管道32a上还可分别安装适配的阀门。
参照图2,为方便控制,PLC控制器耦接变频器一,变频器一耦接于风机32c,以便工作人员对其控制。
参照图3,曝气引导装置33包括两个倾斜导板33a,倾斜导板33a的一端倾斜朝下,而横向至少一端部固定于箱体31的内壁,以实现固定;两个倾斜导板33a横向对称且两者的上端相向。在两个倾斜导板33a之间形成有导引腔体34;在两个倾斜导板33a相互背离侧和箱体31的内壁之间形成有回流腔体35。各个曝气盘32b分布于曝气引导装置33的下方。
使用时,箱体31内灌注经过初次沉淀的污水,并使液面位置高于倾斜导板33a的上端位置,以避免其阻碍MBBR填料流动;工作人员将MBBR填料置于箱体31的污水中后,开启风机32c使得曝气盘32b送出气泡做曝气动作;各个曝气盘32b送出的气泡向上浮动,在两个在倾斜导板33a的导向作用下被朝向两者中间汇聚,此时气泡对导引腔体34上部的水体扰动效果相对更佳,其对MBBR填料的搅动分散效果更佳;同时,此时的水体从导引腔体34的上部朝向两个回流腔体35侧流动,回流腔体35下部的水体补充回导引腔体34的下部,即此时箱体31内的水体形成内循环流动,从而MBBR填料可对各部分水体做更充分接触,利用其处理污水的能力相对更佳。
曝气引导装置33可设置多组;倾斜导板33a的倾斜度可选择30-45°。
参照图3,在箱体31内于倾斜导板33a的上方还设置有多个拦网31d,拦网31d在箱体31内腔的上部通过多个筋杆呈横纵均匀分布,其上沿和液面之间的间距要求可供1-3个MBBR填料通过;MBBR填料可选择型号:φ25*15mm。拦网31d的设置,可有效防止MBBR填料出现堆料的问题。
氨氮在线分析仪81的采样端(探头)置于箱体31的出水管31b的进水端侧。
在箱体31内环绕出水管31b的进水端侧围设固定有过滤板36,过滤板36上的孔径小于MBBR填料的大小,以防止MBBR填料脱离箱体31。氨氮在线分析仪81的采样端可置于多个过滤板36围出的腔体内,PLC控制器电信号连接于氨氮在线分析仪81的输出端。
使用时,工作人员可在PLC控制器内预设多个氨氮参考值,例如:A参考值-12mg/L。当氨氮在线分析仪81反馈至PLC控制器的检测值超出A参考值,则其对应控制变频器一调大风机32c的转速,以增强曝气装置的曝气效果、对MBBR填料的扰动效果,从而提高生化处理污水的能力。PLC控制器的调节幅度,可由工作人员实际验证获取再输入至PLC控制器 。
实施例三
参照图1,为本发明公开的在线监测式污水处理系统,与实施例二的区别在于:二级沉淀池子系统包括竖流式沉淀池40,箱体的出水口通过管道连通于竖流式沉淀池40的进水管口,两者之间的管道可加装水泵做辅助动力。通过竖流式沉淀池40可对生化处理过的污水中的污泥做沉淀收集,以再次对污水做净化。
通过竖流式沉淀池40沉淀的污水,从出水管口脱离并通过中间传输机构(中间水泵以及连通水泵的进水/出水管口的管道)传输到磁混澄清子系统。
参照图4和图5,磁混澄清子系统包括磁混澄清装置4和与配合使用的磁种回收装置5,其中磁混澄清装置4包括包括依次相互连通的混合池41、磁混池42、助凝池43和沉淀池44;另,还包括分别对混合池41和助凝池43添加混凝剂和絮凝剂、对磁混池42添加磁粉的加药装置45。
使用时,污水通过管道先送入混合池41和混凝剂混合,再进入磁混池42和磁粉混合,接着进入助凝池43和絮凝剂混合,之后再进入沉淀池44沉淀去污,以完成对污水做澄清处理。
其中,沉淀池44的侧壁上部固定有与之内腔连通的出水管44b,出水管44b的进水端侧为水质检测的采样点。
总磷水质在线分析仪,例如:天瑞仪器的WAOL2000-TN水质在线分析仪,其通过水泵从采样点收取水体作为检测样品。PLC控制器电信号连接于总磷水质在线分析仪的数据输出端口,获取总磷检测数据,以便后续根据实际水质调控混澄清装置4。
参照图4,混合池41落在指定工区,其一侧池壁固定有与之内腔连通的进水管道,用于输入污水。在混合池41的上部(本实施例以合金封口池体为例)安装固定有若干个搅拌器一411,搅拌器一411包括减速电机和同轴固定于减速电机输出轴的搅拌杆,搅拌杆伸入混合池41内的液面之下,以便做搅拌。
PLC控制器耦接变频器二,变频器二耦接于搅拌器一411,以便对其做控制。
