CN207391193U - 一种太阳能微动力污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种太阳能微动力污水处理系统，包括太阳能发电机构和污水处理机构，所述污水处理机构包括依次连接的污水收集管网、调节池、水解酸化池、好氧池、二沉池，所述调节池通过污水提升泵连接水解酸化池，所述好氧池设有直流风机，所述太阳能发电机构包括太阳能光伏组件、蓄电池组和控制器，所述太阳能光伏组件与所述蓄电池组连接，所述太阳能光伏组件、蓄电池组和直流风机均与所述控制器连接，所述提升泵和直流风机均与所述蓄电池组连接。本实用新型中，直流风机替代交流罗茨风机给好氧池曝气，直流风机直接用蓄电池组直流24V供电，取消逆变器转换损耗，提高太阳能发电使用效率，提高设备运转率，降低设备采购成本。

Description

一种太阳能微动力污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理设备，尤其涉及一种太阳能微动力污水处理系统。

背景技术

我国农村每年产生的污水达到上百亿吨，其主要来源是人们日常生活中产生的各种污水混合物如各种洗涤水和人蓄粪便等，但大部分村庄没有有效地污水处理设施，污水随意排放进入周围水系中，造成对地表水和地下水的污染，致使地表水体富营养化，地下水质逐渐恶化。目前，全国有80％以上的河流受到不同程度的污染，我国农村有近7亿人的饮用水中大肠杆菌超标，1.7亿人的饮用水受到有机污染。由于农村人口众多，居住分散，资金缺乏，无法像城市那样集中处理生活污水，并且农村污水具有低碳高氮磷等特点，因而探索操作简单，治污效果行之有效，低运行成本的污水处理工艺势在必行。

目前国内外应用农村生活污水治理的处理技术比较多，但从工艺原理上通常可归为三类类：第一类是自然处理系统，利用土壤过滤、植物吸收和微生物分解的原理，又称为生态处理系统；第二类是生物处理系统，又可分为厌氧生物处理和好氧生物处理。厌氧生物处理是利用厌氧微生物的代谢过程，把污水中的难降解高分子有机物转化为低分子有机物或无机物。好氧生物处理是通过动力设备给污水充氧，培养好氧微生物，利用微生物菌种分解、消耗吸收污水中的有机物、氮和磷；第三类是太阳能微动力污水处理系统，是以传统“A/O”工艺为基础，利用太阳能光伏板光电转换技术，为污水处理中的曝气、回流等提供动力。同时，要求设备运行管理具有智能化，通过远程通信技术，能实现设备的实时在线监控，达到远程控制、无人值守的目的。同时吸纳“A2/O”工艺中的关键因素，即可结合市政电网也可完全脱离市政电网给系统提供动力，整合开发形成的一种全新工艺，该工艺采用现代先进技术与环保工程的有机结合，从整体上采用了自动化的控制，自动运行，为农村污水处理工程的有效运行提供了有力的支持。原有太阳能供电系统由太阳能光伏组件、太阳能控制器、蓄电池(组)，逆变器，直流负载，交流负载组成。太阳能供电系统输出交流电，系统的组成：1、电源系统：太阳能光伏组件和蓄电池；2、控制保护系统：控制器和逆变器；3、系统终端(负载)：交流鼓风机设备。现有太阳能采集使用流程：太阳能板采集→太阳能充电控制器→蓄电池组→直流变交流逆变器→交流罗茨风机→曝气风量。

然而，第三类太阳能微动力污水处理系统，原有设备太阳能发电使用效率低，设备中直流变交流逆变器故障率高的问题。因此，需要针对性解决该问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供一种太阳能微动力污水处理系统，该系统通过改进曝气风机，曝气风机直接用蓄电池组直流24V供电，取消逆变器转换损耗从而提高太阳能发电使用效率，降低设备成本提高设备运转率。

