CN117566877A - 水体处理装置、处理方法、控制装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例中提供水体处理装置、处理方法、控制装置及存储介质,装置包括:一处理罐体,包括:底座;在底座上沿周向围成第一空间的一外壳、及设于第一空间中并沿周向围成一第二空间的一内壳;外壳设有连通第一空间及处理罐体外部的第一连通口,内壳与底座之间形成连通第一空间和第二空间的第二连通口;第一连通口连通于第二连通口;一过滤模组设于第二空间内;一进水管路,一端设有待处理水体的进水口,另一端连通于第一连通口;进水管路连通于一进水泵;一管道混合器,设于进水管路中与一加药管连通;一出水管路,连通过滤模组及处理罐体外部;出水管路连通于一产水泵。装置可兼容两种的物化法工艺以能根据进水特征进行灵活切换,降低成本。
Description
技术领域
本公开涉及环境污染处理技术领域,尤其涉及水体处理装置、处理方法、控制装置及存储介质。
背景技术
合流制溢流污染及初期雨水污染等已成为影响城市水环境质量的关键因素,而对于此类污染治理普遍采用的“污染雨水调蓄+末端污水处理厂集中处理”的模式则存在如下问题:
1)污水处理厂及污水管网建设大多未考虑污染雨水的容量,因此导致调蓄池的出路不畅,进入污水处理厂反而形成集中溢流现象,工程效益不高。
2)污水处理厂均相对集中,污染雨水经长距离输送方可进入污水处理厂,长距离输送能耗较高,将增加碳排放量。
3)污染雨水水质特性有别于常规市政污水水质特性,污水处理厂混入大量污染雨水后将对污水处理厂的运行造成极大冲击。
4)雨水是河道的天然补充水源,如污染雨水被输送至污水处理厂处理后排江排海,将导致内河缺少了大量的补充水源,内河水动力不足,水质恶化。
为解决上述存在的问题,开发城镇污染雨水的原位处理关键技术包括一很强的必要性。
对于污染雨水原位处理工艺,目前常用的有两类工艺技术路线,第一类是以常规混凝+过滤、混凝+沉淀+过滤为代表的物化法工艺技术路线,包括一投资成本低、占地省、启动快和可间歇运行(雨季运行、旱季停运)等优势,但两种代表性的物化法工艺技术路线需要不同装置分别执行,成本高且不灵活。第二类是生物膜法为代表的生化处理工艺,对于污染物去除效果好,不但对悬浮物(SS)、总磷(TP)去除率较高,还有较好的有机物去除效果,但生化工艺投资成本高、占地大、启动慢、不能间歇运行(停运时间较长时微生物会死亡),难以适应污染雨水的水量和水质在时空上大波动性的特征。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本公开的目的在于提供水体处理装置、处理方法、控制装置及存储介质,解决相关技术中的问题。
本公开第一方面提供一种水体处理装置,包括:一处理罐体,包括:底座;在所述底座上沿周向围成第一空间的一外壳、及设于所述第一空间中并沿周向围成一第二空间的一内壳;所述外壳设有连通所述第一空间及处理罐体外部的第一连通口,所述内壳与底座之间形成连通所述第一空间和第二空间的第二连通口;所述第二连通口位于所述第一连通口下方;所述第一连通口连通于第二连通口;一过滤模组,设于所述第二空间内;一进水管路,一端设有待处理水体的进水口,另一端连通于所述第一连通口;所述进水管路连通于一进水泵;一管道混合器,设于所述进水管路中,且与一加药管连通;一出水管路,连通所述过滤模组及处理罐体外部;所述出水管路连通于一产水泵。
在第一方面的实施例中,所述水体处理装置包括:一旋流结构,沿上下方向螺旋延伸地设于外壳和内壳之间;所述旋流结构的上端连通于所述第一连通口;所述旋流结构的下端连接至所述底座表面,并从一侧连通于所述第二连通口。
在第一方面的实施例中,所述旋流结构包括旋流流道底板,所述旋流流道底板在旋流流道的路径上同所述外壳及内壳的壁面保持连接,以在所述第二连通口远离的另一侧的旋流流道底板、底座、外壳壁面、及内壳壁面之间围成一冗余空间;所述水体处理装置包括:一隔挡壁,挡设于所述第二连通口的另一侧,密闭所述冗余空间。
在第一方面的实施例中,所述第一连通口在所述底座表面的投影位置与所述第二连通口靠近所述旋流结构下端的一侧对齐;和/或,所述旋流结构的上端位于所述第一连通口的下方。
在第一方面的实施例中,所述的水体处理装置还包括以下至少一种情形:1)所述水体处理装置包括:一沉淀区域,在所述第二空间中形成于所述过滤模组下方;一排污管,连通所述沉淀区域及处理罐体外部;2)所述进水管路包括:一进水管段,一端设置所述进水口,且沿地面延伸设置;一上升管段,一端与所述进水管段另一端连通,另一端连通于所述第一连通口;其中,所述管道混合器设于所述进水管段;3)所述过滤模组为超滤膜组器,所述超滤膜组器的超滤膜的孔径的范围在0.01微米~0.03微米的范围内,或者在0.03微米~0.05微米的范围内;4)所述外壳及内壳顶部开放。
