CN113929203A - 一种污水预处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水预处理系统，包括污水监测装置和污水处理装置，污水监测装置连通至污水源头，在污水经过时发出水流信号；污水处理装置包括自吸泵、反应容器、流量计、加氯装置、臭氧装置和控制器，自吸分别连通至污水监测装置和反应容器；流量计位于自吸泵和反应容器之间；加氯装置能够往反应容器内添加含氯消毒剂，臭氧装置能够往反应容器内添加臭氧；控制器电连接至自吸泵、流量计、加氯装置和臭氧装置，且与污水监测装置通讯；控制器接收污水监测装置发送的水流信号并控制自吸泵启停，以及接收流量计的数据并计算含氯消毒剂和臭氧的需求量，以控制加氯装置和臭氧装置运行。本发明能够将合适剂量的含氯消毒剂、臭氧与污水充分混合。

Description

一种污水预处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水预处理系统。

背景技术

氯作为氯化和消毒的化学试剂，已经从十九世纪首次应用至今，具有超过百年的历史。臭氧消毒也广泛应用于城市给水与废水消毒。医疗污水或实验室污水等含微生物污水是城镇污水中较典型的污水种类，其中可能含有大量的细菌病毒等有害物质，因此，完善的含微生物污水预处理成为了城镇污水处理的一个关键要求。

含微生物污水预处理系统是在含微生物污水被排入污水管网之前，通过含氯消毒剂的加入，充分混合后对含微生物污水进行消毒杀菌，再将消过毒的污水排入下水道。含微生物污水处理系统主要配备包含污水处理容器，自动加氯装置，臭氧发生器，污水自吸泵，污水位感应自吸装置，被动式液位控制装置，流量计，系统控制器。

就目前含微生物污水预处理产品发展情况来看，实际使用过程中，需要短时间手动加氯、加氯量不稳定，污水量无法和加氯量联动匹配等问题，导致现有产品对污水处理不够完善，可能加氯量不足导致预处理不彻底，或者加氯量过多导致排水余氯量超标，影响下一步水处理。通过自控系统、自动精确加氯装置、以及被动式污水液位控制器，可以有效的解决污水与含氯消毒剂充分混合，含氯消毒剂加入量和污水匹配的问题，确保排水的消毒杀菌效果达到要求，并且余氯量不会超标。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种污水预处理系统，以含氯消毒剂与臭氧杀菌消毒作为基础，将合适剂量的含氯消毒剂与污水进行充分混合，来达到含微生物污水预处理的结果。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种污水预处理系统，包括污水监测装置和污水处理装置，所述污水监测装置被配置为通过管道连通至污水源头，且在污水经过时发出水流信号；所述污水处理装置包括自吸泵、反应容器、流量计、加氯装置、臭氧装置和控制器，所述自吸泵的一端通过管道连通至所述污水监测装置，另一端通过管道连通至所述反应容器；所述流量计设置在位于所述自吸泵和所述反应容器之间的所述管道上；所述加氯装置和所述臭氧装置设置在所述反应容器上，所述加氯装置被配置为能够往所述反应容器内添加含氯消毒剂，所述臭氧装置被配置为能够往所述反应容器内添加臭氧；所述控制器电连接至所述自吸泵、所述流量计、所述加氯装置和所述臭氧装置，且所述控制器与所述污水监测装置之间实现数据通讯；所述控制器被配置为接收所述污水监测装置发送的所述水流信号并控制所述自吸泵启停，以及接收来自所述流量计的数据并根据所述数据计算需要加入所述反应容器中的所述含氯消毒剂和所述臭氧，以控制所述加氯装置和所述臭氧装置运行。

进一步地，所述反应容器内还设置有液位控制组件，以控制所述反应容器的液位。

进一步地，所述液位控制组件为被动式液位控制器，所述被动式液位控制器的一端具有入口，另一端连通至所述反应容器外。

进一步地，所述被动式液位控制器呈倒“U”形，所述入口朝下，所述被动式液位控制器被配置为在所述反应容器内的液位高于所述入口时，所述被动式液位控制器通过虹吸作用将所述反应容器内的污水排出。

进一步地，所述被动式液位控制器还包括溢流口，所述溢流口朝上，且高于所述入口。

进一步地，所述反应容器内设置有连接至所述控制器的至少一个液位传感器，用于监测所述反应容器内的液位。

进一步地，所述至少一个液位传感器包括第一液位传感器和第二液位传感器，所述第一液位传感器设置在靠近所述反应容器的顶部处，所述第二液位传感器设置在靠近所述反应容器的底部处。

