CN207483543U - 自动化控制的中水回用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动化控制的中水回用系统，属于中水处理技术领域。本实用新型包括污水收集系统、雨水收集系统、中水处理系统、出水回用系统及自动化控制系统，其中中水处理系统主要由格栅槽、调节池、好氧池、沉淀池、清水池、人工湿地、蓄水池组成，污水收集系统收集的污水经格栅槽、调节池、好氧池、沉淀池处理后和雨水收集系统收集的雨水一起到清水池中，自动化控制系统根据清水池水位状况布水到人工湿地经深度处理后再排入到蓄水池，经过出水回用系统则可利用回用水。本实用新型中水处理效率高，中水处理质量好，大大的节约了水资源，适合大规模推广。

Description

自动化控制的中水回用系统

技术领域

本实用新型涉及中水处理技术领域，具体涉及一种自动化控制的中水回用系统。

背景技术

中水是指各种排水(如雨水、生活污水、工业废水等)经处理后，达到规定水质标准，可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水，中水回用在有效减少污水排放的同时，能够大大节省自来水的用量。

我国是一个干旱缺水和水污染现象都非常严重的国家，而建筑在开发、维护和使用过程中消耗的水资源量是相当惊人的，约占水资源的50％，因此，开展针对绿色建筑污水和雨水的中水回用系统技术的研发，对缓解城市水资源的紧张状况、减少水污染状况以及促进绿色建筑在我国的大面积推广应用具有非常重要的现实意义。

目前在绿色建筑中水回用系统中，污水处理工艺以生物接触氧化法最为普遍，膜处理工艺和人工湿地技术也逐步得到推广应用；雨水水质相对较好，处理工艺以混凝沉淀、物理过滤为主，在具体工程应用中存在如下问题：1)由于处理规模相对较小，每吨的运行成本相对较高，严重影响了回用技术的推广应用；2)建筑周边可用面积小，人工湿地虽然运行费用低、管理方便，但单独使用占地面积较大；3)膜处理技术虽然占地面积最小，但对日常管理要求较高，且维护及运行费用高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述背景技术中提出的问题，提供一种自动化控制的中水回用系统。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

一种自动化控制的中水回用系统，包括污水收集系统、雨水收集系统、中水处理系统、出水回用系统及自动化控制系统。

所述污水收集系统主要由污水导流管及配套的闸阀组成。所述污水导流管的进口与建筑化粪池出水口或市政污水检查井的内部连通，所述污水导流管的出口与中水处理系统中的格栅槽的内部连通，所述污水导流管安装有闸阀。

所述雨水收集系统主要由雨水收集管和过滤器组成。所述雨水收集管将屋面、绿地及道路等区域收集的雨水经过滤器过滤后排入到中水处理系统中的清水池内。

所述中水处理系统主要由格栅槽、调节池、好氧池、沉淀池、清水池、人工湿地、蓄水池组成。所述格栅槽为单独布置或安装在调节池进水端，格栅槽的格栅为采用人工格栅。所述调节池内设置潜污泵、搅拌器、调节池液位计和溢流管，所述溢流管与市政污水管道相连，所述潜污泵的出口通过管道与好氧池的内部连通。所述好氧池内置弹性填料、潜水曝气机和溶氧探头，好氧池出水利用中心式导流筒的进水管，通过重力流排入到沉淀池；所述弹性填料为好氧微生物群落的载体。所述沉淀池采用竖流式沉淀池，沉淀池内设置有中心式导流筒和污泥泵，所述中心式导流筒的进水管与沉淀池内部连通。所述清水池接收沉淀池出水和雨水收集系统收集过滤后的雨水，清水池内置提升泵、清水池液位计和溢流管，所述提升泵的出口通过管道与人工湿地的内部连通，将清水池中的处理水定量提升到人工湿地内做深度处理，所述溢流管与市政雨水管道相连。所述人工湿地优选采用潜流湿地，所述潜流湿地为水平流、垂直流或复合垂直流设置，利用管道通过重力流将水排入到蓄水池；所述人工湿地水力负荷优选为0.4-0.8m³/(m²·d)。所述蓄水池内置回用泵和蓄水池液位计，所述回用泵与出水回用系统相连，所述蓄水池的容量为中水回用系统日最大用水量的25％-35％。

所述出水回用系统主要由回用管网和地埋式取水阀组成。所述出水回用管网的进水端与蓄水池中的回用泵相连，出水回用管网的出水端与地埋式取水阀相连。

所述自动化控制系统主要由供电电缆、PLC控制箱、动力电缆和信号电缆组成。所述PLC控制箱通过供电电缆与配电房相连，用于整个装置供电。所述PLC控制箱通过动力电缆分别与搅拌器、潜污泵、潜水曝气机、提升泵、回用泵相连，通过信号电缆分别与调节池液位计、好氧池溶氧探头、清水池液位计、蓄水池液位计相连。