本公开第二方面提供一种水体处理方法,应用于如第一方面中任一项所述的水体处理装置;所述方法包括:启动所述进水泵,以驱动待处理水体进入所述进水管路至管道混合器,并向第一连通口内流动;响应于待处理水体到达管道混合器,执行混凝处理,包括:通过所述加药管投加混凝药剂,以与到达所述管道混合器的待处理水体混合;执行沉淀和过滤处理或过滤处理。
在第二方面的实施例中,所述沉淀和过滤处理包括:响应于所述处理罐体的液位到达预设液位,停止所述进水泵,并等待第一预设时长以进行沉淀;响应于等待到达所述第一预设时长,启动所述产水泵以从所述出水管路排出过滤水;和/或,所述过滤处理包括:响应于所述处理罐体的液位到达预设液位,启动所述产水泵以从所述出水管路排出过滤水。
在第二方面的实施例中,所述沉淀和过滤处理还包括:响应于所述处理罐体内液位低于预设液位,循环执行所述启动所述进水泵的步骤、混凝处理的步骤、及沉淀和过滤处理的步骤。
在第二方面的实施例中,在所述启动所述进水泵的步骤之前,还包括:提供一控制界面,以供控制所述水体处理装置运行于第一运行模式或第二运行模式;其中,在所述第一运行模式下,所述水体处理装置执行所述启动所述进水泵的步骤、执行混凝处理的步骤、及沉淀和过滤处理的步骤;在所述第二运行模式下,所述水体处理装置执行所述启动所述进水泵的步骤、混凝处理的步骤、及过滤处理的步骤;响应于用户选择运行模式的操作,令所述水体处理装置运行于所述操作选择的运行模式。
本公开第三方面提供一种控制装置,包括:处理器及存储器;所述存储器存储有程序指令;所述处理器,用于运行所述程序指令,以执行如第二方面中任一项所述的水体处理方法。
本公开第四方面提供一种计算机存储介质,其特征在于,存储有程序指令,所述程序指令被运行执行如第二方面中任一项所述的水体处理方法。
如上所述,本公开实施例中提供水体处理装置、处理方法、控制装置及存储介质,装置包括:一处理罐体,包括:底座;在所述底座上沿周向围成第一空间的一外壳、及设于所述第一空间中并沿周向围成一第二空间的一内壳;所述外壳设有连通所述第一空间及处理罐体外部的第一连通口,所述内壳与底座之间形成连通所述第一空间和第二空间的第二连通口;所述第二连通口位于所述第一连通口下方;所述第一连通口连通于第二连通口;一过滤模组,设于所述第二空间内;一进水管路,一端设有待处理水体的进水口,另一端连通于所述第一连通口;所述进水管路连通于一进水泵;一管道混合器,设于所述进水管路中,且与一加药管连通;一出水管路,连通所述过滤模组及处理罐体外部;所述出水管路连通于一产水泵。所述装置可兼容两种的物化法工艺以能根据进水特征进行灵活切换,降低成本。
附图说明
图1展示本公开一实施例中水体处理装置的结构示意图。
图2展示图1中一种纵向剖切角度的剖面示意图。
图3展示图1中又一纵向剖切角度下得到的剖视结构示意图
图4展示本公开实施例中水体处理方法的流程示意图。
图5展示本公开实施例中执行步骤S403的水体处理方法的流程示意图。
图6展示本公开实施例中执行步骤S404的水体处理方法的流程示意图。
图7展示本公开又一实施例中的水体处理方法的流程示意图。
图8展示本公开实施例中控制装置的通信系统示意图。
图9展示本公开实施例中控制装置的结构示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体示例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本公开所揭露的消息轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用模块,本公开中的各项细节也可以根据不同观点与应用模块,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以附图为参考,针对本公开的实施例进行详细说明,以便本公开所属技术领域的技术人员能够容易地实施。本公开可以以多种不同形态体现,并不限定于此处说明的实施例。
在本公开的表示中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的表示意指结合该实施例或示例表示的具体特征、结构、材料或者特点包括于本公开的至少一个实施例或示例中。而且,表示的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或一组实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本公开中表示的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于表示目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括至少一个该特征。在本公开的表示中,“一组”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
