CN209397068U - 一种黑臭水体监测与生态修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种黑臭水体监测与生态修复装置，包括中央控制设备、终端控制设备、微型水站监测设备、生态修复治理设备，所述生态修复治理设备包括微生物活化设备和微纳米气泡发生器，所述微型水站监测设备、生态修复治理设备分别与终端控制设备相连，所述终端控制设备通过网络与中央控制设备相连，所述中央控制设备接入无线局域网或互联网。本实用新型集水站监测、生态修复治理功能为一体，且能够为水质检测与生态修复治理设备实现智能化管理提供基础硬件。

Description

一种黑臭水体监测与生态修复装置

技术领域

本实用新型涉及黑臭水体处理设备，具体涉及一种黑臭水体监测与生态修复装置。

背景技术

随着城镇工业和人口不断地发展，污废水和污染物排放量有了显著的增长，而城镇河流、沟渠一直成为城市废水和居民污水的主要排污通道和场所，过度的污染直接引起了水体的富营养化，甚至导致水体发黑发臭，形成城市黑臭水体，使之完全丧失使用功能、影响景观以及人类生活和健康。

当前黑臭水体治理技术是将生态修复与水质监测分开处理，生态修复完成后再检测水质情况，根据检测结果调整生态修复治理设备的运行情况，但是，当水质波动较大时，监测和治理设备在处理过程中不能快速响应，造成滞后性，不能在最快的时间内做出优化调整。当前在线自动监测设备每一个监测指标是单独形成一个系统，监测指标过多时，需要耗费大量的人力和时间一一查看，黑臭水体生态修复的设备也是各自独立，没有一个统一的系统将其统一控制。黑臭水体生态修复项目建设完成后需要开展运营维护，而当前的运营模式也需要大量的人力资源，每日按时检查设备各自运行情况，且中央控制室必须24小时有人值班，当处理突发情况时不能继续监督中央控制室显示屏。因此，如何实现一种对黑臭水体监测和生态修复于一体的系统，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题：针对上述技术问题，提供一种集水站监测、生态修复治理功能为一体，且能够为水质检测与生态修复治理设备实现智能化管理提供基础硬件的黑臭水体监测与生态修复装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

本发明提供一种黑臭水体监测与生态修复装置，包括中央控制设备、终端控制设备、微型水站监测设备、生态修复治理设备，所述生态修复治理设备包括微生物活化设备和微纳米气泡发生器，所述微型水站监测设备、生态修复治理设备分别与终端控制设备相连，所述终端控制设备通过网络与中央控制设备相连，所述中央控制设备接入无线局域网或互联网。

优选地，所述中央控制设备包括依次相连的电脑单元、信息采集单元、以太网单元，所述终端控制设备和以太网单元连接。

优选地，所述终端控制设备包括用于控制微生物活化设备和微纳米气泡发生器开启与关闭的启停单元、用于控制微型水站监测设备监测指标区间值的区间值单元、用于控制工作环境温度的温度控制单元、用于显示生态修复治理设备和微型水站监测设备工作状态的指示灯单元、第一通信单元，所述第一通信单元与微型水站监测设备、生态修复治理设备相连。

优选地，所述微型水站监测设备包括监测设备进水管、微型水泵、水样前处理单元、供电单元、水样分析单元、微处理器、显示器、第二通信单元，所述微型水泵的进水端与监测设备进水管相连，所述水样前处理单元、水样分析单元、显示器、第二通信单元分别与微处理器相连，所述第二通信单元与终端控制设备相连，所述供电单元的供电输出端分别与微型水泵的驱动电路、水样前处理单元、水样分析单元、微处理器、显示器、第二通信单元相连。

优选地，所述水样分析单元包括氨氮检测传感器、溶解氧检测传感器、透明度检测传感器、氧化还原电位检测传感器、化学需氧量检测传感器中的至少一种。

优选地，所述供电单元包括相互连接的蓄电池和电压转换模块。

优选地，所述供电单元为市电供电电压转换模块。

优选地，所述微生物活化设备包括第一进水管、回流管道、第一出水管、提升泵、搅拌机、加药装置、箱体，所述提升泵的进水口与第一进水管相连，所述第一进水管与第一出水管各位于箱体的一侧，所述搅拌机布置于箱体中的厌氧区内，所述第一出水管布置于箱体好氧区一侧且与箱体内腔连通，所述回流管道将第一出水管一部分水回流至进水管，所述提升泵、搅拌机分别与终端控制设备相连。

