CN113461184B - 一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统 - Google Patents

一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，包括隔离安装墙；所述隔离安装墙上开设有凹槽，凹槽的两侧侧壁之间连接有多个隔离防护栏，每两个隔离防护栏之间设有污水收集筒，污水收集筒位于凹槽的底部；所述隔离安装墙内上半部设有污水分离室、下半部设有曝气池，隔离安装墙的上端面设有回溯装置，隔离安装墙的一端设有驱动电机。本发明将各设备有效结合起来，在水体内部形成良性的水污染收集‑分离‑净化‑回流的动态过程，逐渐净化受污染水体，同时通过实时水文监测数据，进行实时的防护和治理，保证良好的水质；能够将污水和污染物分别处理，减轻了曝气处理压力，提高净化效率。

Description

一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统
技术领域
本发明涉及一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，属于水环境污染治理技术领域。
背景技术
水文监测是指通过科学方法对自然界水的时空分布、变化规律进行监控、测量、分析以及预警等的一个复杂而全面的系统工程，是一种科学、全面的监测预警方法。
根据水文监测的实时动态监测特点，我们可以将其运用到不同的工作领域。现如今内陆淡水资源污染严重，在水体污染治理方面，相关的治理措施往往较为被动，存在一定的延迟性，因而治理效果通常较差，且难以彻底根治，但现有技术中的水体污染治理方案中通常都未能将水文监测系统合理地利用起来，从而导致了上述存在的问题。对此，我们设计一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，将两种措施结合，用来主动治理水体污染。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，该基于实时水文监测数据的水体污染处理系统解决了现有的水体污染治理工作存在被动性、难以根治和未能与水文监测系统有效结合的问题。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，包括隔离安装墙；所述隔离安装墙上开设有凹槽，凹槽的两侧侧壁之间连接有多个隔离防护栏，每两个隔离防护栏之间设有污水收集筒，污水收集筒位于凹槽的底部；所述隔离安装墙内上半部设有污水分离室、下半部设有曝气池，隔离安装墙的上端面设有回溯装置，隔离安装墙的一端设有驱动电机；所述隔离防护栏表面设有监测器和多个与监测器电性连接的生物驱逐栏；所述驱动电机的输出轴的一端栓接有输水轴，输水轴通过污水收集筒延伸至污水分离室内，且与污水收集筒旋转配合；所述污水分离室与曝气池之间卡接有筛板，污水分离室内轴承连接有输送轴；
还包括设置在隔离防护栏内部的中央控制器，中央控制器内设有依次电性连接数据接收器、数据存储器和反馈芯片，所述数据接收器和数据存储器接收并存储水文监测系统的实时监测数据，反馈芯片根据实时测数据向污水处理系统下发和反馈控制指令；
所述水文监测系统和污水处理系统均安装于待处理水体内部，且均与中央控制器之间电性连接；
所述隔离防护栏和监测器构成水文监测系统，污水收集筒、污水分离室、曝气池、回溯装置构成污水处理系统，污水收集筒、污水分离室和隔离防护栏相互配合工作，回溯装置和监测器相互配合工作，监测器与数据接收器电性连接，生物驱逐栏与反馈芯片电性连接。
所述回溯装置包括抽水泵，抽水泵安装在隔离安装墙的上端面；所述抽水泵的出水口通过抽水管与曝气池连通，进水口通过抽水管与待处理水体接触。
所述曝气池内填充有生物发酵培养基，污水收集筒的外表面上开设有多个滤孔。
所述隔离安装墙内部开设有传动腔，传动腔内轴承连接有传动轴，传动轴与驱动电机的输出轴之间安装有传动链条；所述输送轴与传动轴之间转动连接；所述驱动电机的输出轴与传动轴通过安装链轮与传动链条卡合。
所述传动轴的端面设有驱动齿轮，输送轴的端面设有从动齿轮,从动齿轮与驱动齿轮啮合。
所述输送轴为螺旋输送轴结构。
所述输水轴为螺旋输送轴结构。
所述隔离防护栏和监测器为一体结构。
所述监测器包括水温监测器、光度计和流量计，水温监测器、光度计和流量计均与多个生物驱逐栏电性连接。