为了明确说明本公开,省略与说明无关的器件,对于通篇说明书中相同或类似的构成要素,赋予了相同的参照符号。
在通篇说明书中,当说某器件与另一器件“连接”时,这不仅包括“直接连接”的情形,也包括在其中间把其它元件置于其间而“间接连接”的情形。另外,当说某种器件“包括”某种构成要素时,只要没有特别相反的记载,则并非将其它构成要素排除在外,而是意味着可以还包括其它构成要素。
虽然在一些示例中术语第一、第二等在本文中用来表示各种元件,但是这些元件不应当被这些术语限制。这些术语仅用来将一个元件与另一个元件进行区分。例如,第一接口及第二接口等表示。再者,如同在本文中所使用的,单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式,除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解,术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组,但不排除一个或一组其他特征、步骤、操作、元件、模块、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的,或意味着任一个或任何组合。因此,“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个:A;B;C;A和B;A和C;B和C;A、B和C”。仅当元件、功能、步骤或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时,才会出现该定义的例外。
此处使用的专业术语只用于言及特定实施例,并非意在限定本公开。此处使用的单数形态,只要语句未明确表示出与之相反的意义,那么还包括复数形态。在说明书中使用的“包括”的意义是把特定特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份具体化,并非排除其它特性、区域、整数、步骤、作业、要素及/或成份的存在或附加。
虽然未不同地定义,但包括此处使用的技术术语及科学术语,所有术语均包括一与本公开所属技术领域的技术人员一般理解的意义相同的意义。普通使用的字典中定义的术语追加解释为包括一与相关技术文献和当前提示的消息相符的意义,只要未进行定义,不得过度解释为理想的或非常公式性的意义。
目前,污染雨水的原位处理工艺,代表性的两类物化法工艺技术路线是常规混凝+过滤、混凝+沉淀+过滤为,包括一投资成本低、占地省、启动快和可间歇运行等优势。然而,两种代表性的物化法工艺技术路线需要不同装置分别执行,成本高且不灵活。而生物膜法为代表的生化处理工艺,虽然对污染物去除效果好,但是存在成本高、占地大、启动慢等问题。
鉴于此,本公开实施例中提供一种水体处理装置,可以兼容两类物化法工艺技术路线,以便于根据水体特征切换使用,有效解决相关技术中的问题。需特别说明的是,本公开实施例中的水体处理装置可不仅处理雨水(例如相对污染较大的初期雨水),也能用于其它污染水体的处理,故以下文中将输入装置的水体称为“待处理水体”。
如图1所示,展示本公开实施例中水体处理装置1的结构示意图。
在图1中,展示所述水体处理装置1包括一处理罐体10。所述处理罐体10可以立设使用,比如立设于地面等。所述处理罐体10包括底座101、外壳102及内壳103。所述外壳102在所述底座101上周向环围成第一空间1021。所述内壳103设于所述第一空间1021中,并可在所述底座101上周向环围成第二空间1031。示例性地,在图1中,所述外壳102及内壳103皆可呈现为圆筒形壳体,横截面为圆形。则相应的,所述第一空间1021和第二空间1031也示例为圆柱形的空间。或者,在其它实施例中,所述外壳102及内壳103的截面形状可以发生变化,比如方形等;所述外壳102和内壳103的截面形状也可以不同。示例性地,所述外壳102和内壳103之间可保有间距,从而使得外壳102和内壳103之间形成一环形的空间。
示例性地,所述处理罐体10的上端可以是开放的,即外壳102和内壳103的上端可以是开放的。在初期雨水处理场景中,所述开放的上端可以承接雨水落入,以直接处理雨水。
所述水体处理装置1还包括一进水管路11和一出水管路12,可分别同所述第一空间1021和第二空间1031连通。所述进水管路11可用于待处理水体进入,所述出水管路12可用于将过滤水引出。所述进水管路11可连通于一进水泵(未图示),用于驱动待处理水体进入处理罐体10。所述出水管路12可连通于一产水泵13,用于驱动过滤后的过滤水经所述出水管路12输出至外部。示例性地,所述出水管路12可以从处理罐体10的开放的上端伸出至外部。
