CN110981122A - 一种可智能控温的中水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可智能控温的中水处理系统及方法，系统包括依次连通的调节池、生化反应池和中水池，所述生化反应池内分别设置有电热膜发热装置和温度传感器，所述电热膜发热装置与所述温度传感器均连接温控器。本发明的有益效果：采用电热膜发热装置为生化反应池直接供暖，整体上降低了能耗，有十分明显的经济效益；同时也便于将先进的中水处理系统推广到我国更广大的北方地区，从而带来明显的社会效益；电热膜发热装置与温度传感器和温控器结合，可以智能控制水温，即使在冬季生化反应池内的水温也可始终保持在最适宜生化反应的温度区间内，极大增强了系统处理污废水的效果。
Description
技术领域
本发明涉及中水处理系统的技术领域，具体来说，涉及一种可智能控温的中水处理系统及方法。
背景技术
“中水”是相对于上水（给水）和下水（排水）而言的。中水处理技术是利用各种物理，化学和生物的方式方法对排出的污废水进行不同深度的按需处理，从而达到要求的水质，然后回用到循环中，从而能够节约水资源，减少环境污染。
在我国北方地区，冬季气候寒冷，传统上采用为生化反应池加保温和空调，甚至为其周身缠满电伴热带的措施来提升生化反应池内的水温，这些措施一来不足于使水温达到适宜生化反应进行所需的最低14摄氏度的要求，且能耗巨大；二来不能够智能控制水温，以更好地培养适宜菌种，取得更佳的生化效果。以上弊端极大限制了先进的中水处理技术在我国北方地区的推广使用。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种可智能控温的中水处理系统，其将热膜发热装置应用于中水处理技术中并与温度传感器和温控器结合，不仅具有加热快，效率高，耗能小等特点，还能智能控制水温，使生化反应池内的水温一直保持最适宜温度区间内，极大增强了系统在冬季的生化效果，有利于在北方地区推广和使用，从而取得了更明显的社会效益。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种可智能控温的中水处理系统，包括依次连通的调节池、生化反应池和中水池，所述生化反应池内分别设置有电热膜发热装置和温度传感器，所述电热膜发热装置与所述温度传感器均连接温控器。
进一步地，所述电热膜发热装置包括依次设置的保温层、电热膜、绝缘层和金属网，所述保温层贴附于所述生化反应池的内侧壁或内底壁，所述电热膜电连接所述温控器，所述金属网接地。
进一步地，所述调节池的进水口设置有格栅和毛发聚集器，所述调节池内设置有提升泵，所述提升泵通过连接管道连通所述生化反应池。
进一步地，所述生化反应池通过管路或设置有水泵的管路连通所述中水池。
进一步地，所述中水池连接回用泵的进水管，所述回用泵的出水管连接出水总管。
进一步地，所述温控器位于设备间内。
本发明还提供了一种可智能控温的中水处理方法，包括以下步骤：
S1污废水经调节池过滤及预处理后进入生化反应池内进行下一步的生化反应；
S2在生化反应过程中，位于所述生化反应池内的温度传感器实时将采集的温度数据传送给温控器，所述温控器通过控制位于所述生化反应池内的电热膜发热装置来控制所述生化反应池内的水温，以使水温保持在20～30摄氏度的最佳生化反应区间内；
S3污废水在所述生化反应池内完成生化反应后存储于中水池中。
进一步地，所述电热膜发热装置包括依次设置的保温层、电热膜、绝缘层和金属网，所述保温层贴附于所述生化反应池的内侧壁或内底壁，所述金属网接地。
