CN111423003A - 一种节能污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能污水处理设备，处理设备包括沉淀池、调节池、上水箱、下水箱、曝气水箱、风机组件，所述沉淀池、调节池为地埋式结构，其之间通过沉淀池水管连接，沉淀池水管安装有第一电磁阀，沉淀池内设有抽水电机，抽水电机和抽水管一端连接，抽水管另一端设置在漏斗上方本发明设备每个处理水箱可以单独制作，降低整体设备制造、运输难度，结构简单，制作成本较低，便于市场推广。

Description

一种节能污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域相关技术领域，具体涉及一种节能污水处理设备。

背景技术

近年来，随着新农村建设的快速发展，对农村生活污水的处理也越来越重视。农村地区产生的生活污水具有分散性、管网不易收集、水量不稳定等特点，因此不适合采用传统污水处理厂进行集中处理。目前市场上也有很多污水处理设备的，但是整体结构不便于运输，结构比较复杂，需要配置水泵数量较多，能耗比较大，以日处理量150吨的设备能力计算，设备水泵抽水的每天耗电量较大，正常水处理过程一直需要水泵抽水实现污水在每个处理环节的的运行，常见的设计可以参见中国专利2015103250658、2012102858605等。

为了降低设备的成本，提高设备的适用性，特设计本专利技术产品。

发明内容

（一）解决的技术问题

为了解决上述问题，背景技术中存在的问题，本发明提供了一种节能污水处理设备，其目的在于：便于满足生活污水处理要求，降低制造和运行成本，提高设备适用性。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种节能污水处理设备，其特征在于，所述处理设备包括沉淀池1、调节池4、上水箱12、下水箱10、曝气水箱23、风机组件20，所述沉淀池1、调节池4为地埋式结构，其之间通过沉淀池水管2连接，沉淀池水管2安装有第一电磁阀3，沉淀池1内设有抽水电机9，抽水电机9和抽水管6一端连接，抽水管6另一端设置在漏斗14上方；所述调节池4为密封水箱，调节池4内设置有沉淀池水管2、进水管7、下水箱出气管8，沉淀池水管2、进水管7安装在调节池4底部，下水箱出气管8安装在调节池4顶部，进水管7末端安装有水流传感器13，所述上水箱12内安装有漏斗14、水轮发电机15，上水箱12底部安装有第一曝气头组16，第一曝气头组16通过第一曝气管17与风机组件20连接；所述上水箱12下部为下水箱10，下水箱10下部为风机控制室28，风机控制室28内安装有风机组件20；上水箱12底部通过下水箱进水管18和下水箱10连通，下水箱10为密封结构，下水箱10上部和下水箱出气管8上端连接，下水箱10底部通过下水箱出水管22和曝气水箱23连接；所述曝气水箱23底部安装有第二曝气头组24、第二曝气管25，第二曝气管25上安装有第三电磁阀27，第二曝气管25与风机组件20连接，曝气水箱23上侧有曝气水箱出水管26，曝气水箱出水管26高度低于下水箱出水管22高度。

作为上一步优选方案，所述调节池4体积大于上水箱12、下水箱10、曝气水箱23的体积之和。

作为上一步优选方案，所述下水箱10内安装有浮球开关11，浮球开关11设置在下水箱出气管8上端口下方。

作为上一步优选方案，所述抽水电机9为潜水泵。

作为上一步优选方案，所述下水箱出水管22高度低于下水箱出气管8的高度，水箱出水管22上安装有第二电磁阀19。

作为上一步优选方案，所述第一曝气管17末端设有法兰F1且通过三通气管与风机气管21末端的法兰F3连接；所述第二曝气管25末端设有法兰F2且通过三通气管与风机气管21末端的法兰F3连接。

（三）有益效果

本发明提供了一种节能污水处理设备，具备以下有益效果：

1、本发明设备每个处理水箱可以单独制作，降低整体设备制造、运输难度，结构简单，制作成本较低，便于市场推广。

2、本发明设备可根据设备日处理污水量，设置系统运行时间，完成污水的净化处理要求；可极大的减少抽水电机的使用数量；光伏组件和水流可以发电，能降低系统电能的损耗，达到节能减排的效果。根据计算，可以降低抽水系统约95%的电能损耗。

3、本发明设备在偏远地区便于使用，占地面积更小，且出现临时停电问题时，光伏发电、水轮发电、蓄电池组可以持续保持设备运行一段时间，避免临时停电污水不能及时处理的问题发生，提高设备系统运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明水处理系统结构示意图。