所述进水管路11中还设有一管道混合器14,所述管道混合器14可与一加药管15连通,所述加药管15向外的一端可供投入混凝药剂,以与进入管道混合器14的待处理水体混合。其中,混凝处理可用在污水处理流程的预处理、深度处理,也可用于剩余污泥处理。混凝处理还可有效地去除水中的微生物、病原菌,并可去除污水中的乳化油、色度、重金属离子及其他一些污染物。
可一并参阅图2所示,展示图1中一种纵向剖切角度的剖面示意图,用以说明待处理水体的处理过程。
所述外壳102设有连通所述第一空间1021及处理罐体10外部的第一连通口1022,所述第一连通口1022可位于所述外壳102的上部。所述内壳103与底座101之间形成连通所述第一空间1021和第二空间1031的第二连通口1032。所述第二连通口1032可由内壳103底部的缺口与相接的底座101表面围成。所述第二连通口1032位于所述第一连通口1022下方,当所述待处理水体从第一连通口1022进入,位于第一空间1021中被内壳103确定出的环形空间10211中。待处理水体在重力作用下向下流动,以到达所述第二连通口1032,从第二连通口1032流入所述第二空间1031。
所述第二空间1031中可设有一过滤模组16。随着进入处理罐体10的待处理水体增多,第二空间1031内液位上升至浸泡、浸没所述过滤模组16,所述过滤模组16对待处理水体进行过滤,并产生过滤水。所述过滤模组16与所述出水管路12连通,通过产水泵13可将过滤水从过滤模组16抽出并沿所述出水管路12输出外部。在一些实施例中,所述过滤模组16可以是超滤膜组器,用于实现“超滤”的更好的过滤效果。作为示例,所述超滤膜组器的超滤膜的孔径的范围在0.01微米~0.03微米的范围内,或者在0.03微米~0.05微米的范围内,例如孔径设为0.03微米等。
在一些示例中,所述进水管路11的进水口可以连通到承接收集初期雨水的蓄积池中,所述进水泵可以设于该池处。相应的,所述进水管路11可包括一端设置所述进水口的进水管段111,可沿地面延伸设置,以利于从蓄积池中取水。由于所述第一连通口1022设于处理罐体10的上部,故所述进水管路11还可包括一上升管段112,一端与所述进水管段111另一端连通,另一端向上延伸并连通至所述第一连通口1022。所述管道混合器14可设于所述进水管路11的靠近进水口位置,即例如位于所述进水管段111中。
可以理解的是,常见的处理装置,要集成物化法中几种工艺步骤的装置其结构会非常复杂,体积庞大。例如,在混凝等预处理步骤中,需要投放混凝药剂以与待处理水体混合,并需要时间让待处理水体发生混凝反应,充分混凝后再进行沉淀或过滤。但是常见处理装置中,如果要给雨水充分的混凝时间且又要传输,那么装置势必要有较长较大的传输管道,导致处理装置整体体积增大。又例如,所述处理罐体10输入的待处理水体和输出的过滤水的流速、流量之间要尽可能地平衡,以避免失衡导致另一方等待的情况。为此,在一些实施例中,可以利用所述内壳及外壳之间的空间(例如实施例中的环形空间),在其中设置控制待处理水体的水力停留时间的导流结构,所述导流结构可以形成引导待处理水体按结构所确定路径的流道进行流动,从上方的第一连通口到达下方的第二连通口,利用上下空间,在流动过程中使得待处理水体有充足时间发生混凝。进一步优选的,所述导流结构可以在上下方向、以及周向方向上完整地利用所述环形空间,以得到足够的水力停留时间。
举例来说,在图2示例中,所述导流结构可以示例性地包括一旋流结构,沿上下方向螺旋延伸地设于外壳102和内壳103之间。所述旋流结构的上端连通于所述第一连通口1022,所述旋流结构的下端连接至所述底座101表面,并从一侧连通于所述第二连通口1032。所述旋流结构形成从所述第一连通口1022至第二连通口1032的旋流流道,使得待处理水体可沿图2中的A箭头方向旋流而下。
示例性地,所述旋流结构可包括一旋流流道底板17,所述旋流流道底板17在其旋流流道的螺旋延伸的路径上同两侧的外壳102内壁及内壳103外壁之间保持连接,以围成旋流槽作为旋流流道。所述旋流流道底板17两侧与相应壁面保持连接,可使待处理水体不会从旋流流道底板17两侧缝隙流下,而只沿旋流流道流动到达底座101表面以至于进入所述第二连通口1032。
示例性地,所述旋流结构的上端位于所述第一连通口1022的下方,以承接进入第一连通口1022后流下的待处理水体。或者,在其它实施例中,所述旋流结构的上端也可以形成一至少包覆所述第一连通口1022的笼罩,以限制待处理水体沿旋流流道流动。
