CN208071425U - 一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，包括光伏供电装置，所述光伏供电装置用于向所述污水处理系统供电；曝气与搅拌控制装置，所述曝气与搅拌控制装置包括PLC、变频器、曝气与搅拌风机、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四，所述变频器用于接收所述PLC的输出信号，所述曝气与搅拌风机用于接收所述变频器输出的运行信号；污水处理池，所述污水处理池包括依次相连的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池。本实用新型提出了一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，工艺简单、处理效果稳定、出水指标达标且能耗较低。

Description

一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，具体地涉及一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统。

背景技术

随着农村经济的快速发展和农村生活水平的不断提高，农村生活污水排放引起的环境污染日益严重，农村环境质量明显下降，直接威胁着广大农民群众的生存环境与身体健康，制约了农村经济的可持续发展。

农村污水处理的特征首先是处理率低，其次是间歇排放，排量少且分散，再者是氮磷浓度极高及含有大量的营养盐、细菌、病毒等，这些都给农村污水的收集和处理带来了一定的难度。目前，农村生活污水处理工艺主要以人工湿地、土地渗透系统、稳定塘以及无动力厌氧处理系统为主，这些处理工艺存在以下不足：占地面积大；处理效率随着气温降低而降低；对污水中的氮、磷污染物去除效率比较低。加之农村大多地处偏远地区，污水很难纳入市政管网进行集中处理，且农村很多地方接电比较困难。

近年来，也有不少新装置应用在农村生活污水处理工艺中，但是结构复杂，且需要的设备多，后期运行维护问题突出。污水处理是为了可持续发展，但高资源占用和高能耗工艺不符合可持续发展的基本原则。因此，目前农村生活污水处理方式出现了光伏微动力处理技术，该工艺既能节省电能，处理之后排放的水氨氮达标，但曝气供氧能耗大，无法调整周期内各工段的运行时间和曝气量，因而也存在过度曝气的能源浪费问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，包括：

曝气与搅拌控制装置，所述曝气与搅拌控制装置包括PLC、变频器、曝气与搅拌风机、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四，所述变频器用于接收所述PLC的输出信号，所述曝气与搅拌风机用于接收所述变频器输出的运行信号，所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四分别与所述曝气与搅拌风机的出气端相连，所述PLC控制所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四的开闭；

污水处理池，所述污水处理池包括依次相连的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，所述调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池分别与所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四相连。

光伏供电装置，所述光伏供电装置用于向包括PLC、变频器、曝气与搅拌风机、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四的污水处理系统供电；

进一步地，还包括模拟量输出模块，所述模拟量输出模块用于接收所述PLC输出的数字信号并将接收的数字信号转换成模拟信号传送给所述变频器。

进一步地，所述PLC包括曝气数字信号一、曝气数字信号二、曝气数字信号三、曝气数字信号四；所述模拟量输出模块可以将所述曝气数字信号一、曝气数字信号二、曝气数字信号三、曝气数字信号四分别转换成曝气模拟信号一、曝气模拟信号二、曝气模拟信号三、曝气模拟信号四；所述变频器可以将所述曝气模拟信号一、曝气模拟信号二、曝气模拟信号三、曝气模拟信号四分别转换成曝气运行信号一、曝气运行信号二、曝气运行信号三、曝气运行信号四。

进一步地，所述PLC还包括电磁阀数字信号一、电磁阀数字信号二、电磁阀数字信号三、电磁阀数字信号四；所述模拟量输出模块可以将所述电磁阀数字信号一、电磁阀数字信号二、电磁阀数字信号三、电磁阀数字信号四分别转换成电磁阀模拟信号一、电磁阀模拟信号二、电磁阀模拟信号三、电磁阀模拟信号四；所述电磁阀模拟信号一、电磁阀模拟信号二、电磁阀模拟信号三、电磁阀模拟信号四分别用于控制所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四的开闭。

进一步地，还包括污泥排放回流装置，所述污泥排放回流装置包括污泥回流管、回流泵、污泥排放管，所述污泥回流管与所述沉淀池相连，所述污泥回流管的另一端与所述调节池相连，所述污泥回流管上串接有所述回流泵，所述回流泵与所述光伏供电装置连接，所述污泥回流管上分支有污泥排放管，所述污泥排放管将剩余的污泥排放到污泥池内。

进一步地，所述沉淀池上还设置有出水管。

针对农村污水间歇排放，排量少且分散，氮磷浓度极高及含有大量的营养盐、细菌、病毒等这些特点，加之农村大多地处偏远地区，污水很难纳入市政管网进行集中处理，且农村很多地方接电比较困难，本实用新型提出了一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，工艺简单、处理效果稳定、出水指标达标且能耗较低。本污水处理系统采用光伏供电装置供电，属于可再生能源，且不消耗市电，阴雨天由蓄电池组供电，既解决了农村偏远地区接电困难的问题还节省了能源；曝气与搅拌风机无需一直保持高功率运行，调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池这四个污水处理池运行的时间不同，且曝气量也不同，对应的曝气与搅拌风机有不同的转速，既达到了污水处理的效果，还节约了电能，进一步降低了能耗；PLC根据预设值传输信号给变频器，传输速率高，信号稳定，确保了污水处理系统的高效运行，由PLC控制变频器，进而控制曝气与搅拌风机转速的改变，不需要人工手动操作，实现了智能化控制，提高了处理效率。此外，为保证生化系统的污泥浓度，将沉淀池内的污泥通过回流泵回流到调节池中。