所述生物驱逐栏为声波发射器。
本发明的有益效果在于：将各设备有效结合起来，在水体内部形成良性的水污染收集-分离-净化-回流的动态过程，逐渐净化受污染水体，同时通过实时水文监测数据，进行实时的防护和治理，保证良好的水质；能够将污水和污染物分别处理，减轻了曝气处理压力，提高净化效率。
附图说明
图1为本发明的的系统框图；
图2为本发明的结构示意图；
图3为本发明的主视图；
图4为图3中剖面A-A的结构示意图；
图5为图4中B部分的局部展示图；
图6为图4中剖面C-C的结构示意图；
图7为图6中F部分的局部展示图；
图8为图4中剖面D-D的结构示意图；
图9为图4中剖面E-E的结构示意图。
图中：1-隔离防护栏，101-生物驱逐栏，2-监测器，3-污水收集筒，4-污水分离室，401-输送轴，4011-从动齿轮，5-曝气池，6-回溯装置，601-抽水泵，602-抽水管，7-隔离安装墙，701-驱动电机，702-输水轴，703-传动腔，7031-传动轴，7032-传动链条，7033-驱动齿轮，704-筛板。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例1
如图1～9所示，一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，包括隔离安装墙7；所述隔离安装墙7上开设有凹槽，凹槽的两侧侧壁之间连接有多个隔离防护栏1，每两个隔离防护栏1之间设有污水收集筒3，污水收集筒3位于凹槽的底部；所述隔离安装墙7内上半部设有污水分离室4、下半部设有曝气池5，隔离安装墙7的上端面设有回溯装置6，隔离安装墙7的一端设有驱动电机701；所述隔离防护栏1表面设有监测器2和多个与监测器2电性连接的生物驱逐栏101；所述驱动电机701的输出轴的一端栓接有输水轴702，输水轴702通过污水收集筒3延伸至污水分离室4内，且与污水收集筒3旋转配合；所述污水分离室4与曝气池5之间卡接有筛板704，污水分离室4内轴承连接有输送轴401；
还包括设置在隔离防护栏1内部的中央控制器，中央控制器内设有依次电性连接数据接收器、数据存储器和反馈芯片，所述数据接收器和数据存储器接收并存储水文监测系统的实时监测数据，反馈芯片根据实时测数据向污水处理系统下发和反馈控制指令；
所述水文监测系统和污水处理系统均安装于待处理水体内部，且均与中央控制器之间电性连接；
所述隔离防护栏1和监测器2构成水文监测系统，污水收集筒3、污水分离室4、曝气池5、回溯装置6构成污水处理系统，污水收集筒3、污水分离室4和隔离防护栏1相互配合工作，回溯装置6和监测器2相互配合工作，监测器2与数据接收器电性连接，生物驱逐栏101与反馈芯片电性连接。
实施例2
采用实施例1的方案，并且：所述回溯装置6包括抽水泵601，抽水泵601安装在隔离安装墙7的上端面；所述抽水泵601的出水口通过抽水管602与曝气池5连通，进水口通过抽水管602与待处理水体接触。
实施例3
采用实施例1的方案，并且：所述曝气池5内填充有生物发酵培养基，污水收集筒3的外表面上开设有多个滤孔。
实施例4
采用实施例1的方案，并且：所述隔离安装墙7内部开设有传动腔703，传动腔703内轴承连接有传动轴7031，传动轴7031与驱动电机701的输出轴之间安装有传动链条7032；所述输送轴401与传动轴7031之间转动连接；所述驱动电机701的输出轴与传动轴7031通过安装链轮与传动链条7032卡合。
实施例5
采用实施例4的方案，并且：所述传动轴7031的端面设有驱动齿轮7033，输送轴401的端面设有从动齿轮4011,从动齿轮4011与驱动齿轮7033啮合。
实施例6
采用实施例4的方案，并且：所述输送轴401为螺旋输送轴结构。
实施例7
采用实施例1的方案，并且：所述输水轴702为螺旋输送轴结构。
实施例8
采用实施例1的方案，并且：所述隔离防护栏1和监测器2为一体结构。
实施例9
采用实施例1的方案，并且：所述监测器2包括水温监测器、光度计和流量计，水温监测器、光度计和流量计均与多个生物驱逐栏101电性连接。
实施例10
采用实施例1的方案，并且：所述生物驱逐栏101为声波发射器。
实施例11
基于上述实施例，具体为：
如图1所示，包括中央控制器、水文监测模块和污水处理模块，水文监测模块和污水处理模块均安装于待处理水体内部，且均与中央控制器之间电性连接，能够直观直接监测水体水文环境变化；中央控制器接收并判断水文监测模块的实时监测数据，再向污水处理模块下发指令对水体污染进行治理，根据水文环境的动态变化，实时控制相关设备对待处理水体中的污水进行净化；