需要特别说明的是,在图2中所展示的旋流结构的螺旋圈数仅为示例,在其它实施例中可以根据流量控制的需求加以变化,并非以图示为限。图示的所述旋流结构只是一种实现水力停留时间的实施方式,在其它实施例中也可以加以变化,比如旋流流道路径可并非标准的螺旋形,可以是阶梯下降、或水平段和螺旋段结合的形状等。相应的,所述导流结构也可以采用这些结构替代图示示例的旋流结构,只要能达成所需的水力停留时间,并非以旋流结构为限。
可以理解的是,在所述旋流结构的下端,待处理水体流出并从所述第二连通口1032的一侧进入第二连通口1032。然,会存在待处理水体越过第二连通口1032而到达其另一侧并继续向前流动。理想情况下,会希望进入处理罐体10内的待处理水体能被旋流结构所引导而全部进入所述第二连通口1032,而不会在底部形成积水。故而,越过第二连通口1032的部分待处理水体难以被导流到第二连通口1032内,就会形成积水。
之前示例中已描述,所述旋流结构可在旋流流道的路径上同所述外壳102及内壳103的壁面保持连接,而旋流结构的底端与底座101表面也形成连接,从而可在所述第二连通口1032远离旋流结构下端的另一侧形成由旋流流道底板17、底座101、外壳102壁面、及内壳103壁面之间围出的冗余空间,所述冗余空间为所述外壳102和内壳103之间的环形空间的一部分。所述冗余空间仅在与第二连通口1032另一侧相接处形成开放口。
由此,可参考图3所示,展示图1中又一纵向剖切角度下得到的剖视结构示意图。
在图3中可见,通过一隔挡壁18,挡设于所述第二连通口1032的另一侧,封堵该开放口以密闭所述冗余空间。具体的,所述隔挡壁18形状大小匹配地填塞所述开放口,所述隔挡壁18的周侧边缘分别同上方的旋流流道底板17的底面、底部的底座101表面、两侧的外壳102内壁和内壳103外壁表面均连接,从而使从所述隔挡壁18在环形空间中背离所述第二连通口1032一侧延伸的所述冗余空间构成密闭空间。优选的,所述隔挡壁18的位置可与所述第二连通口1032的另一侧齐平,以使尽可能多的待处理水体进入第二连通口1032,而不会残留在隔挡壁18和第二连通口1032的侧旁壳壁所形成角落内。
在一些实施例中,还可以通过调节旋流结构、第一连通口1022、第二连通口1032等的物理参数(例如位置、截面和长度尺寸等),以调节流量、水力停留时间等。示例性地,可以通过旋流管道的截面尺寸与设计,保证了水力停留时间、防止短流,且一并保证混凝所需的水力流态要求。示例性地,所述第一连通口1022在所述底座101表面的投影位置与所述第二连通口1032靠近所述旋流结构下端的一侧对齐,可使从所述第一连通口1022落下并从旋流流道上端旁侧落下的待处理水体以尽量短的时间进入到第二连通口1032内。当然,根据所需流量控制目标,所述第一连通口1022也可以设于其它位置,并非以此为限。
如图2所示,在一些实施例中,为实现沉淀工艺,所述第二空间1031中在所述过滤模组16下方可以形成一沉淀区域10311,用于待处理水体的污染物(如泥、沙等)沉淀。可见图1和图2,所述沉淀区域10311可连通于一排污管19,所述排污管19连通至所述处理罐体10外部以排放沉淀的污染物。
结合之前任一实施例中所述的水体处理装置1,本公开在一实施例中还可以提供水体处理方法,以通过控制水体处理装置1实现“混凝+沉淀+过滤(可以是超滤)”、“混凝+过滤(可以是超滤)”或者两种工艺的灵活切换。
如图4所示,展示本公开实施例中水体处理方法的流程示意图。
在图4中,所述水体处理方法包括:
步骤S401:启动所述进水泵,以驱动待处理水体进入所述进水管路至管道混合器,并向第一连通口内流动;
步骤S402:响应于待处理水体到达管道混合器,执行混凝处理,包括:通过所述加药管投加混凝药剂,以与到达所述管道混合器的待处理水体混合。
步骤S403:执行沉淀和过滤处理。或者,执行步骤S404:执行过滤处理。
如图5所示,展示本公开实施例中执行步骤S403的水体处理方法的流程示意图。
在图5中,展示了方法流程S500,其中除了步骤S401和S402,还包括的沉淀和过滤处理即步骤S403可进一步包括如下步骤:
步骤S431:响应于所述处理罐体的液位到达预设液位,停止所述进水泵,并等待第一预设时长以进行沉淀。
在一些实施例中,对于浸没式的过滤模组而言,所述预设液位至少要能浸没所述过滤模组。
在一些实施例中,可以通过在处理罐体设置液位传感器以探测液位是否达到预设液位。作为示例,所述液位传感器可以是光电传感器,设置在所述处理罐体的预设液位的高度,以通过探测信号的变化(探测液体或空气等不同介质产生不同信号)来判断处理罐体内液位是否达到预设液位。在其他示例中,也可以采用例如电容式液位传感器、导电液位传感器、隔膜液位传感器、浮动开关等中的一种来实现为所述液位传感器。
在一些实施例中,所述沉淀相关的第一预设时长可以根据实验、经验等方式所设置,例如可以达到最佳沉淀效果为准,或者兼顾沉淀效果和工作效率为准。
步骤S432:响应于等待到达所述第一预设时长,启动所述产水泵以从所述出水管路排出过滤水。