本实用新型中水处理效率高，中水处理质量好，大大的节约了水资源，适合大规模推广，其具有如下优点：

(1)本实用新型针对运行费用高，通过自动进出水和曝气增氧，在保证系统出水效果的同时，有效减少了水泵和曝气机的运行时间，从而有效降低了日常耗电量，大大降低了系统的运行成本。

(2)本实用新型针对可用面积小，通过绿化用地改造而成，格栅槽、调节池、好氧池、沉淀池、清水池、蓄水池均埋地设计，上部铺设草坪，人工湿地种植湿地植物，不额外占用土地，并能够保证建筑的绿化用地面积。

(3)本实用新型能够实现全自动控制，保证了处理系统稳定的效率，减轻了劳动强度，降低日常管理的人员投入，有效降低了系统的运行成本。

(4)本实用新型回用水通过回用管网和地埋式取水阀设置，有利于方便系统周边大面积的用水，可实现即插即用。

附图说明

图1为本实用新型结构俯视图。

图中：1-1—污水导流管、1-2—闸阀、2—格栅槽、2-1—人工格栅、3—调节池、3-1—搅拌器、3-2—潜污泵、3-3—调节池液位计、4—好氧池、4-1—潜水曝气机、4-2—弹性填料、4-3—溶氧探头、5—沉淀池、5-1—污泥泵、5-2—中心式导流筒、6—清水池、6-1—提升泵、6-2—清水池液位计、7—雨水收集系统、7-1—过滤器、8—人工湿地、9—蓄水池、9-1—回用泵、9-2—蓄水池液位计、10-1—出水回用管网、10-2—地埋式取水阀、11—自动化控制系统、11-1—供电电缆、11-2-1—搅拌器动力电缆、11-2-2—潜污泵动力电缆、11-2-3—潜水曝气机动力电缆、11-2-4—提升泵动力电缆、11-2-5—回用泵动力电缆、11-3-1—调节池液位计信号电缆、11-3-2—好氧池溶氧探头信号电缆、11-3-3—清水池液位计信号电缆、11-3-4—蓄水池液位计信号电缆、11-4—PLC控制箱。

具体实施方式

下面将结合实施例及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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实用新型提供的自动化控制的中水回用系统，包括污水收集系统、雨水收集系统7、中水处理系统、出水回用系统及自动化控制系统11。

具体地，所述污水收集系统主要由污水导流管1-1及配套的闸阀1-2组成，所述污水导流管1-1的进口与建筑化粪池出水口或市政污水检查井的内部连通，所述污水导流管1-1的出口与中水处理系统中的格栅槽2的内部连通，所述污水导流管1-1安装有闸阀1-2。闸阀1-2控制污水的排入，在中水处理系统检修时关闭，平常时开启。

具体地，所述雨水收集系统7主要由雨水收集管和过滤器7-1组成，所述雨水收集管将屋面、绿地及道路等区域收集的雨水经过滤器7-1过滤后排入到中水处理系统中的清水池6内。

具体地，所述中水处理系统以“接触氧化+人工湿地”为核心，主要由格栅槽2、调节池3、好氧池4、沉淀池5、清水池6、人工湿地8、蓄水池9组成。所述格栅槽2为单独布置或安装在调节池3进水端，格栅槽2的格栅2-1采用人工格栅；所述调节池3内设置潜污泵3-2、搅拌器3-1、调节池液位计3-3和溢流管，搅拌器3-1防止发生沉淀现象，同时可以起到水质均衡作用；所述溢流管与市政污水管道相连，超过设计规模的污水溢流排入到市政污水管网内；所述潜污泵3-2的出口通过管道与好氧池4的内部连通，潜污泵3-2将污水定量提升进入到好氧池4。所述好氧池4采用接触氧化技术，内置弹性填料4-2、潜水曝气机4-1和溶氧探头4-3，采用潜水曝气机4-1曝气；好氧池4出水利用中心式导流筒5-2的进水管，通过重力流排入到沉淀池。所述弹性填料4-2为好氧微生物群落的载体。所述沉淀池5采用竖流式沉淀池，沉淀池5内设置中心式导流筒5-2，从而保证水流在池中均匀分布，污水由设在中心式导流筒5-2上的进水管自上而下排入池中，进水的出口下设伞型挡板，使污水在池中均匀分布，然后自下而上缓慢上升，悬浮物在重力作用下沉降入池底，从而实现泥水分离；所述沉淀池5内置污泥泵5-1，将剩余污泥定期排出；经过泥水分离的沉淀池澄清水，从沉淀池5出水口处溢流堰，通过重力流排入到清水池6内。所述清水池6通过管道与沉淀池5、雨水收集系统7连通，以接收沉淀池5出水和雨水收集系统7收集过滤后的雨水；所述清水池6内置提升泵6-1、清水池液位计6-2和溢流管；所述提升泵6-1的出口通过管道与人工湿地的内部连通，将清水池6中的处理水定量提升到人工湿地8内做深度处理；所述溢流管与市政雨水管道相连，当遇到特大暴雨、超过设计规模时溢流排入到市政雨水管网内。所述人工湿地8采用潜流湿地，可选择水平流、垂直流或复合垂直流工艺，利用管道通过重力流将水排入到蓄水池9；为了避免额外占用土地，人工湿地8通过绿化用地改造而成；所述人工湿地8水力负荷为0.4-0.8m³/(m²·d)。所述蓄水池9内置回用泵9-1和蓄水池液位计9-2，所述回用泵9-1与出水回用系统相连，通过化学加药装置向蓄水池9内加药消毒，为了保证消毒效果和回用水量要求，蓄水池9的设计容量为中水回用系统设计的日最大用水量的25％-35％。