进一步地，所述污水监测装置的数量为多个，所述污水处理装置的数量为多个，多个所述污水处理装置的所述控制器集成在一个控制系统中。

进一步地，所述反应容器的底部设置有出水口，所述出水口通过管道连通至下水道，所述出水口与所述下水道之间的所述管道上设置有电磁阀。

进一步地，所述加氯装置包括储料盒、送料盒、螺杆、驱动组件、传动组件和控制器，其中，所述螺杆水平设置在所述送料盒内，所述送料盒在靠近所述螺杆的第一端的位置处设置有进料口，在靠近所述螺杆的第二端的位置处设置有出料口，所述进料口和所述出料口分别位于所述送料盒的相对的两个侧壁上；所述储料盒被配置为用于存储所述含氯消毒剂并连接至所述进料口；所述驱动组件通过所述传动组件连接至所述螺杆，以驱动所述螺杆转动；所述控制器电连接至所述驱动组件。

本发明提供的污水预处理系统，具有以下有益的技术效果：

1、提高加入污水溶液中的含氯消毒剂和臭氧的量的精确度，确保反应效果的情况下，避免污水中余氯超标。

2、污水预处理系统可确保机器长时间运行无人值守，在需要加氯或者有故障发生的情况下，自动发出警报提醒。并且，在可预见的一定时间内，机组将闲置的情况下，可启动自动清理模式，将容器清洗后，把容器内液体排空。

3、被动式液位控制器，可以确保机组在运行过程中污水液位处于合适反应的区间，以防反应不充分或者水量过大满溢等问题。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的污水预处理系统的结构示意图；

图2是本发明的一个较佳实施例的加氯装置的结构示意图。

其中，10-污水源头，20-污水监测装置，21-阀门，30-污水处理装置，31-自吸泵，32-反应容器，33-流量计，34-液位控制器，35-控制器，36-入口，37-溢流口，38- 第一液位传感器，39-第二液位传感器，301-电磁阀，40-加氯装置，41-储料盒，42- 送料盒，43-螺杆，44-驱动组件，45-传动组件，46-进料口，47-出料口，50-臭氧装置，60-管道，70-下水道。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，本发明提供的一种污水预处理系统，包括污水监测装置20和污水处理装置30，污水监测装置20的一端通过管道60连接至污水源头10，另一端通过管道 60连接至污水处理装置30，且污水检测装置与污水处理装置30之间实现数据通讯。当污水源头10有污水排出时，污水监测装置20检测到污水，向污水处理装置30发出水流信号，污水处理装置30抽取污水，对污水进行处理，在达到排放标准后排入下水道70。

污水监测装置20可以包括现有技术中任意一种能够检测到水流的装置，例如，磁性流量开关、霍尔传感器等。另外，污水监测装置20还可以集成通讯部件，用于与污水处理装置30之间实现数据通讯，通讯方式可以是有线传输、无线传输的方式。

污水处理装置30能够自动吸入污水，并往污水中添加含氯消毒剂和臭氧，对污水进行预处理。同时，污水处理装置30可以根据吸入的污水的流量，自动调节含氯消毒剂以及臭氧的浓度，确保污水被有效处理的同时，避免污水中余氯超标。在一些实施方式中，污水处理装置30包括自吸泵31、反应容器32、流量计33、液位控制组件、加氯装置40、臭氧装置50和控制器35。自吸泵31的一端通过管道60与污水监测装置20连接，另一端通过管道60连通至反应容器32。流量计33设置在自吸泵31和反应容器32之间的管道60上，用于监控流入反应容器32内的污水流量。流量计33与控制器35通讯，实现数据传输，以将污水流量数据传输给控制器35。

在反应容器32内，通过精确添加的含氯消毒剂、臭氧与污水充分反应，从而将污水处理至达到排放标准。在一些实施方式中，自吸泵31连通至反应容器32的管道60 的出口深入反应容器32内，并靠近反应容器32的底部，这样，从自吸泵31出来的污水在反应容器32内自下而上的逆流，加氯装置40和臭氧装置50设置在反应容器32 的顶部，其投放的含氯消毒剂与臭氧在反应容器32内自上而下，与污水的流动方向相反，使得含氯消毒剂和臭氧更加充分地与污水接触并发生反应。