进一步地，在S2中，若所述生化反应池内的水温低于20摄氏度，所述温控器将所述电热膜发热装置的温度调高，所述温度传感器每隔30分钟采样一次水温反馈给所述温控器，所述温控器根据反馈的水温确定出是继续升高所述电热膜发热装置的温度还是停止升高所述电热膜发热装置的温度；若所述生化反应池内的水温高于30摄氏度，所述温控器将所述电热膜发热装置关闭或将所述电热膜发热装置的温度调低，所述温度传感器每隔30分钟采样一次水温反馈给所述温控器，所述温控器根据反馈的水温确定出是继续调低所述电热膜发热装置的温度还是停止调低所述电热膜发热装置的温度；若所述生化反应池内的水温处于20～30摄氏度的最佳生化反应区间内，所述温控器保持所述电热膜发热装置的当前状态不变，所述温度传感器每隔2小时采样一次水温反馈给所述温控器。
进一步地，所述中水池通过回用泵将其内的中水泵至出水总管以将中水用于不同用途。
本发明的有益效果：采用电热膜发热装置为生化反应池直接供暖，整体上降低了能耗，有十分明显的经济效益；同时也便于将先进的中水处理系统推广到我国更广大的北方地区，从而带来明显的社会效益；电热膜发热装置与温度传感器和温控器结合，可以智能控制水温，即使在冬季生化反应池内的水温也可始终保持在最适宜生化反应的温度区间内，极大增强了系统处理污废水的效果；电热膜发热装置具有极高的能效和易维护性，无需增加多余的管路和阀门，也极大降低了系统后期的运行费用；通过将电热膜发热装置引入传统的中水处理系统中，极大增强了中水处理系统的环境适应能力，尤其在我国寒冷的北方冬季，从而使得应用范围大大扩展，带来良好的经济和社会效益；系统能耗低，智能化，前期投入小，后期维护运行费用更低，适用于医院，酒店，轨道交通站点，高速公路服务区和城市居民小区等各种场合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的可智能控温的中水处理系统的示意图；
图2是根据本发明实施例所述的电热膜发热装置的示意图。
图中：
1、调节池；2、生化反应池；3、中水池；4、设备间；5、保温层；6、电热膜；7、绝缘层；8、金属网；9、温度传感器；10、温控模块,11、格栅；12、水泵；13、曝气装置；14、提升泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，根据本发明实施例所述的一种可智能控温的中水处理系统，包括依次连通的调节池1、生化反应池2和中水池3，所述生化反应池2内分别设置有电热膜发热装置和温度传感器9，所述电热膜发热装置与所述温度传感器9均连接温控器10。
在本发明的一个具体实施例中，所述电热膜发热装置包括依次设置的保温层5、电热膜6、绝缘层7和金属网8，所述保温层5贴附于所述生化反应池2的内侧壁或内底壁，所述电热膜6电连接所述温控器10，所述金属网8接地。
在本发明的一个具体实施例中，所述调节池1的进水口设置有格栅11和毛发聚集器，所述调节池1内设置有提升泵14，所述提升泵14通过连接管道连通所述生化反应池2。
在本发明的一个具体实施例中，所述生化反应池2通过管路或设置有水泵12的管路连通所述中水池3。
在本发明的一个具体实施例中，所述中水池3连接回用泵的进水管，所述回用泵的出水管连接出水总管。
在本发明的一个具体实施例中，所述温控器10位于设备间4内。
本发明还公开了一种可智能控温的中水处理方法，包括以下步骤：
S1污废水经调节池1过滤及预处理后进入生化反应池2内进行下一步的生化反应；
S2在生化反应过程中，位于所述生化反应池2内的温度传感器9实时将采集的温度数据传送给温控器10，所述温控器10通过控制位于所述生化反应池2内的电热膜发热装置来控制所述生化反应池2内的水温，以使水温保持在20～30摄氏度的最佳生化反应区间内；
S3污废水在所述生化反应池2内完成生化反应后存储于中水池3中。
在本发明的一个具体实施例中，所述电热膜发热装置包括依次设置的保温层5、电热膜6、绝缘层7和金属网8，所述保温层5贴附于所述生化反应池2的内侧壁或内底壁，所述金属网8接地。