步骤S433:响应于所述处理罐体内液位低于预设液位,回复到步骤S401,以循环执行启动所述进水泵的步骤(即S401)、混凝处理的步骤(即S402)、沉淀和过滤处理的步骤(即S403)。
具体的,由于步骤S431中停止了所述进水泵,因此在步骤S433中,是以待处理水体的水量不足需要再进水为触发条件,触发进水泵启动,以循环执行混凝+沉淀+过滤流程工艺。因此,在混凝+沉淀+过滤流程工艺中,由于沉淀工艺的存在,所述水体处理装置处于一种“间歇”的运行模式下。
如图6所示,展示本公开实施例中执行步骤S404的水体处理方法的流程示意图。
在图6中,展示了方法流程S600,其中除了步骤S401和S402,还包括的所述沉淀和过滤处理即步骤S404,可进一步包括如下步骤:
步骤S441:响应于所述处理罐体的液位到达预设液位,启动所述产水泵以从所述出水管路排出过滤水。
在步骤S404中,由于不需要停止进水泵,故所述水体处理装置在连续进水和连续出水。因此,在混凝+过滤流程工艺中,所述水体处理装置处于“连续”的运行模式下。
为控制所述水体处理装置对应以上两种工艺的不同的“间歇运行模式”和“连续运行模式”,在一些实施例中,还可以通过人机交互的控制方式,以供用根据所需的处理工艺需求灵活选择“间歇运行模式”或“连续运行模式”。该人机交互以选择运行模式的步骤可发生在步骤S401之前。
举例来说,如图7所示,展示本公开又一实施例中的水体处理方法的流程示意图。
在图7中,流程包括:
步骤S701:提供一控制界面,以供控制所述水体处理装置运行于第一运行模式或第二运行模式。
其中,在所述第一运行模式(即间歇运行模式)下,所述水体处理装置执行所述启动所述进水泵的步骤、执行混凝处理的步骤、及沉淀和过滤处理的步骤。以及,在所述第二运行模式下(即连续运行模式),所述水体处理装置执行所述启动所述进水泵的步骤、混凝处理的步骤、及过滤处理的步骤。
在一些实施例中,可以通过连接计算机装置(如台式机、笔记本电脑、平板电脑或手机等)的显示器,显示基于图形用户界面(GUI)的控制界面。示例性地,所述控制界面中可显示对第一运行模式和第二运行模式选择的操作控件,例如虚拟按键等。
步骤S702:响应于用户选择运行模式的操作,令所述水体处理装置运行于所述操作选择的运行模式。
即,若用户选择对应混凝+沉淀+过滤工艺的第一运行模式,则执行如图5中S500的流程步骤。若用户选择对应混凝+过滤工艺的第二运行模式,则执行如图6中S600的流程步骤。
在一些实施例中,图4、图5、图6及图7实施例中的方法流程,可以通过在控制装置运行程序指令实现。所述控制装置可以与水体处理装置的各受控部件通信,以控制所述水体处理装置执行相应步骤。
如图8所示,展示本公开实施例中控制装置的通信系统示意图。
在图8的示例中,所述控制装置80同进水泵81、产水泵82(可实现之前实施例中的产水泵13)、液位传感器83、显示器84等通信连接。所述控制装置80可例如为服务器、台式机、笔记本电脑、智能手机、或平板电脑等。所述通信连接可以是有线连接或无线连接(例如WiFi、3G/4G/5G、LoRA、NB-IOT等),可以是局域网连接、广域网连接或者它们的混合网络的连接方式。
可选的,还可以通过在管道混合器14设置侦测待处理水体到来的探测传感器(也可以是光电或其他类型传感器),以及设置可受控在投放混凝药剂的投药装置(例如简单电机驱动的行动机构,也可以是机械臂等),同样通信连接并受控于所述控制装置80。当然,此部分工作也可以由人工完成,可以根据方案的自动化或半自动化的需求加以选择。
所述控制装置80可以控制显示器81显示控制界面,以供用户选择水体处理装置1的运行模式。所述控制装置80可以从液位传感器83获得液位数据,以判断液位情况,例如是否达到预设液位。以及,所述控制装置80可以根据指令指示或者按如之前方法中所描述的控制逻辑,控制所述进水泵81、产水泵82等装置的运行。
如图9所示,展示本公开实施例中控制装置的结构示意图。
所述控制装置900包括总线901、处理器902、存储器903。处理器902、存储器903之间可以通过总线901通信。所述存储器903中可以存储有程序指令。所述处理器902通过运行存储器903中的程序指令来实现之前图4~图7任一实施例中的水体处理方法的步骤。
总线901可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,虽然图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
在一些实施例中,处理器902可以为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、微处理单元(MCU)、片上系统(System On Chip)、或现场可编程逻辑阵列(FPGA)等实现。存储器903可以包括易失性存储器(Volatile Memory)以用于运行程序时的数据暂存使用,例如随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)。