优选地，所述微纳米气泡发生器上连接有第二进水管、第二出水管和进气管，所述微纳米气泡发生器包括曝气头、气体流量计、射流嘴、气液相泵单元，所述曝气头安装在第二出水管的端部，所述气液相泵单元的进水口与第二进水管相连、进气口与进气管相连、射流嘴安装在气液相泵单元第二出水管上，所述气液相泵单元与终端控制设备相连。

优选地，还包括安装有散热设备的操作间，所述终端控制设备、生态修复治理设备布置在操作间中，所述微型水站监测设备布置在操作间外。

和现有技术相比，本实用新型具有下述优点：

1. 本实用新型包括微型水站监测设备、生态修复治理设备，生态修复治理设备包括微生物活化设备和微纳米气泡发生器，能够为水质检测与生态修复治理设备实现智能化管理提供基础硬件，当水质指标出现超标时，中央控制系统能够及时开启对应的生态修复治理设备实现治理。

2. 本实用新型包括微型水站监测设备，微型水站监测设备能够实现多指标在线实时监测。

3. 本实用新型包括微型水站监测设备、生态修复治理设备，所述生态修复治理设备包括微生物活化设备和微纳米气泡发生器，微型水站监测设备、微纳米气泡发生器、微生物活化设备设计合理治理效果好，能够为实现自动化控制提供基础硬件。

4. 本实用新型中央控制设备接入无线局域网或互联网，从而能为中央控制系统和手机APP联合使用提供了基础硬件，以便24小时全天监控设备运转情况，降低运营费用。

5. 本实用新型的终端控制设备进一步包括用于控制微生物活化设备和微纳米气泡发生器开启与关闭的启停单元、用于控制微型水站监测设备监测指标区间值的区间值单元、用于控制工作环境温度的温度控制单元、用于显示生态修复治理设备和微型水站监测设备工作状态的指示灯单元、第一通信单元，所述第一通信单元与微型水站监测设备、生态修复治理设备相连，从而终端控制设备能够控制设备在设定区间值之间启停、通过温度控制单元控制操作间工作温度，启停散热设备，保证设备工作运行环境，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例的原理结构示意图。

图2为本实用新型实施例的中央控制系统和终端控制设备原理结构示意图。

图3为本实用新型实施例中微型水站监测设备的原理结构示意图。

图4为本实用新型实施例中微纳米气泡发生器的原理结构示意图。

图5为本实用新型实施例中微生物活化设备的原理结构示意图。

图例说明：1、手机APP；2、中央控制设备；21、电脑单元；22、信号采集单元；23、以太网单元；3、终端控制设备；31、启停单元；32、区间值单元；33、温度控制单元；34、指示灯单元；35、第一通信单元；4、微型水站监测设备；41、微型水泵；42、水样前处理单元；43、供电单元；44、水样分析单元；45、微处理器；46、显示器；47、第二通信单元；5、监测设备进水管；6、微生物活化设备；61、提升泵；62、搅拌机；63、厌氧区；64、好氧区；65、加药装置；66、箱体；67、隔板孔；601、第一进水管；602、回流管；603、第一出水管；604、排污孔；605、排污管；606、溢流孔；7、微纳米气泡发生器；71、微纳米气泡发生器进气管；72、气体流量计；73、射流嘴；74、气液相泵单元；701、第二进水管；702、第二出水管；8、生态修复治理设备；9、曝气头。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的黑臭水体监测与生态修复装置包括中央控制设备2、终端控制设备3、微型水站监测设备4、生态修复治理设备8，生态修复治理设备8包括微生物活化设备6和微纳米气泡发生器7，微型水站监测设备4、生态修复治理设备8分别与终端控制设备3相连，终端控制设备3通过网络与中央控制设备2相连，中央控制设备2接入无线局域网或互联网。