附图说明

图1是本实用新型的一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统的结构示意图；

其中，1、电磁阀一；2、电磁阀二；3、电磁阀三；4、电磁阀四。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型公开了一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，包括：

光伏供电装置，所述光伏供电装置用于向所述污水处理系统供电；

曝气与搅拌控制装置，所述曝气与搅拌控制装置包括PLC、模拟量输出模块、变频器、曝气与搅拌风机、电磁阀一1、电磁阀二2、电磁阀三3、电磁阀四4，所述PLC包括曝气数字信号一、曝气数字信号二、曝气数字信号三、曝气数字信号四；所述模拟量输出模块将所述曝气数字信号一、曝气数字信号二、曝气数字信号三、曝气数字信号四分别转换成曝气模拟信号一、曝气模拟信号二、曝气模拟信号三、曝气模拟信号四；所述变频器将所述曝气模拟信号一、曝气模拟信号二、曝气模拟信号三、曝气模拟信号四分别转换成曝气运行信号一、曝气运行信号二、曝气运行信号三、曝气运行信号四，所述曝气与搅拌风机用于接收所述变频器输出的曝气运行信号一、曝气运行信号二、曝气运行信号三、曝气运行信号四；所述电磁阀一1、电磁阀二2、电磁阀三3、电磁阀四4分别与所述曝气与搅拌风机的出气端相连；所述PLC还包括电磁阀数字信号一、电磁阀数字信号二、电磁阀数字信号三、电磁阀数字信号四；所述模拟量输出模块将所述电磁阀数字信号一、电磁阀数字信号二、电磁阀数字信号三、电磁阀数字信号四分别转换成电磁阀模拟信号一、电磁阀模拟信号二、电磁阀模拟信号三、电磁阀模拟信号四；所述电磁阀模拟信号一、电磁阀模拟信号二、电磁阀模拟信号三、电磁阀模拟信号四分别用于控制所述电磁阀一1、电磁阀二2、电磁阀三3、电磁阀四4的开闭。

污水处理池，所述污水处理池包括依次相连的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，所述调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池分别与所述电磁阀一1、电磁阀二2、电磁阀三3、电磁阀四4相连，所述沉淀池上设置有出水管；

污泥排放回流装置，所述污泥排放回流装置包括污泥回流管、回流泵、污泥排放管，所述污泥回流管与所述沉淀池相连，所述污泥回流管的另一端与所述调节池相连，所述污泥回流管上串接有所述回流泵，所述回流泵与所述光伏供电装置连接，所述污泥回流管上分支有污泥排放管，所述污泥排放管将剩余的污泥排放到污泥池内。

本实用新型的工作原理为：

生活污水经水泵和进水管进入调节池，启动曝气与搅拌装置，PLC就会发出曝气数字信号一、电磁阀数字信号一，模拟量输出模块第一通道接收曝气数字信号一并将其转换成曝气模拟信号一，模拟量输出模块第二通道接收电磁阀数字信号一并将其转换成电磁阀模拟信号一，电磁阀一接收到电磁阀模拟信号一而开启，曝气与搅拌风机的出气端与调节池处于畅通状态；与此同时，变频器接收曝气模拟信号一并将其转换成曝气运行信号一，曝气与搅拌风机接收变频器输出的曝气运行信号一而以预设的风速一转动，污水在调节池里进行水量的调节和水质的匀化。

曝气与搅拌风机转动预设的时间一后，调节池里的污水就会进入厌氧池，PLC接着就会发出曝气数字信号二、电磁阀数字信号二，模拟量输出模块第一通道接收曝气数字信号二并将其转换成曝气模拟信号二，模拟量输出模块第三通道接收电磁阀数字信号二并将其转换成电磁阀模拟信号二，电磁阀二接收到电磁阀模拟信号二而开启，此时，电磁阀一处于关闭状态，曝气与搅拌风机的出气端与厌氧池处于畅通状态；与此同时，变频器接收曝气模拟信号二并将其转换成曝气运行信号二，曝气与搅拌风机接收变频器输出的曝气运行信号二而以预设的风速二转动，厌氧池污水中的大分子有机物分解为小分子单链的有机物，去除大部分COD。