中央控制器内部设置有数据接收器、数据储存器和反馈芯片，且数据接收器和数据存储器接收并存储水文监测模块的实时监测数据；反馈芯片根据实时水文监测数据向污水处理模块下发和反馈控制指令；
水文监测模块包括隔离防护栏1和监测器2，监测器2和隔离防护栏1组装为一体结构，且两者相互电性连接；污水处理模块包括污水收集筒3、污水分离室4、曝气池5和回溯装置6，污水收集筒3、污水分离室4、曝气池5和回溯装置6相互配合并连通，能够使污水沿污水收集筒3、污水分离室4、曝气池5和回溯装置6依次流通，完成收集-分离-净化-回流的过程；污水收集筒3、污水分离室4和隔离防护栏1相互配合，回溯装置6与监测器2相互配合。
如图2～9所示，包括隔离安装墙7，两隔离安装墙7之间与隔离防护栏1和污水收集筒3均栓接，污水分离室4、曝气池5和回溯装置6均安装于隔离安装墙7内部；数据接收器、数据存储器和反馈芯片均安装于隔离防护栏1内部，即将中央控制器安装于隔离防护栏1内部，缩短数据传输距离，避免数据流通延迟；
隔离防护栏1一表面焊接有若干生物驱逐栏101，生物驱逐栏101周侧面与监测器2栓接，且生物驱逐栏101与监测器2电性配合，监测器2将监测数据上传后，由中央控制器反馈控制生物驱逐栏101启动；污水收集筒3位于两隔离防护栏1之间，即在污水收集筒2的上游和下游位置均进行实时监测；
隔离安装墙7一侧面栓接有驱动电机701，驱动电机701的输出轴一端面栓接有输水轴702，输水轴702通过污水分离室4延伸至污水收集筒3内部，且与污水收集筒3旋转配合，能够利用输水轴702将含有污染物的污水输送至隔离安装墙7内部进入污水分离室4；隔离安装墙7内部开设有传动腔703，传动腔703内表面轴承连接有传动轴7031，传动轴7031与驱动电机701的输出轴之间安装有传动链条7032；
污水分离室4与曝气池5之间卡接有筛板704，对污水进行初次的固液分离；污水分离室4内表面轴承连接有输送轴401，输送轴401与传动轴7031之间传动配合。
如图4、6、7所示，传动轴7031一端面焊接有驱动齿轮7033，输送轴401周侧面焊接有从动齿轮4011，从动齿轮4011与驱动齿轮7033啮合；输水轴702和输送轴401均为螺旋输送轴结构，且两轴联动，实现污水和固态污染物的连续输送；污水收集筒3周侧面开设有若干滤孔。
如图8所示，驱动电机701的输出轴和传动轴7031的周侧面均通过安装链轮与传动链条7032卡合，利用同一驱动源同步驱动输水轴702和输送轴401工作。
如图2-4所示，回溯装置6包括抽水泵601和抽水管602，抽水管602一端通过抽水泵601延伸并连通至曝气池5内部，另一端延伸至待处理水体内部；其中曝气池5内填充有生物发酵培养基，用于发酵处理输送进去的污水，污水经发酵处理后，通过抽水泵601将上清液抽送至水体中。
优选地，监测器2包括水温监测器、光度计和流量计，且分别安装于若干生物驱逐栏101表面，对水文环境进行多方面监测；生物驱逐栏101为声波发射器，能够利用超声波或次声波将水生物驱离隔离防护栏1，避免误入污水处理设备内部造成堵塞现象。
需要进一步说明的是，本发明中的中央控制器为AQMD6020BLS-P电机控制器，内置的数据处理器为TMS320F2812PGFA数模转换器，数据存储器为THGBMHG6C1LBAIL-IC存储器，反馈芯片为MT7953-SOP8原边反馈芯片；驱动电机701为ACSM130-G07720LZ伺服电机；声波发射器为AQUAmark-848动物驱赶仪；水文监测器为MFP-4B温度传感器；光度计利用光敏电阻直观检测水体水源的透光性，主要根据透光强度改变电信号；流量计为LT-LDE电磁流量计。
在实际工作时，需要根据《水文监测规范》中关于水温、流量和透光性的数据标准，结合水体污染防治强度在中央控制器中设定预警值，在任意一项达标后均启动设备进行水体污染处理。
综上所述，本发明通过在待处理水系中设置隔离安装墙，用于安装设置隔离防护栏、监测器、污水收集筒、污水分离室、曝气池和回溯装置，将各设备有效结合起来，在水体内部形成良性的水污染收集-分离-净化-回流的动态过程，逐渐净化受污染水体，同时通过实时水文监测数据，进行实时的防护和治理，保证良好的水质；