图2为本发明主控系统电路示意图。

图3为本发明市电互补电路系统示意图。

其中，1、沉淀池，2、沉淀池水管，3、第一电磁阀，4、调节池，5、地面，6、抽水管，7、进水管，8、下水箱出气管，9、抽水电机，10、下水箱，11、浮球开关，12、上水箱，13、水流传感器，14、漏斗，15、水轮发电机，16、第一曝气头组，17、第一曝气管，18、下水箱进水管，19、第二电磁阀，20、风机组件，21、风机气管，22、下水箱出水管，23、曝气水箱，24、第二曝气头组，25、第二曝气管，26、曝气水箱出水管，27、第三电磁阀，28、风机控制室，30、水轮发电机系统，31、整流滤波电路，32、升压直流变换电路，33、工频SPWM逆变电路，34、滤波电路，35、自动转换开关，36、稳压器，37、市电电源，38、太阳能电池组件，39、太阳能升压直流变换电路，40、蓄电池组。

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在没有做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。

实施例：

如图1所示，沉淀池1、调节池4之间通过沉淀池水管2连接，沉淀池水管2安装有第一电磁阀3；沉淀池1内有抽水电机9，抽水电机9为潜水泵，可将沉淀池1内液体通过抽水管6提升到漏斗14内。调节池4为密封水箱，并安装有抽水管6、进水管7、下水箱出气管8，抽水管6、进水管7安装在调节池4底部，下水箱出气管8安装在调节池4顶部，进水管7末端安装有水流传感器13。下水箱出气管8末端下方安装有浮球开关11。调节池4大于上水箱12、下水箱10、曝气水箱23的体积之和。

上水箱12内安装有漏斗14、水轮发电机15，抽水管6、进水管7出水经过漏斗14后可推动水轮发电机15发电，最后水流入上水箱12内；上水箱12底部安装有第一曝气头组16，第一曝气头组16通过第一曝气管17引出，第一曝气管17末端有法兰F1，用与风机气管21末端的法兰F3连接。

上水箱12下部为下水箱10，下水箱10下部为风机控制室28，风机控制室28内安装有风机组件20；上水箱12底部有下水箱进水管18通入下水箱10内，下水箱10为密封结构，下水箱10底部有下水箱出水管22、下水箱出气管8，下水箱出水管22高度略低于下水箱出气管8的高度；水箱出水管22上安装有第二电磁阀19；下水箱10内安装有浮球开关11，当下水箱10内液体高度达到设定高度时，浮球开关11动作，打开第二电磁阀19，让下水箱10内液体经过下水箱出水管22通过重力作用自动流入曝气水箱23。

曝气水箱23底部安装有第二曝气头组24、第二曝气管25；第二曝气管25上安装有第三电磁阀27，第二曝气管25末端有法兰F2，用与风机气管21末端的法兰F3连接；曝气水箱23上侧有曝气水箱出水管26，曝气水箱出水管26高度略低于下水箱出水管22，当曝气水箱23液体高度达到时，看通过自流形式进入曝气水箱出水管26流到下一个处理环节。

如图2所示，按钮SB1、按钮SB2、通电延时线圈系统KT、水流传感器13开关K1、线圈KM1、抽水电机9构成启动延时停止电路。按下按钮SB1后→KM1线圈通电→KM1主触头闭合→抽水电机9通电运转→通电延时断开常闭触头KT断开→通电延时线圈KT断电→抽水电机9断电停止运转。通电延时断开常闭触头KT与水流传感器13的开关K1为并联方式，如果通电延时时间结束，而水还没有抽到漏斗14内时，水流传感器13的开关K1可以维持连接状态，保持抽水电机9持续抽水，直到抽水稳定，水流传感器13的指令开关K1断开，抽水电机9断电停止运转。如按下SB2按钮，则抽水电机9系统直接断电，停止运转。

按下按钮SB3后→KM2线圈通电→KM2主触头闭合→风机组件20通电运转。如按下SB4按钮，则风机组件20系统直接断电，停止运转。

开关QF1、开关QF2、开关QF3分别控制电磁阀S1、S2、S3。

浮球开关11的K2与开关QF2并联，均可控制电磁阀S2开闭。

如图3所示，水流推动水轮发电机15，水轮发电机系统30发电，经过整流滤波电路31、升压直流变换电路32与直流母线接入蓄电池组40；太阳能电池组件38获得光照发电，经过太阳能升压直流变换电路39与直流母线接入蓄电池组40；蓄电池组40母线与工频SPWM逆变电路33、滤波电路34、自动转换开关35、抽水电机9连接，抽水电机9主电路通过稳压器36与市电电源37连接。