控制器35可以是单片机、嵌入式系统、PC等装置，较佳地，控制器335包含人机交互界面，以监控系统运行情况，显示含氯消毒剂余量、运行模式等系统关键参数。

液位控制组件设置在反应容器32内，液位控制组件用于将反应容器32内的污水排出，以控制反应容器32内的污水保持在预设的液位高度。在一些实施方式中，液位控制组件采用被动式液位控制器34，被动式液位控制器34的入口36设置在反应容器 32内，出口通过管道60连接至反应容器32外，较佳地，连接至下水道70。当反应容器32内的污水液位高于液位控制器34时，污水通过液位控制器34的入口36进入而排出至反应容器32外。当液位下降至低于液位控制器34的入口36时，污水积存在反应容器32中。在一些实施方式中，液位控制器34利用虹吸原理将污水排出。具体地，液位控制器34呈倒“U”型，U型的一端作为入口36，吸入污水；另一端穿过反应容器32的壁连接至反应容器32外(可以连接至下水道70)。当液位高于入口36时，通过虹吸作用，将污水排出；当液位低于入口36时，污水则积存在反应容器32内。因此，液位会在液位控制器34的上下段不断地反复。通过将液位控制器34设置在反应容器32内的不同高度，可以实现不同需求的液位高度。在一些实施方式中，液位控制器34上还设置有溢流口37，其开口朝上。当流量过大时，液位超过了溢流口37的高度，多余的水量会从溢流口37直接流出。通过液位控制组件，确保反应容器32内的污水液位处于一个有利于溶液反应的区间。

加氯装置40连接至反应容器32的开口处，用于将含氯消毒剂注入反应容器32 中。臭氧装置50连接至反应容器32的开口处，用于将臭氧注入反应容器32中。控制器35与加氯装置40以及臭氧装置50实现电连接，可以控制加氯装置40和臭氧装置 50的启停。控制器35根据流量计33传输的流量信息，可以精确控制加氯装置40和抽样装置，向污水中加入合适的含氯消毒剂和臭氧。

加氯装置40可以是现有技术中任意一种能够实现自动添加含氯消毒剂的装置。在一些实施方式中，加氯装置40包括储料盒41、送料盒42、螺杆43、驱动组件44、传动组件45。螺杆43水平设置正在送料盒42内。送料盒42的顶侧壁设置有进料口46，底侧壁设置有出料口47，进料口46靠近螺杆43的第一端，出料口47靠近螺杆43的第二端。储料盒41用于存储待投放的含氯消毒剂，其连接至送料盒42的进料口46。驱动组件44通过传动组件45连接至螺杆43的第一端，并用于驱动螺杆43转动。控制器35电连接至驱动组件44，用于控制驱动组件44的启停。储存在储料盒41中的含氯消毒剂通过进料口46进入到送料盒42内，螺杆43在驱动组件44的驱动下旋转，将进入送料盒42的含氯消毒剂推送至出料口47，以将含氯消毒剂投放至污水预处理容器中。控制器35可以根据流量计33传输的流量信息计算需要添加的含氯消毒剂的数量，然后控制驱动组件44，向反应容器32内添加适量的含氯消毒剂。

臭氧装置50可以是现有技术中任意一种能够添加臭氧的装置。

在一些实施方式中，在反应容器32内还设置有至少一个液位传感器，较佳地，设置有两个液位传感器，即第一液位传感器38和第二液位传感器39。第一液位传感器 38靠近反应容器32的顶部，第二液位传感器39靠近反应容器32的底部，用于实时监测反应容器32内的液位高度。第一液位传感器38和第二液位传感器39均电连接至控制器35。当第一液位传感器38检测到液位时，将信息传输给控制器35，控制器35 可以控制自吸泵31停止吸入污水。当第二液位传感器39检测到液位时，将信息传输给控制器35，控制器35可以控制自吸泵31吸入污水。

在一些实施方式中，在反应容器32的底部设置有出水口，通过管道60连接至下水道70，在管道60上设置有阀。通过开启阀，可以将反应容器32中积存的污水排出，便于清洗反应容器32。较佳地，将该阀选择为电磁阀301，电连接至控制器35，实现自动控制。在可以预见的一定时间内，机组将闲置的情况下，控制器可以启动自动清理模式，将容器清洗后，将容器内的液体通过开启电磁阀301而排空。

在一些实施方式中，污水监测装置20设置有一支路，通过管道60直接连接至下水道70，管道60上设置有阀门21。

在一些实施方式中，污水预处理系统还包括警报装置，在系统出现故障或需要加氯的情况下，自动发出警报提醒。

在一些实施方式中，污水监测装置20的数量可以设置为多个，污水处理装置30 的数量也可以设置为多个，其中，多个污水处理装置30的控制器35可以集成在一个总的控制装置中，对多个污水处理装置30进行集中控制。在一些实施方式中，污水处理装置30中的反应容器32可以设置为多个，自吸泵31相应地设置为多个，每个反应容器32均包括液位传感器、液位控制器、加氯装置40、臭氧装置50等组件，完成污水的预处理。