具体地，所述出水回用系统主要由出水回用管网10-1和地埋式取水阀10-2组成；所述出水回用管网10-1的进水端与蓄水池9中的回用泵9-1相连，出水回用管网10-1的出水端与地埋式取水阀10-2相连。当回用水用于绿化浇灌、道路和车辆冲洗时，开启回用泵9-1后，将外接管插入取水阀10-2即可。

具体地，所述自动化控制系统11主要由供电电缆11-1、PLC控制箱11-4、动力电缆和信号电缆组成。所述PLC控制箱11-4通过供电电缆11-1与配电房相连，用于整个装置供电；所述PLC控制箱11-4通过动力电缆(搅拌器动力电缆11-2-1、潜污泵动力电缆11-2-2、潜水曝气机动力电缆11-2-3、提升泵动力电缆11-2-4、回用泵动力电缆11-2-5)分别与搅拌器3-1、潜污泵3-2、潜水曝气机4-1、提升泵6-1、回用泵9-1相连，通过信号电缆(调节池液位计信号电缆11-3-1、好氧池溶氧探头信号电缆11-3-2、清水池液位计信号电缆11-3-3、蓄水池液位计信号电缆11-3-4)分别与调节池液位计3-3、好氧池溶氧探头4-3、清水池液位计6-2、蓄水池液位计9-2相连。

更具体地，所述PLC控制箱11-4包括动力组件、信号组件及编程系统。所述动力组件通过动力电缆与搅拌器3-1、潜污泵3-2、潜水曝气机4-1、提升泵6-1、回用泵9-1相连，所述信号组件通过信号电缆与调节池液位计3-3、好氧池溶氧探头4-3、清水池液位计6-2、蓄水池液位计9-2相连。所述编程系统的输入端和液位计(3-3、6-2、9-2)和溶氧探头4-3的输出端电性连接，所述编程系统的输出端与调节池3中的潜污泵3-2和搅拌器3-1、好氧池4中的潜水曝气机4-1、清水池6的提升泵6-1和蓄水池9的回用泵9-1的输入端电性连接。所述编程系统根据液位计(3-3、6-2、9-2)和溶氧探头4-3反馈的信号，控制调节池3中的潜污泵3-2和搅拌器3-1、好氧池4中的潜水曝气机4-1、清水池6的提升泵6-1和蓄水池9的回用泵9-1的启闭。

所述自动化控制系统的使用方法为：1)调节池3潜污泵3-2的启闭受调节池液位计3-3和蓄水池液位计9-2双重控制，当蓄水池9为高液位时，潜污泵3-2关闭，当蓄水池9为低液位、调节池3为高液位时，潜污泵3-2开启；当蓄水池9为低液位、但调节池3为低液位时，潜污泵3-2仍关闭；搅拌器3-1的启闭受调节池3水位控制，低液位时关闭；2)好氧池曝气机4-1的启闭受好氧池4内的溶氧含量控制，当溶氧处于设计值范围时，好氧池曝气机4-1关闭，当溶氧浓度低于3mg/L时开启；3)清水池6中的提升泵6-1受清水池内液位计6-2控制，高水位开启，低水关闭，为了保证湿地自然富氧，湿地进水间歇式运行；4)蓄水池9中的回用泵9-1受取水阀10-2和蓄水池液位计9-2控制，取水阀10-2开启则回用泵9-1启动，但在低水位时自动关闭。其中，系统高水位为设计水位±0.2m的范围；低水位为水深0.4-0.6m；溶氧设计范围为5-8mg/L；湿地进水间歇运行方式为每天进水3-5次，每次运行时间为0.5-2m。