参照图4,加药装置45包括混凝剂加药机构451,混凝剂加药机构451可选择PAC加药装置,其可选择潍坊山水环保机械制造的PAC加药装置。混凝剂加药机构451的输出管端固定并连通增设管451a,增设管451a伸入混合池41。混凝剂加药机构451至少其输出管上的管阀(电控阀)电信号连接于PLC控制器,以便对其加药做自动控制。
为提高混合池41的混合效果,增设管451a设为朝向混合池41的底部延伸,以将药剂添加至池底,提高搅拌时的混合效果。在增设管451a上可安装单向阀451b,以防止污水倒灌等问题。
参照图5和图6,由于当前为混合池41底部加药,所以对其设置对外出水的四级溢流口,四级溢流口远离加药位置且其内部安装闭口机构46。闭口机构46包括插设固定于四级溢流口内的中间管46a,在中间管46a上安装适配的电控阀46b,例如:电动蝶阀;电控阀46b电信号连接于PLC控制器,以便做控制。
在搅拌前中期,可通过电控阀46b关闭中间管46a;后期搅拌时间达到后,再导通中间管46a送出污水,从而防止未混合均匀的污水直接被送出而影响使用效果。
参照图4和图5,从中间管46a送出的污水进入磁混池42,磁混池42紧贴混合池41设置,两者共用一侧壁。在磁混池42的上部安装固定有若干搅拌器二421,搅拌器二421和搅拌器一411结构相同,其搅拌杆伸入池内液面之下。
参照图4,加药装置45包括用于添加磁粉的螺旋喂料机452;在磁混池42的边侧设立机架,螺旋喂料机452安装固定于机架,使其出料端口伸至磁混池42的上方。在螺旋喂料机452的出料端口固定并连通管道,管道插入磁混池42的上部池壁,以便添加磁粉。螺旋喂料机452的电机,或者说电机控制单元耦接于PLC控制器,以便工作人员对其控制。为提高加料精度,螺旋喂料机452选择计量式螺旋喂料机。
参照图5,磁混池42的下部侧壁开设有下出口42a,助凝池43紧贴磁混池42设置,两者共用一侧壁;下出口42a连通助凝池43。在下出口42a内同样安装固定闭口机构46,以防止未混合污水直接进入助凝池43。
参照图4,助凝池43的上部安装固定有若干搅拌器三431,搅拌器三431的结构和搅拌器一411的结构相同,其搅拌杆伸入池内的液面之下。
加药装置45包括絮凝剂加药机构453,絮凝剂加药机构453可选择PAM加药装置,其可选择潍坊一辰环保水处理设备的PAM加药装置。絮凝剂加药机构453至少输出管上的管阀(电控阀)电信号连接于PLC控制器,以便对其加药做自动控制。
絮凝剂加药机构453的输出管端同混凝剂加药装置451一样连通一插入助凝池43池底的管道,以加强絮凝剂的搅拌效果,同时还在该管道上同样安装单向阀451b防止污水倒流。
参照图5,助凝池43的上部侧壁开设有连通沉淀池44的组凝池溢流口43a。沉淀池44紧贴助凝池43设置,两者共用一侧壁。
为加强沉淀池44的对污水的沉淀处理效果,其选择斜管沉淀池,斜管沉淀池相对其他沉淀池,其沉淀表面积更大,沉淀效果相对更佳。
为方便对沉淀产生的污泥做收集,斜管沉淀池的下部设为倒置锥台状,以便汇聚导出污泥;在斜管沉淀池的下部成型有污泥出口44a,其后续可通过法兰连接污泥泵将污泥送至指定位置处理。
参照图7和图9,为减小磁粉(磁种)损耗并防止二次污染,带有磁种的污泥需要通过磁种回收装置5做磁种回收,磁种回收装置5包括机体51以及安装于机体51的打散机构和磁分离机构,其中磁分离机构包括转动连接于机体51的磁辊53、污泥收集组件54以及磁种收集组件55。
使用时,混有磁种的污泥先通过打散机构细化分散,再输送到磁辊53上,由磁辊53配合将磁种收集组件55将磁种回收,由污泥收集组件54对剩余的污泥收集并排。
参照图8和图9,打散机构包括高速剪切机52,例如:太仓希德机械科技有限公司的废水处理用高剪切乳化机,其安装于机体51的外壁且输入端口通过管道连通污泥泵等接收污泥,其输出端口伸入机体51且固定并连通有进料管道521,进料管道521远离高速剪切机52的一端弯折并倾斜向下。为加强出料效果,进料管道521出料端制扁呈U状的下料槽。进料管道521的出料端口位于磁辊53的最上端(横置)侧方,该侧方处于磁辊53的转动方向的前侧,污泥脱离进料管道521后落在磁辊53上。
参照图9和图10,磁辊53包括呈中空管状的外辊531以及中心磁体532,在外辊531的内腔中心轴向设置有驱动轴533,驱动轴533包括同轴的不动轴533a和旋转轴533b,不动轴533a的一端固定于机体51,另一端轴向内凹形成转孔,旋孔内可固定适配的轴承;旋转轴533b的端头成型在端头轴且插接固定于轴承,以转动连接于不动轴533a;旋转轴533b远离不动轴533a的一端转动连接于机体51。