其中，通过设置输水轴和输送轴，利用筛板对污水进行固液分离，能够将污水和污染物分别处理，减轻了曝气处理压力，提高净化效率，再通过设置抽水泵将发酵处理后的上清液抽送回原水体进行净化水质。

Claims (10)

1.一种基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，包括隔离安装墙(7)，其特征在于：所述隔离安装墙(7)上开设有凹槽，凹槽的两侧侧壁之间连接有多个隔离防护栏(1)，每两个隔离防护栏(1)之间设有污水收集筒(3)，污水收集筒(3)位于凹槽的底部；所述隔离安装墙(7)内上半部设有污水分离室(4)、下半部设有曝气池(5)，隔离安装墙(7)的上端面设有回溯装置(6)，隔离安装墙(7)的一端设有驱动电机(701)；所述隔离防护栏(1)表面设有监测器(2)和多个与监测器(2)电性连接的生物驱逐栏(101)；所述驱动电机(701)的输出轴的一端栓接有输水轴(702)，输水轴(702)通过污水收集筒(3)延伸至污水分离室(4)内，且与污水收集筒(3)旋转配合；所述污水分离室(4)与曝气池(5)之间卡接有筛板(704)，污水分离室(4)内轴承连接有输送轴(401)；
还包括设置在隔离防护栏(1)内部的中央控制器，中央控制器内设有依次电性连接数据接收器、数据存储器和反馈芯片，所述数据接收器和数据存储器接收并存储水文监测系统的实时监测数据，反馈芯片根据实时测数据向污水处理系统下发和反馈控制指令；
所述水文监测系统和污水处理系统均安装于待处理水体内部，且均与中央控制器之间电性连接；
所述隔离防护栏(1)和监测器(2)构成水文监测系统，污水收集筒(3)、污水分离室(4)、曝气池(5)、回溯装置(6)构成污水处理系统，污水收集筒(3)、污水分离室(4)和隔离防护栏(1)相互配合工作，回溯装置(6)和监测器(2)相互配合工作，监测器(2)与数据接收器电性连接，生物驱逐栏(101)与反馈芯片电性连接。
2.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述回溯装置(6)包括抽水泵(601)和抽水管(602)，抽水泵(601)安装在隔离安装墙(7)的上端面；所述抽水管(602)一端通过抽水泵(601)延伸并连通至曝气池(5)内部，另一端延伸至待处理水体内部。
3.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述曝气池(5)内填充有生物发酵培养基，污水收集筒(3)的外表面上开设有多个滤孔。
4.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述隔离安装墙(7)内部开设有传动腔(703)，传动腔(703)内轴承连接有传动轴(7031)，传动轴(7031)与驱动电机(701)的输出轴之间安装有传动链条(7032)；所述输送轴(401)与传动轴(7031)之间转动连接；所述驱动电机(701)的输出轴与传动轴(7031)通过安装链轮与传动链条(7032)卡合。
5.如权利要求4所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述传动轴(7031)的端面设有驱动齿轮(7033)，输送轴(401)的端面设有从动齿轮(4011),从动齿轮(4011)与驱动齿轮(7033)啮合。
6.如权利要求4所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述输送轴(401)为螺旋输送轴结构。
7.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述输水轴(702)为螺旋输送轴结构。
8.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述隔离防护栏(1)和监测器(2)为一体结构。
9.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述监测器(2)包括水温监测器、光度计和流量计，水温监测器、光度计和流量计均与多个生物驱逐栏(101)电性连接。
10.如权利要求1所述的基于实时水文监测数据的水体污染处理系统，其特征在于：所述生物驱逐栏(101)为声波发射器。
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