存储器903还可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)以用于数据存储,例如只读存储器(Read-Only Memory,ROM),快闪存储器,硬盘驱动器(Hard DiskDrive,HDD)或固态盘(Solid-State Disk,SSD)。
在一些实施例中,所述控制装置900还可以包括通信器904。所述通信器904用于与外部通信。在具体实例中,所述通信器904可以包括一个或一组有线和/或无线通信电路模块。举例来说,所述通信器904可以包括例如有线网卡、USB模块、串行接口模块等中的一种或多种。无线通信模块所遵循的无线通信协议包括:例如近距离无线通信(Nearfieldcommunication,NFC)技术、红外(Infared,IR)技术、全球移动通讯系统(Global Systemfor Mobile communications,GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service,GPRS)、码分多址引入(Code Division MultipleAccess,CDMA)、宽带码分多址(WidebandCode division multiple access,WCDMA)、时分码分多址(Time-Division Code DivisionMultipleAccess,TD-SCDMA)、长期演进(Long Term Evolution,LTE)、蓝牙(BlueTooth,BT)、全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)等中的一种或多种。
本公开实施例中还可以提供一种计算机可读存储介质,存储有程序指令,所述程序指令被运行时实现之前图4~图7任一实施例中的水体处理方法的步骤。
即上述实施例中的方法步骤被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码,或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码,从而在此表示的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。
综上所述,本公开实施例中提供水体处理装置、处理方法、控制装置及存储介质,装置包括:一处理罐体,包括:底座;在所述底座上沿周向围成第一空间的一外壳、及设于所述第一空间中并沿周向围成一第二空间的一内壳;所述外壳设有连通所述第一空间及处理罐体外部的第一连通口,所述内壳与底座之间形成连通所述第一空间和第二空间的第二连通口;所述第二连通口位于所述第一连通口下方;所述第一连通口连通于第二连通口;一过滤模组,设于所述第二空间内;一进水管路,一端设有待处理水体的进水口,另一端连通于所述第一连通口;所述进水管路连通于一进水泵;一管道混合器,设于所述进水管路中,且与一加药管连通;一出水管路,连通所述过滤模组及处理罐体外部;所述出水管路连通于一产水泵。所述装置可兼容两种的物化法工艺以能根据进水特征进行灵活切换,降低成本。
综合以上描述,水体处理装置可以通过各种实施例来达成以下优势:
1.所述水体处理装置可将物化处理工艺的混凝,沉淀,过滤三个步骤集成在一台设备中,集成化程度高,占地面积小。
2.所述水体处理装置结构简单,研发及制造成本低,易实现装备化。
3.所述水体处理装置通过管壁设置旋流结构,待处理水体在旋流流道流动中发生混凝过程并向下进入第二连通口,有效地利用了罐体内部的容积,保证了水力停留时间、防止短流的同时,可以通过旋流流道的截面尺寸与设计,保证混凝所需的水力流态要求。
4.所述水体处理装置的过滤模组可以配置孔径≤0.05微米的超滤膜,在过滤的过程中能有效截留原本物化过程比较难去除的大分子量有机物,从而对于产水的COD起到一定的去除作用。
5.通过超滤膜,所述水体处理装置可以实现混凝-沉淀-超滤,与混凝-超滤的双工艺灵活切换,在降雨初期处理水量小,管网容量富余,但是污染浓度高的阶段,通过沉淀提高污染物的处理效率;随后在降雨中期,管网容量不足的情况下,切换为混凝-超滤工艺,提高产水流量。