在旋转轴533b远离不动轴533a的一端于外壁径向固定有多根径向杆533c,径向杆533c远离旋转轴533b的一端固定于外辊531的内壁,以用于驱动外辊531转动。
中心磁体532设置于外辊531的内腔,其套设固定于不动轴533a上且可相对旋转轴533b转动。中心磁体532的长度沿外辊531的长度延伸且和径向杆533c互不干涉。
在机体51的外壁安装有减速电机,减速电机的输出轴同轴固定于旋转轴533b,以用于带动外辊531转动。
中心磁体532远离径向杆533c的一端外周向开设有嵌设槽532a,在嵌设槽532a内嵌设固定有适配的卡环534;在卡环534的外壁滚动连接有多个滚珠534a,滚珠534a抵接于外辊531的内壁面,其一方面配合径向杆533c对外辊531做支撑,另一方面可减小摩擦力,从而使用效果相对更佳。
中心磁体532端视呈3/4圆形(中心有孔)且其缺口的两边分别为水平边和竖直边(基于磁辊53横置)。
参照图9,磁种收集组件55包括刮刀551以及带式传输机552,刮刀551固定连接于机体51,其长度沿磁辊53的长度延伸且抵接于磁辊53;刮刀551位于中心磁体532的缺口侧。磁辊53将磁种向刮刀551的下刀面传送。
带式传输机552的传送方向和磁辊53的转动方向相反且带式传输机552位于刮刀551的下方。带式传输机552的进料端可平齐于中心磁体532的缺口水平边且其外带面贴近磁辊53的外辊531。外辊531采用非铁磁性材料,即不可被磁化的材料,例如:PVC制成。
使用时,混有磁种的泥浆流动至磁辊53上,此时受中心磁体532的作用,磁种被吸附于外辊531的外壁并跟随其移动;随着外辊531带动磁种移动至中心磁体532的缺口位置,其磁力大幅减小,磁种自然脱离外辊531或受刮刀551阻挡无法继续跟随外辊531移动,此时磁种逐渐受重力等影响逐渐下移并落在带式传输机552的外带面,从而通过其被送走。带式传输机552的出料端伸出机体51,其下方可安装收集槽,以便收集磁种。
参照图9和图11,带式传输机552包括固定于机体51内的安装架552a,在安装架552a上转动连接有多个传动辊552b,传动辊552b平行于磁辊53且横向排布;在多个传动辊552b上套设固定同一传动带552c;在安装架552a安装有驱动电机552d,驱动电机552d的输出轴同轴固定于某一传动辊552b。开启驱动电机552d带动传动辊552b转动,即可驱动传动带552c。
为保证磁种能够被带式传输机552送出,在传动带552c的内环侧设置有磁片552e,磁片552e沿传动带552c的长度延伸,其位于传动带552c靠近磁辊53的一端且磁片552e的端头延伸至带式传输机552的中部;磁片552e固定于安装架552a且分为多段,以防止干涉传动辊552b;靠近磁辊53的传动辊552b外壁可成型多个环,环与环之间的间隙可固定磁片。此时磁种可吸附于传动带552c上被送出,又因为磁片552e只有一段,所以不会对出料造成过多阻碍。
污泥收集组件54包括污泥收集座54a以及污泥输送管道54b,其中污泥收集座54a的上部内凹呈U状且内凹结构适配磁辊53;磁辊53距离污泥收集座54a的内凹的壁面间距可选择3-5cm。污泥输送管道54b一端连通污泥收集座54a内凹结构的底部,另一端穿出机体51,以将污泥排出。
为防止污泥在磁种回收过程中外溅,污泥收集座54a的上部向上延伸形成有在挡泥板54c,挡泥板54c包覆磁辊53背离刮刀551的一侧。
机体51呈全包覆结构,以防止污物进入影响使用效果;为方便维修,机体51的一侧可设开口,并通过螺栓固定侧盖,以在保持封闭的情况下,方便后续维修工作。
实施例四
参照图1和图5,为本发明公开的在线监测式污水处理系统,与实施例三的区别在于:本发明还包括污泥集中处理子系统,污泥集中处理子系统包括污泥中转池61,污泥中转池61可采用防腐碳钢板材固定成型,污泥出口44a,即磁混澄清子系统的污泥出口通过管道连通于污泥中转池61,用于临时存储带有磁种的污泥;此时通过污泥泵抽送污泥中转池61中的污泥,将其从送到磁种回收装置5做磁种回收。