该自动化控制的中水回用系统的操作流程如下：

(1)系统进水：污水通过污水导流管1-1经格栅槽2格栅对大颗粒污染物拦截处理后排入到调节池3，雨水通过收集管经过滤器7-1过滤后排入到清水池6。

(2)系统逐级处理：首先，根据调节池3和蓄水池9的水位状况，自动化控制系统11控制搅拌器3-1启闭，并通过潜污泵3-2将调节池3污水定量提升进入到好氧池4；其次，自动化控制系统11根据好氧池4内溶氧状况控制潜水曝气机4-1自动启闭，曝气时气水比10:1-15:1，采用接触氧化技术，主要对有机物、氨氮、粪大肠菌群进行降解；接着，好氧池4出水经沉淀池5泥水分离后排入到清水池6内；然后，自动化控制系统11根据清水池6水位状况自动控制提升泵6-1布水到人工湿地8，经过人工湿地8深度处理后的出水排入到蓄水池9内备用。

各池的水力停留时间为：调节池3水力停留时间为4-8h，好氧池4水力停留时间为6-8h，沉淀池5水力停留时间为2-3h，清水池6水力停留时间为1-2h。

(3)系统出水回用：将取水管插入取水阀10-2，开启回用泵9-1，则可将回用水用于绿化浇灌、道路和车辆冲洗。

(4)超设计规模排放：对于污水，调节池3设置溢流管与市政污水管道相连，超过设计规模的污水溢流排入到市政污水管网内；对于雨水，清水池6设置溢流管与市政雨水管道相连，当遇到特大暴雨、超过设计规模时溢流排入到市政雨水管网内。

该自动化控制的中水回用系统，中水处理效率高，中水处理质量好，大大的节约了水资源，适合大规模推广。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型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。

Claims (6)

1.一种自动化控制的中水回用系统，其特征在于：包括污水收集系统、雨水收集系统、中水处理系统、出水回用系统及自动化控制系统；

所述污水收集系统主要由污水导流管及配套的闸阀组成；所述污水导流管的进口与建筑化粪池出水口或市政污水检查井的内部连通，所述污水导流管的出口与中水处理系统中的格栅槽的内部连通；

所述雨水收集系统主要由雨水收集管和过滤器组成；所述雨水收集管将收集的雨水经过滤器过滤后排入到中水处理系统中的清水池内；

所述中水处理系统主要由格栅槽、调节池、好氧池、沉淀池、清水池、人工湿地、蓄水池组成；所述格栅槽为单独布置或安装在调节池进水端；所述调节池内设置潜污泵、搅拌器、调节池液位计和溢流管，所述溢流管与市政污水管道相连，所述潜污泵的出口通过管道与好氧池的内部连通；所述好氧池内置弹性填料、潜水曝气机和溶氧探头；所述沉淀池采用竖流式沉淀池，沉淀池内设置有中心式导流筒和污泥泵，所述中心式导流筒的进水管与沉淀池内部连通；所述清水池接收沉淀池出水和雨水收集系统收集过滤后的雨水，清水池内置提升泵、清水池液位计和溢流管，所述提升泵的出口通过管道与人工湿地的内部连通，所述溢流管与市政雨水管道相连；所述蓄水池内置回用泵和蓄水池液位计，所述回用泵与出水回用系统相连；

所述出水回用系统主要由回用管网和地埋式取水阀组成；所述出水回用管网的进水端与蓄水池中的回用泵相连，出水回用管网的出水端与地埋式取水阀相连；

所述自动化控制系统主要由供电电缆、PLC控制箱、动力电缆和信号电缆组成；所述PLC控制箱通过供电电缆与配电房相连；所述PLC控制箱通过动力电缆分别与搅拌器、潜污泵、潜水曝气机、提升泵、回用泵相连，通过信号电缆分别与调节池液位计、好氧池溶氧探头、清水池液位计、蓄水池液位计相连。

2.根据权利要求1所述的自动化控制的中水回用系统，其特征在于：所述弹性填料为好氧微生物群落的载体。

3.根据权利要求1所述的自动化控制的中水回用系统，其特征在于：所述人工湿地为潜流湿地。

4.根据权利要求3所述的自动化控制的中水回用系统，其特征在于：所述潜流湿地为水平流、垂直流或复合垂直流工艺。

5.根据权利要求1所述的自动化控制的中水回用系统，其特征在于：所述人工湿地水力负荷为0.4-0.8m³/(m²·d)。

6.根据权利要求1所述的自动化控制的中水回用系统，其特征在于：所述蓄水池的容量为中水回用系统日最大用水量的25％-35％。