如图2所示，中央控制设备2包括依次相连的电脑单元21、信息采集单元22、以太网单元23，终端控制设备3和以太网单元23连接，本实施例中终端控制设备3和以太网单元23之间通过光纤相连，从而能够方便地实现中央控制设备2、终端控制设备3之间的数据通信，以太网单元23将终端控制设备3采集的相关数据转换为以太网信号并输出给信息采集单元22，信息采集单元22将采集信号输出给电脑单元21并通过电脑单元21显示输出。

如图2所示，本实施例中的终端控制设备3具体为PLC控制系统，终端控制设备3主要用于对监测修复单元的微型水站监测设备4、生态修复治理设备8的数据进行汇聚后统一发送给中央控制设备2。本实施例中，作为功能扩展，终端控制设备3包括用于控制微生物活化设备6和微纳米气泡发生器7开启与关闭的启停单元31、用于控制微型水站监测设备4监测指标区间值的区间值单元32、用于控制工作环境温度的温度控制单元33、用于显示生态修复治理设备8和微型水站监测设备4工作状态的指示灯单元34、第一通信单元35，第一通信单元35与微型水站监测设备4、生态修复治理设备8相连，其中启停单元31用于控制微型水站监测设备4、生态修复治理设备8的启停，区间值单元32用于采集数据超限报警，温度单元33用于显示生态修复治理设备8的工作温度，指示灯单元34也用于指示PLC控制系统的工作状态。

如图3所示，微型水站监测设备4包括监测设备进水管5、微型水泵41、水样前处理单元42、供电单元43、水样分析单元44、微处理器45、显示器46、第二通信单元47，微型水泵41的进水端与监测设备进水管5相连，水样前处理单元42、水样分析单元44、显示器46、第二通信单元47分别与微处理器45相连，第二通信单元47与终端控制设备3相连，供电单元43的供电输出端分别与微型水泵41的驱动电路、水样前处理单元42、水样分析单元44、微处理器45、显示器46、第二通信单元47相连。微型水泵41将黑臭水体水样通过进水管5道抽至设备内，水样前处理单元42先对水样进行前处理，水样分析单元44进行分析检测，微处理器45将检测结果转化为电信号通过显示器46显示当前检测结果，通信单元47将微型水站监测设备4与终端控制设备3相连，当监测结果在设定区间值内，不需要启动生态修复治理设备8，当监测结果不在设定区间值时，启动生态修复治理设备8，供电单元43为各个单元提供供电。本实施例中，水样分析单元44包括氨氮检测传感器、溶解氧检测传感器、透明度检测传感器、氧化还原电位检测传感器、化学需氧量检测传感器，此外也可以根据需要采用上述传感器中的至少一种。

本实施例中，供电单元43包括蓄电池和电压转换模块；此外，供电单元43也可以根据需要采用市电供电电压转换模块，或者采用太阳能供电，或者采用市电供电电压转换模块和太阳能供电相结合，例如当阳光充足时采用太阳能供电，当阴雨天气时，采用市政供电。

如图5所示，微生物活化设备6包括第一进水管601、回流管道602、第一出水管603、提升泵61、搅拌机62、加药装置65、箱体66，提升泵61的进水口与第一进水管601相连，第一进水管601与第一出水管603各位于箱体66的一侧，搅拌机62布置于箱体66中的厌氧区63内，第一出水管603布置于箱体66好氧区64一侧且与箱体66内腔连通，回流管道602将第一出水管603一部分水回流至进水管601，提升泵61、搅拌机62分别与终端控制设备3相连。通过提升泵61将黑臭水体抽至厌氧区63内，厌氧区63内填充有一定的悬浮填料，搅拌机62缓慢搅拌，通过隔板孔67，厌氧区63的水流入好氧区64，再通过第一出水管603流入河流，通过回流管602将部分混合液回流至第一进水管601，实现循环。

如图4所示，微纳米气泡发生器7上连接有第二进水管701、第二出水管702和进气管71，微纳米气泡发生器7包括曝气头9、气体流量计72、射流嘴73、气液相泵单元74，曝气头9安装在第二出水管702的端部，气液相泵单元74的进水口与第二进水管701相连、进气口与进气管71相连、射流嘴73安装在气液相泵单元74第二出水管702上，气液相泵单元74与终端控制设备3相连。气液相泵单元74将空气溶于液体中，通过射流嘴73提高压力和流速，再通过曝气头9将气液混合液融入黑臭水体中，提高水体的溶解氧。