曝气与搅拌风机转动预设的时间二后，厌氧池里的污水就会进入缺氧池，PLC接着就会发出曝气数字信号三、电磁阀数字信号三，模拟量输出模块第一通道接收曝气数字信号三并将其转换成曝气模拟信号三，模拟量输出模块第四通道接收电磁阀数字信号三并将其转换成电磁阀模拟信号三，电磁阀三接收到电磁阀模拟信号三而开启，此时，电磁阀二处于关闭状态，曝气与搅拌风机的出气端与缺氧池处于畅通状态；与此同时，变频器接收曝气模拟信号三并将其转换成曝气运行信号三，曝气与搅拌风机接收变频器输出的曝气运行信号三而以预设的风速三转动，缺氧池主要去除硝态氮，同时去除部分COD。

曝气与搅拌风机转动预设的时间三后，缺氧池里的污水就会进入好氧池，PLC接着就会发出曝气数字信号四、电磁阀数字信号四，模拟量输出模块第一通道接收曝气数字信号四并将其转换成曝气模拟信号四，模拟量输出模块第五通道接收电磁阀数字信号四并将其转换成电磁阀模拟信号四，电磁阀四接收到电磁阀模拟信号四而开启，此时，电磁阀三处于关闭状态，曝气与搅拌风机的出气端与好氧池处于畅通状态；与此同时，变频器接收曝气模拟信号四并将其转换成曝气运行信号四，曝气与搅拌风机接收变频器输出的曝气运行信号四而以预设的风速四转动，污水中的污染有机物在好氧池中高效好氧菌种的降解作用下，污水中的污染物大大降低。

曝气与搅拌风机转动预设的时间四后，好氧池里的污水就会进入沉淀池，此时PLC停止工作，电磁阀四处于关闭状态，污水进入沉淀池进行泥水分离，启动回流泵，沉淀池内的污泥通过污泥回流管回流到调节池内，保证生化系统的污泥浓度，在污泥回流管上分支有污泥排放管，将剩余的污泥排放到污泥池内，经沉淀池的出水管流出的水就是达标的水。

具体地，一个周期内，调节池、厌氧池、缺氧池，依次运行15分钟，好氧池运行5小时15分钟，然后周而复始。调节池运行的时候，PLC给模拟量输出模块传输的数字信号一是368.64，同时，模拟量输出模块第一通道给变频器0.13V的电压信号，变频器给曝气与搅拌风机20r/min的运行信号；厌氧池运行的时候，PLC给模拟量输出模块传输的数字信号二是184.32，同时，模拟量输出模块第一通道给变频器0.065V的电压信号，变频器给曝气与搅拌风机10r/min的运行信号；缺氧池运行的时候，PLC给模拟量输出模块传输的数字信号三是36.86，同时，模拟量输出模块第一通道给变频器0.013V的电压信号，变频器给曝气与搅拌风机2r/min的运行信号；好氧池运行的时候，PLC给模拟量输出模块传输的数字信号四是23961.6，同时，同时模拟量输出模块第一通道给变频器8.67V的电压信号，变频器给曝气与搅拌风机1300r/min运行信号。根据工艺要求，信号流程由PLC传输给模拟量输出模块，模拟量输出模块将PLC的数字信号转化成模拟信号给变频器，变频器接收不同的频率信号，变频器给曝气与搅拌风机分别对应不同的运行信号，达到节能的目的。

优选地，还包括无线收发装置，所述无线收发装置包括遥控器、无线收发模块一、无线接收模块二，所述无线收发模块一设置于所述遥控器内，所述无线接收模块二设置于所述PLC内，所述遥控器可以读取和设置所述PLC发出的曝气数字信号和电磁阀数字信号。针对不同区域、不同时间段排放的污水，针对不同程度的污染，遥控器可以设置一个周期内，调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池依次运行的时间以及曝气与搅拌风机的转速，以达到有针对性地智能控制污水处理系统，还减少能耗。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，其特征在于，包括：

光伏供电装置；

曝气与搅拌控制装置，所述曝气与搅拌控制装置包括PLC、变频器、曝气与搅拌风机、电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四，所述变频器用于接收所述PLC的输出信号，所述曝气与搅拌风机用于接收所述变频器输出的运行信号，所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四分别与所述曝气与搅拌风机的出气端相连，所述PLC控制所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四的开闭；

污水处理池，所述污水处理池包括依次相连的调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，所述调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池分别与所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四相连。

2.根据权利要求1所述的一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，其特征在于，还包括模拟量输出模块，所述模拟量输出模块用于接收所述PLC输出的数字信号并将接收的数字信号转换成模拟信号传送给所述变频器。

3.根据权利要求1所述的一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，其特征在于，还包括污泥排放回流装置，所述污泥排放回流装置包括污泥回流管、回流泵、污泥排放管，所述污泥回流管与所述沉淀池相连，所述污泥回流管的另一端与所述调节池相连，所述污泥回流管上串接有所述回流泵，所述回流泵与所述光伏供电装置连接，所述污泥回流管上分支有污泥排放管，所述污泥排放管将剩余的污泥排放到污泥池内。

4.根据权利要求3所述的一种节能型光伏微动力农村生活污水处理系统，其特征在于，所述沉淀池上还设置有出水管。