在本发明的一个具体实施例中，在S2中，若所述生化反应池2内的水温低于20摄氏度，所述温控器10将所述电热膜发热装置的温度调高，所述温度传感器9每隔30分钟采样一次水温反馈给所述温控器10，所述温控器10根据反馈的水温确定出是继续升高所述电热膜发热装置的温度还是停止升高所述电热膜发热装置的温度；若所述生化反应池2内的水温高于30摄氏度，所述温控器10将所述电热膜发热装置关闭或将所述电热膜发热装置的温度调低，所述温度传感器9每隔30分钟采样一次水温反馈给所述温控器10，所述温控器10根据反馈的水温确定出是继续调低所述电热膜发热装置的温度还是停止调低所述电热膜发热装置的温度；若所述生化反应池2内的水温处于20～30摄氏度的最佳生化反应区间内，所述温控器10保持所述电热膜发热装置的当前状态不变，所述温度传感器9每隔2小时采样一次水温反馈给所述温控器10。
在本发明的一个具体实施例中，所述中水池3通过回用泵12将其内的中水泵至出水总管以将中水用于不同用途。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本发明的上述技术方案进行详细说明。
本发明所述的可智能控温的中水处理系统包括调节池1、生化反应池2、中水池3、设备间4、电热膜发热装置、温度传感器9和温控器10。
电热膜发热装置敷设于生化反应池2的内侧壁或内底壁；温度传感器9设置在生化反应池2中；温控器10设置在设备间4中。温控器10的型号可以为CN7500、PB-TC-THC10等。温度传感器9的型号可以为PT100。
电热膜发热装置包括保温层5、电热膜6、绝缘层7和金属网8，其中金属网8需接地，电热膜6电连接温控器10。
生化反应池2内还具有曝气装置13。
调节池1用于对污废水进行预处理，调节池1的进水口设置有格栅11和毛发聚集器，用于对污废水进行过滤。生化反应池2用于对预处理后的污废水进行生化反应，生化反应池2包括回流区、厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区以及脱氧区。预处理后的污废水依次经过回流区、厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区以及脱氧区后完成生化反应。
在具体使用时，具体流程步骤如下：
1）污废水从调节池1的进水口进入调节池1，通过格栅11和毛发聚集器对污废水进行过滤，确保能有效去除污废水中杂物和部分悬浮物。
2）污废水从调节池1中完成预处理后经提升泵14和连接管道进入生化反应池2，生化反应池2对预处理后的污废水进行生化反应，在生化反应过程中，温度传感器9实时将采集的温度数据传送给设备间4中设置的温控器10；通过温控器10控制生化反应池2中的水温，使其保持在20～30摄氏度的最佳生化反应区间内；若生化反应池中的水温低于此温度区间（即20～30摄氏度的最佳生化反应区间）下限，温控器10则输出更大电流将电热膜发热装置的温度调高，温度传感器9每隔30分钟采样一次并反馈生化反应池2的水温给温控器10，温控器10根据反馈回来的水温决定出是继续升高电热膜发热装置的温度还是停止升温；反之，若水温高于此温度区间上限，则关闭或调小电热膜发热装置的温度，温度传感器9每隔30分钟采样一次并反馈生化反应池2的水温给温控器10，温控器10根据反馈回来的水温决定出是继续降低电热膜发热装置的温度还是停止降温；若温度处于此温度区间内，则保持电热膜发热装置的当前状态不变，温度传感器9每隔2小时采样一次并反馈生化反应池2的水温给温控器10。
3）污废水在生化反应池2内完成生化反应后，通过自流或水泵12进入中水池3。中水池4内设有回用泵，中水池4可以通过回用泵将中水用于不同用途。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，电热膜发热装置为生化反应池直接供暖，并与温控器和温度传感器相结合，从而使得生化反应池中的水温即使在冬季也保持在最适宜进行生化反应的温度区间（20～30摄氏度）内，从而极大增强了中水处理系统在冬季的处理效果；由于电热膜发热装置的高能效，整体上降低了能耗，具有十分明显的经济效益，同时也便于将先进的中水处理系统推广到我国更广大的北方地区，从而带来明显的社会效益。