如图1所示，本实施例还包括安装有散热设备的操作间，终端控制设备3、生态修复治理设备8布置在操作间中，微型水站监测设备4布置在操作间外，当操作间温度超过设定的区间值时，终端控制设备3自动开启散热设备降低操作间的工作温度，保证设备运行所需温度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：包括中央控制设备（2）、终端控制设备（3）、微型水站监测设备（4）、生态修复治理设备（8），所述生态修复治理设备（8）包括微生物活化设备（6）和微纳米气泡发生器（7），所述微型水站监测设备（4）、生态修复治理设备（8）分别与终端控制设备（3）相连，所述终端控制设备（3）通过网络与中央控制设备（2）相连，所述中央控制设备（2）接入无线局域网或互联网。

2.根据权利要求1所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述中央控制设备（2）包括依次相连的电脑单元（21）、信息采集单元（22）、以太网单元（23），所述终端控制设备（3）和以太网单元（23）连接。

3.根据权利要求1所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述终端控制设备（3）包括用于控制微生物活化设备（6）和微纳米气泡发生器（7）开启与关闭的启停单元（31）、用于控制微型水站监测设备（4）监测指标区间值的区间值单元（32）、用于控制工作环境温度的温度控制单元（33）、用于显示生态修复治理设备（8）和微型水站监测设备（4）工作状态的指示灯单元（34）、第一通信单元（35），所述第一通信单元（35）与微型水站监测设备（4）、生态修复治理设备（8）相连。

4.根据权利要求1所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述微型水站监测设备（4）包括监测设备进水管（5）、微型水泵（41）、水样前处理单元（42）、供电单元（43）、水样分析单元（44）、微处理器（45）、显示器（46）、第二通信单元（47），所述微型水泵（41）的进水端与监测设备进水管（5）相连，所述水样前处理单元（42）、水样分析单元（44）、显示器（46）、第二通信单元（47）分别与微处理器（45）相连，所述第二通信单元（47）与终端控制设备（3）相连，所述供电单元（43）的供电输出端分别与微型水泵（41）的驱动电路、水样前处理单元（42）、水样分析单元（44）、微处理器（45）、显示器（46）、第二通信单元（47）相连。

5.根据权利要求4所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述水样分析单元（44）包括氨氮检测传感器、溶解氧检测传感器、透明度检测传感器、氧化还原电位检测传感器、化学需氧量检测传感器中的至少一种。

6.根据权利要求4所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述供电单元（43）包括相互连接的蓄电池和电压转换模块。

7.根据权利要求4所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述供电单元（43）为市电供电电压转换模块。

8.根据权利要求1所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述微生物活化设备（6）包括第一进水管（601）、回流管道（602）、第一出水管（603）、提升泵（61）、搅拌机（62）、加药装置（65）、箱体（66），所述提升泵（61）的进水口与第一进水管（601）相连，所述第一进水管（601）与第一出水管（603）各位于箱体（66）的一侧，所述搅拌机（62）布置于箱体（66）中的厌氧区（63）内，所述第一出水管（603）布置于箱体（66）好氧区（64）一侧且与箱体（66）内腔连通，所述回流管道（602）将第一出水管（603）一部分水回流至进水管（601），所述提升泵（61）、搅拌机（62）分别与终端控制设备（3）相连。

9.根据权利要求1所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：所述微纳米气泡发生器（7）上连接有第二进水管（701）、第二出水管（702）和进气管（71），所述微纳米气泡发生器（7）包括曝气头（9）、气体流量计（72）、射流嘴（73）、气液相泵单元（74），所述曝气头（9）安装在第二出水管（702）的端部，所述气液相泵单元（74）的进水口与第二进水管（701）相连、进气口与进气管（71）相连、射流嘴（73）安装在气液相泵单元（74）第二出水管（702）上，所述气液相泵单元（74）与终端控制设备（3）相连。

10.根据权利要求1～9中任意一项所述的黑臭水体监测与生态修复装置，其特征在于：还包括安装有散热设备的操作间，所述终端控制设备（3）、生态修复治理设备（8）布置在操作间中，所述微型水站监测设备（4）布置在操作间外。