本实用新型提供一种太阳能微动力污水处理系统，其特征在于，包括太阳能发电机构和污水处理机构，所述污水处理机构包括依次连接的污水收集管网、调节池、水解酸化池、好氧池、二沉池，所述调节池通过污水提升泵连接水解酸化池，所述好氧池设有直流风机，所述太阳能发电机构包括太阳能光伏组件、蓄电池组和控制器，所述太阳能光伏组件与所述蓄电池组电连接，所述太阳能光伏组件、蓄电池组和直流风机均与所述控制器连接，所述提升泵和直流风机均与所述蓄电池组连接。

进一步地，所述直流风机为多台，各个所述直流风机之间相互并联。

进一步地，还包括远程控制装置，所述远程控制装置包括可连接无线网络的视频监控器和可检测电量的电表，所述视频监控器和电表均与所述控制器电连接。

进一步地，所述水解酸化池上部安装有脉冲布水器，底部设置有布水管。

进一步地，所述脉冲布水器与所述蓄电池组连接。

进一步地，所述好氧池上部挂有弹性填料，所述好氧池底部安装有微孔曝气头。

更进一步地，在所述二沉池的内部安装有导流筒，底部设置有污泥回流管，四周设置有溢流堰。

本实用新型具有以下有益效果：

1、通过改进曝气风机，直流风机可以替代交流罗茨风机给好氧池曝气，曝气风机直接用蓄电池组直流24V供电，取消逆变器转换损耗，从而提高太阳能发电使用效率。

2、提高设备运转率。根据本技术改进方案由多台独立的风机组并联使用来提供曝气风量，其中一个风机组故障停机不影响其他风机组工作，解决了现有设备由于逆变器或者风机故障导致设备全部停机好氧池不能曝气的缺点。

3、降低设备采购成本。由于现有太阳能发电使用效率低导致现有设备机组蓄电池容量要做的足够大，蓄电池组容量要超过交流风机功率的数倍，导致蓄电池组采购成本高。通过本技术改进方案提高了太阳能发电使用效率，现有蓄电池组容量可以减小，从而降低蓄电池组采购成本。由于本技术改进方案取消了逆变器也进一步降低了设备采购成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为本实用新型提供的太阳能微动力污水处理系统的结构图；

图2为本实用新型提供的太阳能微动力污水处理系统的污水处理流程图；

其中：1污水收集管网；2调节池；3水解酸化池；4好氧池；5二沉池；6提升泵；7直流风机；8太阳能光伏组件；9蓄电池组；10控制器；11远程控制系统；12视频监控器；13电表；14脉冲布水器；15布水管；16弹性填料；17微孔曝气头；18导流筒；19污泥回流管；20溢流堰。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1-图2所述，本实用新型实施例提供一种太阳能微动力污水处理系统，其特征在于，包括太阳能发电机构和污水处理机构，所述污水处理机构包括依次连接的污水收集管网1、调节池2、水解酸化池3、好氧池4、二沉池5，所述调节池2通过污水提升泵6连接水解酸化池3，所述好氧池4设有直流风机7，所述太阳能发电机构包括太阳能光伏组件8、蓄电池组9和控制器10，所述太阳能光伏组件8与所述蓄电池组9连接，所述太阳能光伏组件8、蓄电池组9和直流风机7均与所述控制器10连接，所述提升泵6和直流风机7均与所述蓄电池组9连接。本实用新型实施例中的太阳能微动力污水处理系统，主要流程为：通过农村生活污水收集官网1收集污水，自流至调节池2，通过调节池2的潜水提升泵6至水解酸化池3，去除部分有机物后，水解酸化池3出水自流至好氧池4，通过直流风机7给好氧池3内曝气，去除大部分有机物，最后通过二沉池5去除部分悬浮物后达标排放，二沉池5的污泥定期有吸粪车拉走处理。本实用新型实施例中，根据对污水处理工艺的改进，采用直流24V增氧风机替代交流罗茨风机给好氧池曝气。曝气风机可以直接用蓄电池组直流24V供电，取消逆变器转换损耗从而提高太阳能发电使用效率。由于现有太阳能发电使用效率低导致现有设备机组蓄电池容量要做的足够大，蓄电池组容量要超过交流风机功率的数倍，导致蓄电池组采购成本高。通过本技术改进方案提高了太阳能发电使用效率，现有蓄电池组容量可以减小，从而降低蓄电池组采购成本。采用太阳能板接收太阳能，使用控制器将太阳能转换为适合使用的电力能源，作为水处理系统的电源。同时使用蓄电池，将多余的太阳能保存到蓄电池中，实现能源的储备，保证在没有太阳能的阴雨天、夜晚时能够使用蓄电池的能源继续使用水处理系统。由于本技术改进方案取消了逆变器也进一步降低了设备采购成本。根据本技术改进方案由多台独立的风机组并联使用来提供曝气风量，其中一个风机组故障停机不影响其他风机组工作，解决了现有设备由于逆变器或者风机故障导致设备全部停机好氧池不能曝气的缺点，从而降低设备采购成本提高设备运转率。