以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可智能控温的中水处理系统，包括依次连通的调节池（1）、生化反应池（2）和中水池（3），其特征在于，所述生化反应池（2）内分别设置有电热膜发热装置和温度传感器（9），所述电热膜发热装置与所述温度传感器（9）均连接温控器（10）。
2.根据权利要求1所述的可智能控温的中水处理系统，其特征在于，所述电热膜发热装置包括依次设置的保温层（5）、电热膜（6）、绝缘层（7）和金属网（8），所述保温层（5）贴附于所述生化反应池（2）的内侧壁或内底壁，所述电热膜（6）电连接所述温控器（10），所述金属网（8）接地。
3.根据权利要求1所述的可智能控温的中水处理系统，其特征在于，所述调节池（1）的进水口设置有格栅（11）和毛发聚集器，所述调节池（1）内设置有提升泵（14），所述提升泵（14）通过连接管道连通所述生化反应池（2）。
4.根据权利要求1所述的可智能控温的中水处理系统，其特征在于，所述生化反应池（2）通过管路或设置有水泵（12）的管路连通所述中水池（3）。
5.根据权利要求1所述的可智能控温的中水处理系统，其特征在于，所述中水池（3）连接回用泵的进水管，所述回用泵的出水管连接出水总管。
6.根据权利要求1所述的可智能控温的中水处理系统，其特征在于，所述温控器（10）位于设备间（4）内。
7.一种可智能控温的中水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1污废水经调节池（1）过滤及预处理后进入生化反应池（2）内进行下一步的生化反应；
S2在生化反应过程中，位于所述生化反应池（2）内的温度传感器（9）实时将采集的温度数据传送给温控器（10），所述温控器（10）通过控制位于所述生化反应池（2）内的电热膜发热装置来控制所述生化反应池（2）内的水温，以使水温保持在20～30摄氏度的最佳生化反应区间内；
S3污废水在所述生化反应池（2）内完成生化反应后存储于中水池（3）中。
8.根据权利要求7所述的可智能控温的中水处理方法，其特征在于，所述电热膜发热装置包括依次设置的保温层（5）、电热膜（6）、绝缘层（7）和金属网（8），所述保温层（5）贴附于所述生化反应池（2）的内侧壁或内底壁，所述金属网（8）接地。
9.根据权利要求7所述的可智能控温的中水处理方法，其特征在于，在S2中，若所述生化反应池（2）内的水温低于20摄氏度，所述温控器（10）将所述电热膜发热装置的温度调高，所述温度传感器（9）每隔30分钟采样一次水温反馈给所述温控器（10），所述温控器（10）根据反馈的水温确定出是继续升高所述电热膜发热装置的温度还是停止升高所述电热膜发热装置的温度；若所述生化反应池（2）内的水温高于30摄氏度，所述温控器（10）将所述电热膜发热装置关闭或将所述电热膜发热装置的温度调低，所述温度传感器（9）每隔30分钟采样一次水温反馈给所述温控器（10），所述温控器（10）根据反馈的水温确定出是继续调低所述电热膜发热装置的温度还是停止调低所述电热膜发热装置的温度；若所述生化反应池（2）内的水温处于20～30摄氏度的最佳生化反应区间内，所述温控器（10）保持所述电热膜发热装置的当前状态不变，所述温度传感器（9）每隔2小时采样一次水温反馈给所述温控器（10）。
10.根据权利要求7所述的可智能控温的中水处理方法，其特征在于，所述中水池（3）通过回用泵（12）将其内的中水泵至出水总管以将中水用于不同用途。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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