参照图1,污泥集中处理子系统还包括污泥浓缩池62和污泥脱水机63,污泥浓缩池62通过钢筋混凝土浇筑成型于厂区且为地下式。污泥浓缩池62配置至少两台污泥进料泵,1台使用1备用。初级沉淀池21、箱体31以及磁种回收装置5处理过后的污泥均先通过管道输送到污泥浓缩池62内,再通过污泥脱水机63对池内的污泥做脱水处理,之后再通过运输车运走作为制作肥料的原料等。污泥脱水机63可选择型号ARK304的叠螺污泥脱水机。
参照图1和图2,本发明还包括巴氏计量槽7,巴氏计量槽7内安装流量计71,其可选择型号为WL-1A1的超声波流量计;巴氏计量槽7的出水口可作用氨氮在线分析仪81和总磷在线分析仪82的检测采样点;流量计71可电信号连接于PLC控制器。
工作原理:
一、提升泵1将污水输送到初级沉淀池21,在初级沉淀池21内对污水做沉砂处理,以减小水中的大颗粒悬浮物和砂石;沉淀物形成污泥,通过污泥进料泵输送到污泥浓缩池62,等待处理;
二、除沉淀之后的水体输送至箱体31内,在箱体31内投放MBBR填料,通过厌氧、好氧微生物对污水做生化处理;此时曝气装置32开启,气泡上浮,扰动水体,带动水中的MBBR填料翻滚,并在曝气引导装置33的作用下驱使箱内水体形成内循环,保证水体能够和MBBR填料做充分接触,从而提高污水生化处理能力;生化处理的污泥,同样抽送到污泥浓缩池62等待处理,而生化处理后的水体流向下一级;
另,氨氮在线分析仪81检测箱体31输出的水体并传输检测数据到PLC控制器(电子控制器91);
三、生化处理后的污水进入竖流式沉淀池40,通过对其水体做二级沉淀减小其含有的污泥;
四、二次沉淀后的水体流入混合池41,之后依次通过磁混池42、助凝池43、沉淀池44完成磁混澄清处理;磁混澄清后产生的污泥输送到污泥中转池61等待做磁种回收处理,水体则流向巴氏计量槽7做计量并排放;
另,总磷在线分析仪82检测沉淀池44和巴氏计量槽7输出水体的水质并传输检测数据到PLC控制器。
本发明的控制方式包括三种:
一、工作人员在PLC控制器预设标准参数阈值,当氨氮在线分析仪81和总磷在线分析仪82反馈回来的水质检测数据超出标准参数阈值,PLC控制器自动控制其所属子系统的电气设备做调控,具体调控方式和调控参数可根据实际加工验证得到;
二、工作人员通过监管终端93查看实时水质数据,再根据需要发送控制数据到PLC控制器,控制PLC控制器对各个子系统的电气设备做调控;
三、将前两种控制方式混合,在PLC控制器预设自动响应触发时间,当反馈回来的水质检测数据超出标准参数阈值且在自动响应触发时间内未有工作人员作出响应操作,则PLC控制器根据预设的调控参数和调控方式自动响应。
综上所述,本发明可根据实时水质情况调控本发明的污水处理能力,从而本发明的污水处理能力更佳,使用效果也更佳。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种在线监测式污水处理系统,包括电子控制器(91)、电信号连接于电子控制器(91)的无线通讯模块(92)以及连接于无线通讯模块(92)的监管终端(93),其特征在于:包括水质检测子系统和依次连通传输水体的进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统,所述水质检测子系统有多个检测端且多个检测点至少包括生化处理子系统和磁混澄清子系统的出水位置,所述电子控制器(91)的信号输出端分别电信号连接于进水子系统、初沉淀子系统、生化处理子系统、二级沉淀子系统以及磁混澄清子系统的电控单元;
所述生化处理子系统包括投放有MBBR填料的箱体(31)以及设置于箱体(31)内的曝气装置(32),所述箱体(31)设置有连通其内腔的进水管(31a)、出水管(31b)以及排空管(31c),所述出水管(31b)的进水端侧为水质检测子系统的采样点;
与进水管(31a)相对的另一侧箱壁的上部固定与之内腔连通的出水管(31b);
所述箱体(31)内设置有若干组曝气引导装置(33),所述曝气引导装置(33)包括两个倾斜导板(33a),所述倾斜导板(33a)的一端倾斜朝下,两个所述倾斜导板(33a)的上端相向,MBBR填料从倾斜导板(33a)的上端和液面之间经过,两个所述倾斜导板(33a)之间形成有导引腔体(34),两个所述倾斜导板(33a)相互背离一侧和箱体(31)的内壁之间分别形成有回流腔体(35),所述曝气装置(32)包括多根铺设于箱体(31)内底的输气管道(32a)、安装在输气管道(32a)上的多个曝气盘(32b)以及用于为输气管道(32a)送气的风机(32c),所述导引腔体(34)位于曝气盘(32b)的上方。