优选地，所述直流风机7为多台，各个所述直流风机之间相互并联。单台直流24V增氧风机虽然曝气量和气压小于单台交流罗茨风机的曝气量和气压，但通过并联增加独立风机组单元数量来解决曝气量的问题。通过直流风机可以直接用蓄电池组直流24V供电，取消逆变器转换损耗从而提高太阳能发电使用效率。

实施例2

如图1所述，在实施例1的基础上，还包括远程控制装置11，所述远程控制装置包括可连接无线网络的视频监控器12和可检测电量的电表13，所述视频监控器12和电表13均与所述控制器10电连接。本实用新型实施例所述的控制器连接有视频监控器对污水处理装置进行实时监控，所述的控制器通过无线网络与客户终端关联，用户可以远程通过手机终端对污水处理装置进行操作和监控。该太阳能微动力污水处理系统运行管理具有智能化，通过远程通信技术，能实现设备的实时在线监控，达到远程控制、无人值守的目的。太阳能光伏板发电转化为电能储存在蓄电池中，利用蓄电池中的电来提供负载动力进行好氧池曝气和回流。整个系统采用微电脑全自动控制系统进行操作，不需要另外用电，不需要人工管理和维护，低碳、节能、环保。整个系统，处理工艺成熟，无需人员操作，在办公室可以远程监控污水处理设备的运行情况。本实用新型出水效果好，安装方便；土建施工简便、周期短；总投资低；该系统无需用电；实行全自动微电脑控制；无需专人管理；系统使用年限长；该系统具有环保、低耗，响应国家节能减排绿色环保。是适合新农村建设和农村环境连片整治建设中处理污水的实用性很强的新工艺，很好的解决了农村生活生活污水管理方面的不足。

实施例3

如图1所述，在实施例1的基础上，所述水解酸化池3上部安装有脉冲布水器14，底部设置有布水管15。所述脉冲布水器14与所述蓄电池组9连接。所述脉冲布水器根据厌氧工艺对水流状态、泥水混合的要求而设计，由筒体、虹吸发生器、排气装置等组成，特点是连续进水、瞬间排水、对水解、厌氧池形成周期性的脉冲进水，提高搅拌强度，结合池底布水管水力优化设计，组成一套高效节能、操作可靠的布水系统，提高水解、厌氧的处理效率。与现有技术相比，本实施例更改了水解酸化池的布水系统，对于农村生活污水，由于其来水具有间接性，为了保持其处理效果，我们通常需要水解酸化池处于均匀混合状态，常见做法是在池内增加一台潜水搅拌机，这样就增加了系统的用电量。我们从屋面虹吸排水参考，在水解酸化池上方增加布水系统，在虹吸的作用下脉冲布水，通过脉冲的作用，池底污泥始终处理良好的混合状态。根据本技术改进方案，设备供电电压改为直流24V供电。取消220V交流供电设备，包括脉冲布水器需要按照本技术改为直流24V供电。太阳能发电装置通过电气系统自动切换装置连接当地供电系统，在连续发生阴雨天时能够保证系统的正常运行。