正常工作时，由水轮发电机系统30、太阳能电池组件38发电向蓄电池组40储能，蓄电池组40提供电能让抽水电机9工作；当蓄电池组40电能不足时，可通过市电电源37提供电能让抽水电机9工作；自动转换开关35起到市电和蓄电池储能的直流电切换工作。

具体实施过程：

初始状态时，第一电磁阀3、第二电磁阀19、第三电磁阀27处于闭合状态。此时调节池4、抽水管6、进水管7、下水箱出气管8、上水箱12、下水箱10构成“希罗喷泉”系统。启动抽水电机9、风机组件20，调节池4内液体经过抽水管6进入漏斗14，经过水轮发电机15进入上水箱12，上水箱12内液体通过下水箱进水管18进入下水箱10，随着下水箱10内液体增加，下水箱10气压增大，气压通过下水箱出气管8进入调节池4，调节池4内的液体会被气压通过进水管7提升最后通过漏斗14流出，同时水轮发电机15可以运行发电。进水管7末端水流传感器13感应有水流流出后，启动抽水电机9停止运行，“希罗喷泉”系统无电力驱动自动运行。

调节池4内液体会通过进水管7提升最后流入上水箱12，风机组件20通过第一曝气管17、第一曝气头组16对上水箱12内的液体进行曝气（耗氧池微生物净化）处理；上水箱12内液体在曝气的同时会通过下水箱进水管18流入水箱10。当下水箱10液位达到设定高度时，浮球开关11动作，打开第二电磁阀19、第三电磁阀27，让下水箱10内液体经过下水箱出水管22通过重力作用自动流入曝气水箱23内，风机组件20通过第二曝气管25、第二曝气头组24对曝气水箱23内液体进行曝气（耗氧池微生物净化）处理。曝气水箱23内液体上升到设定高度后，可通过曝气水箱出水管26流出到下一道的处理工艺。待调节池4液体抽完，“希罗喷泉”系统一次运行结束，此时打开第一电磁阀3让沉淀池1内液体通过沉淀池水管2自动补充进入调节池4。这样一套流程实现抽水电机9短时间运行来启动“希罗喷泉”系统运行，根据设备日处理污水量，设置系统运行时间，完成污水的净化处理要求，可极大的减少抽水电机的使用数量，且光伏组件和水流可以发电，能降低系统电能的损耗，达到节能减排的效果。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。综上，本发明达到预期目的。

Claims (6)

1.一种节能污水处理设备，其特征在于，所述处理设备包括沉淀池、调节池、上水箱、下水箱、曝气水箱、风机组件，所述沉淀池、调节池为地埋式结构，其之间通过沉淀池水管连接，沉淀池水管安装有第一电磁阀，沉淀池内设有抽水电机，抽水电机和抽水管一端连接，抽水管另一端设置在漏斗上方；所述调节池为密封水箱，调节池内设置有沉淀池水管、进水管、下水箱出气管，沉淀池水管、进水管安装在调节池底部，下水箱出气管安装在调节池顶部，进水管末端安装有水流传感器，所述上水箱内安装有漏斗、水轮发电机，上水箱底部安装有第一曝气头组，第一曝气头组通过第一曝气管与风机组件连接；所述上水箱下部为下水箱，下水箱下部为风机控制室，风机控制室内安装有风机组件；上水箱底部通过下水箱进水管和下水箱连通，下水箱为密封结构，下水箱上部和下水箱出气管上端连接，下水箱底部通过下水箱出水管和曝气水箱连接；所述曝气水箱底部安装有第二曝气头组、第二曝气管，第二曝气管上安装有第三电磁阀，第二曝气管与风机组件连接，曝气水箱上侧有曝气水箱出水管，曝气水箱出水管高度低于下水箱出水管高度。

2.根据权利要求1所述的一种节能污水处理设备，其特征在于：所述调节池体积大于上水箱、下水箱、曝气水箱的体积之和。

3.根据权利要求1所述的一种节能污水处理设备，其特征在于：所述下水箱内安装有浮球开关，浮球开关设置在下水箱出气管上端口下方。

4.根据权利要求1所述的一种节能污水处理设备，其特征在于：所述抽水电机为潜水泵。

5.根据权利要求1所述的一种节能污水处理设备，其特征在于：所述下水箱出水管高度低于下水箱出气管的高度，水箱出水管上安装有第二电磁阀。

6.根据权利要求1所述的一种节能污水处理设备，其特征在于：所述第一曝气管末端设有法兰F1且通过三通气管与风机气管末端的法兰F3连接；所述第二曝气管末端设有法兰F2且通过三通气管与风机气管末端的法兰F3连接。

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