本发明提供的污水预处理系统，其工作原理如下：

污水由源头进入污水监测装置20，控制器35接收到监测装置的水流信号，启动自吸泵31，将污水抽入反应容器32中，从反应容器32进入。控制器35通过流量计 33传递的流量参数信号，计算所需含氯消毒剂和臭氧的加入量，控制加氯装置40与臭氧装置50向反应容器32中加入含氯消毒剂和臭氧，污水经过充分对流和反应后，通过被动式液位控制器34排出反应容器32，进入下水道70。当水位低于液位控制器34时，污水会积存在反应容器32中，并且伴随污水的注入，水位升高，当污水达到液位控制器34上液位，通过虹吸作用，反应充分的上层污水通过液位控制器34流出反应容器32，液位下降至液位控制器34下端时，停止流出。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种污水预处理系统，其特征在于，包括污水监测装置和污水处理装置，所述污水监测装置被配置为通过管道连通至污水源头，且在污水经过时发出水流信号；所述污水处理装置包括自吸泵、反应容器、流量计、加氯装置、臭氧装置和控制器，所述自吸泵的一端通过管道连通至所述污水监测装置，另一端通过管道连通至所述反应容器；所述流量计设置在位于所述自吸泵和所述反应容器之间的所述管道上；所述加氯装置和所述臭氧装置设置在所述反应容器上，所述加氯装置被配置为能够往所述反应容器内添加含氯消毒剂，所述臭氧装置被配置为能够往所述反应容器内添加臭氧；所述控制器电连接至所述自吸泵、所述流量计、所述加氯装置和所述臭氧装置，且所述控制器与所述污水监测装置之间实现数据通讯；所述控制器被配置为接收所述污水监测装置发送的所述水流信号并控制所述自吸泵启停，以及接收来自所述流量计的数据并根据所述数据计算需要加入所述反应容器中的所述含氯消毒剂和所述臭氧，以控制所述加氯装置和所述臭氧装置运行。

2.如权利要求1所述的污水预处理系统，其特征在于，所述反应容器内还设置有液位控制组件，以控制所述反应容器的液位。

3.如权利要求2所述的污水预处理系统，其特征在于，所述液位控制组件为被动式液位控制器，所述被动式液位控制器的一端具有入口，另一端连通至所述反应容器外。

4.如权利要求3所述的污水预处理系统，其特征在于，所述被动式液位控制器呈倒“U”形，所述入口朝下，所述被动式液位控制器被配置为在所述反应容器内的液位高于所述入口时，所述被动式液位控制器通过虹吸作用将所述反应容器内的污水排出。

5.如权利要求4所述的污水预处理系统，其特征在于，所述被动式液位控制器还包括溢流口，所述溢流口朝上，且高于所述入口。

6.如权利要求1所述的污水预处理系统，其特征在于，所述反应容器内设置有连接至所述控制器的至少一个液位传感器，用于监测所述反应容器内的液位。

7.如权利要求6所述的污水预处理系统，其特征在于，所述至少一个液位传感器包括第一液位传感器和第二液位传感器，所述第一液位传感器设置在靠近所述反应容器的顶部处，所述第二液位传感器设置在靠近所述反应容器的底部处。

8.如权利要求1所述的污水预处理系统，其特征在于，所述污水监测装置的数量为多个，所述污水处理装置的数量为多个，多个所述污水处理装置的所述控制器集成在一个控制系统中。

9.如权利要求1所述的污水预处理系统，其特征在于，所述反应容器的底部设置有出水口，所述出水口通过管道连通至下水道，所述出水口与所述下水道之间的所述管道上设置有电磁阀。

10.如权利要求1所述的污水预处理系统，其特征在于，所述加氯装置包括储料盒、送料盒、螺杆、驱动组件、传动组件和控制器，其中，所述螺杆水平设置在所述送料盒内，所述送料盒在靠近所述螺杆的第一端的位置处设置有进料口，在靠近所述螺杆的第二端的位置处设置有出料口，所述进料口和所述出料口分别位于所述送料盒的相对的两个侧壁上；所述储料盒被配置为用于存储所述含氯消毒剂并连接至所述进料口；所述驱动组件通过所述传动组件连接至所述螺杆，以驱动所述螺杆转动；所述控制器电连接至所述驱动组件。

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