实施例4

如图1所述，在实施例1的基础上，所述好氧池4上部挂有弹性填料16，所述好氧池4底部安装有微孔曝气头17。上述好氧移动床内部设置有弹性填料13。本实施例中，弹性填料在高分子材料中融合多种有利于微生物快速附着生长的微量元素，经过特殊工艺改性、构造而成。上述微孔曝气头最主要部件“膜片”上开有大量孔眼，供风时孔眼打开，形成微气泡，停风时孔眼自动闭合。避免了污水及杂物进入管道，防止堵塞曝气头。微孔曝气头具有优良的耐腐蚀性、抗氧化性，而且重量轻、强度高、气泡细密且均匀、不堵塞等优点。污水经过好氧移动床时，水中的微生物不断在弹性填料内外表面附着生长，形成生物膜。弹性填料在反应器内混合液的翻动下自由旋转，生物膜与水体中的污染物充分接触并将其分解，使水质得到净化。混合液的翻动、弹性填料的移动以及好氧微生物的生长靠池底微孔曝气头曝气来实现。

实施例5

如图1所述，在实施例1的基础上，在所述二沉池5的内部安装有导流筒18，底部设置有污泥回流管19，四周设置有溢流堰20。二沉池内部安装的导流筒，水是由设在池中心的进水管自上而下进入池内(管用流速应小于30mm/s)，管下设伞形挡板使废水在池中均匀分布后沿整个过水断面缓慢上升，可促进絮凝性颗粒的相互碰撞二絮凝，悬浮物沉降进入池底锥形沉泥斗中，澄清水从池四周沿周边溢流堰流出。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种太阳能微动力污水处理系统，其特征在于，包括太阳能发电机构和污水处理机构，所述污水处理机构包括依次连接的污水收集管网(1)、调节池(2)、水解酸化池(3)、好氧池(4)、二沉池(5)，所述调节池(2)通过污水提升泵(6)连接水解酸化池(3)，所述好氧池(4)设有直流风机(7)，所述太阳能发电机构包括太阳能光伏组件(8)、蓄电池组(9)和控制器(10)，所述太阳能光伏组件(8)与所述蓄电池组(9)电连接，所述太阳能光伏组件(8)、蓄电池组(9)和直流风机(7)均与所述控制器(10)连接，所述提升泵(6)和直流风机(7)均与所述蓄电池组(9)连接。

2.如权利要求1所述的太阳能微动力污水处理系统，其特征在于：所述直流风机(7)为多台，各个所述直流风机之间相互并联。

3.如权利要求1所述的太阳能微动力污水处理系统，其特征在于：还包括远程控制装置(11)，所述远程控制装置(11)包括可连接无线网络的视频监控器(12)和可检测电量的电表(13)，所述视频监控器(12)和电表(13)均与所述控制器(10)电连接。

4.如权利要求1所述的太阳能微动力污水处理系统，其特征在于：所述水解酸化池(3)上部安装有脉冲布水器(14)，底部设置有布水管(15)。

5.如权利要求4所述的太阳能微动力污水处理系统，其特征在于：所述脉冲布水器(14)与所述蓄电池组(9)连接。

6.如权利要求1所述的太阳能微动力污水处理系统，其特征在于：所述好氧池(4)上部挂有弹性填料(16)，所述好氧池(4)底部安装有微孔曝气头(17)。

7.如权利要求1所述的太阳能微动力污水处理系统，其特征在于：在所述二沉池(5)的内部安装有导流筒(18)，底部设置有污泥回流管(19)，四周设置有溢流堰(20)。