上述实施例仅例示性说明本公开的原理及其功效,而非用于限制本公开。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本公开的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中包括一通常知识者在未脱离本公开所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本公开的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种水体处理装置,其特征在于,包括:
一处理罐体,包括:底座;在所述底座上沿周向围成第一空间的一外壳、及设于所述第一空间中并沿周向围成一第二空间的一内壳;所述外壳设有连通所述第一空间及处理罐体外部的第一连通口,所述内壳与底座之间形成连通所述第一空间和第二空间的第二连通口;所述第二连通口位于所述第一连通口下方;所述第一连通口连通于第二连通口;
一导流结构,设于所述外壳及内壳之间,形成引导待处理水体从第一连通口至第二连通口的流道;
一过滤模组,设于所述第二空间内;
一进水管路,一端设有待处理水体的进水口,另一端连通于所述第一连通口;所述进水管路连通于一进水泵;
一管道混合器,设于所述进水管路中,且与一加药管连通;
一出水管路,连通所述过滤模组及处理罐体外部;所述出水管路连通于一产水泵。
2.根据权利要求1所述的水体处理装置,其特征在于,所述导流结构包括:
一旋流结构,沿上下方向螺旋延伸地设于外壳和内壳之间;所述旋流结构的上端连通于所述第一连通口;所述旋流结构的下端连接至所述底座表面,并从一侧连通于所述第二连通口。
3.根据权利要求2所述的水体处理装置,其特征在于,所述旋流结构包括旋流流道底板,所述旋流流道底板在旋流流道的路径上同所述外壳及内壳的壁面保持连接,以在所述第二连通口远离的另一侧的旋流流道底板、底座、外壳壁面、及内壳壁面之间围成一冗余空间;所述水体处理装置包括:
一隔挡壁,挡设于所述第二连通口的另一侧,密闭所述冗余空间。
4.根据权利要求2所述的水体处理装置,其特征在于,所述第一连通口在所述底座表面的投影位置与所述第二连通口靠近所述旋流结构下端的一侧对齐;和/或,所述旋流结构的上端位于所述第一连通口的下方。
5.根据权利要求1所述的水体处理装置,其特征在于,还包括以下至少一种情形:
1)所述水体处理装置包括:一沉淀区域,在所述第二空间中形成于所述过滤模组下方;一排污管,连通所述沉淀区域及处理罐体外部;
2)所述进水管路包括:一进水管段,一端设置所述进水口,且沿地面延伸设置;一上升管段,一端与所述进水管段另一端连通,另一端连通于所述第一连通口;其中,所述管道混合器设于所述进水管段;
3)所述过滤模组为超滤膜组器,所述超滤膜组器的超滤膜的孔径的范围在0.01微米~0.03微米的范围内,或者在0.03微米~0.05微米的范围内;
4)所述外壳及内壳顶部开放。
6.一种水体处理方法,其特征在于,应用于如权利要求1至5中任一项所述的水体处理装置;所述方法包括:
启动所述进水泵,以驱动待处理水体进入所述进水管路至管道混合器,并向第一连通口内流动;
响应于待处理水体到达管道混合器,执行混凝处理,包括:通过所述加药管投加混凝药剂,以与到达所述管道混合器的待处理水体混合;
执行沉淀和过滤处理或过滤处理。
7.根据权利要求6所述的水体处理方法,其特征在于,
所述沉淀和过滤处理包括:响应于所述处理罐体的液位到达预设液位,停止所述进水泵,并等待第一预设时长以进行沉淀;响应于等待到达所述第一预设时长,启动所述产水泵以从所述出水管路排出过滤水;
和/或,所述过滤处理包括:响应于所述处理罐体的液位到达预设液位,启动所述产水泵以从所述出水管路排出过滤水。
8.根据权利要求7所述的水体处理方法,其特征在于,
所述沉淀和过滤处理还包括:响应于所述处理罐体内液位低于预设液位,循环执行所述启动所述进水泵的步骤、混凝处理的步骤、及沉淀和过滤处理的步骤。
9.根据权利要求6所述的水体处理方法,其特征在于,在所述启动所述进水泵的步骤之前,还包括:
提供一控制界面,以供控制所述水体处理装置运行于第一运行模式或第二运行模式;其中,在所述第一运行模式下,所述水体处理装置执行所述启动所述进水泵的步骤、执行混凝处理的步骤、及沉淀和过滤处理的步骤;在所述第二运行模式下,所述水体处理装置执行所述启动所述进水泵的步骤、混凝处理的步骤、及过滤处理的步骤;
响应于用户选择运行模式的操作,令所述水体处理装置运行于所述操作选择的运行模式。
10.一种控制装置,其特征在于,包括:
处理器及存储器;
所述存储器存储有程序指令;
所述处理器,用于运行所述程序指令,以执行如权利要求6至9中任一项所述的水体处理方法。
11.一种计算机存储介质,其特征在于,存储有程序指令,所述程序指令被运行执行如权利要求6至9中任一项所述的水体处理方法。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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