2.根据权利要求1所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:所述电子控制器(91)包括PLC控制器,所述水质检测子系统包括输出端电信号连接于PLC控制器的氨氮在线分析仪(81)和总磷在线分析仪(82),所述无线通讯模块(92)包括3G/4G/GPRS通讯模块,所述监管终端(93)包括计算机、平板和手机。
3.根据权利要求2所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:所述进水子系统包括多台提升泵(1),所述提升泵(1)的进水端口连通于待处理污水,所述初沉淀子系统包括初级沉淀池(21)以及若干液位开关(22),所述液位开关(22)的检测部伸入初级沉淀池(21)内且控制端耦接于提升泵(1)。
4.根据权利要求3所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:所述进水管(31a)连通于初级沉淀池(21),所述风机(32c)耦接于PLC控制器。
5.根据权利要求4所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:所述二级沉淀子系统包括竖流式沉淀池(40),所述箱体(31)的出水管(31b)连通于的竖流式沉淀池(40)的进水管(31a)口。
6.根据权利要求5所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:所述磁混澄清子系统包括磁混澄清装置(4),所述磁混澄清装置(4)包括依次连通的混合池(41)、磁混池(42)、助凝池(43)、沉淀池(44)以及用于添加物料的加药装置(45),所述混合池(41)连通于竖流式沉淀池(40)的出水管(31b)口;所述沉淀池(44)的侧壁固定有与之内腔连通的出水管(31b),所述出水管(31b)的进水端侧为水质检测子系统的采样点;
所述加药装置(45)包括对混合池(41)加药的混凝剂加药机构(451)、对磁混池(42)加磁种的螺旋喂料机(452)以及对助凝池(43)加药的絮凝剂加药机构(453),所述混凝剂加药机构(451)和絮凝剂加药机构(453)的输出管道的阀门电信号连接于PLC控制器,所述螺旋喂料机(452)的电机耦接于PLC控制器。
7.根据权利要求6所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:还包括磁种回收装置(5),所述磁种回收装置(5)包括机体(51)以及安装于机体(51)的打散机构和磁分离机构,所述磁分离机构包括转动连接于机体(51)的磁辊(53)、污泥收集组件(54)以及磁种收集组件(55),所述磁种收集组件(55)包括刮刀(551)以及带式传输机(552),所述刮刀(551)适配磁辊(53)且一侧贴近磁辊(53)的外部上圆周面,所述磁辊(53)将磁种朝向刮刀(551)的下刀面传送,所述带式传输机(552)的传送方向和磁辊(53)的转动方向相反且带式传输机(552)的外输送面贴近磁辊(53)的外圆周面,所述带式传输机(552)位于刮刀(551)的下方;
所述沉淀池(44)为斜管沉淀池,所述斜管沉淀池的下部呈倒置锥台状且其底部开设有污泥出口(44a),所述污泥出口(44a)连通有污泥中转池(61),所述打散机构的出料端口位于磁辊(53)的最上端背离刮刀(551)的一侧且其进料端口连通于污泥中转池(61)。
8.根据权利要求7所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:还包括污泥浓缩池(62)和用于对污泥浓缩池(62)内的污泥做脱水的污泥脱水机(63),所述初级沉淀池(21)、竖流式沉淀池(40)以及污泥中转池(61)的污泥输送至污泥浓缩池(62)。
9.根据权利要求7所述的在线监测式污水处理系统,其特征在于:还包括巴氏计量槽(7)和设置于槽内的流量计(71),所述流量计(71)电信号连接于PLC控制器。
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