CN211339206U - 一种智能一体化污水净化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能一体化污水净化设备，包括预处理系统、MBR膜生物反应器系统、产水系统和曝气系统，所述预处理系统包括调节池和自清洗过滤器；所述MBR膜生物反应器系统包括一个整体反应池，整体反应池通过隔板分隔为生物选择池、生物反应池和MBR膜池；所述生物选择池内设有横向水平布置的缓释碳源填料；所述生物反应池内设有漂浮栅状结构的生物绳填料；所述MBR膜池内设置有多个MBR膜组件；所述产水系统包括产水泵和产水管路；所述曝气系统包括曝气风机和膜擦洗风机。本实用新型针对低浓度截污污水进行净化，设备可根据工艺要求进行功能性组合，并通过智能控制系统实现远程控制，达到无人值守的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种智能一体化污水净化设备。
背景技术
由于种种原因，目前很多城市存在污水处理基础设施建设不完善，雨污分流不彻底等情况，急需进行点源截污处理。例如在雨污分流难以彻底实现的地区，雨污分流不彻底将造成部分雨水经污水管网被输送到污水处理厂，增加了污水处理设施运营成本，降低了污水处理厂的运行效率；雨天，部分污水又随雨水管网流入河道，对水体造成污染。且城市污水收集系统的搭建不够完善，部分污水管道设计不尽合理，不能满足现时的排水需要，部分城乡结合部由于地域偏远，收集管线还不完善，导致污水只能通过河涌水网排走。现状污水收集系统搭建以树形为主，污水流向单一，不利于检修与抢险，下游一处不通就会影响到上游污水的正常转输，只能溢流河涌，对环境与社会都带来不利影响。
这类分散式点源截污处理存在一定的技术难点：进水量变化大；COD、TP浓度低，NH3-N浓度相对COD而言较高，但总体水质又属于低浓度污水的范畴，低于污水处理厂设计浓度；污水源分散，不易集中收集处理；污水量小，每天几吨到几百吨不等，修建构建筑物进行处理不经济；污泥量小，不易处置，外运成本高。这种污染物不均衡的低浓度污水，需采用合理的处理工艺才能达到处理目标，其中TP、SS及部分COD均可以通过物化分离的方法去除，而溶解性有机污染和NH3-N无法通过物化方法去除，需通过生化的方法来解决。
目前市场上的大多数点源截污处理采用一体化污水处理设备，主要使用传统生物法对污水进行处理，再将微生物和水分离（泥水分离）后得到洁净的水。最早的这种污水处理池，泥水分离是通过沉淀来实现的，这种方法处理速度非常慢，污泥量大。
实用新型内容
本实用新型针对污水COD浓度低，NH3-N浓度相对较高的低浓度污水的点源截污处理，提供一种智能一体化污水净化设备，装备安装可采用地面式或建成地下式污水处理站。其内部为模块化设计，可根据用户不同的进水类型和出水水质要求，对不同的工艺设备进行功能性组合, 并通过智能控制系统实现远程控制，达到无人值守的目的。
本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种智能一体化污水净化设备，包括预处理系统、MBR膜生物反应器系统、产水系统和曝气系统，其中：
所述预处理系统包括调节池和自清洗过滤器，调节池上设置有进水管，调节池内设有进水泵，点源截污污水通过进水管进入调节池，调节池内的污水通过进水泵进入自清洗过滤器进入到MBR膜生物反应器系统；
所述MBR膜生物反应器系统包括生物选择池、生物反应池、MBR膜池和回流池，生物选择池和生物反应池之间通过隔板隔开，隔板的底部断开，生物选择池内的泥水混合物从隔板底部进入生物反应池；所述生物选择池内设有横向水平布置的缓释碳源填料；所述生物反应池内设有漂浮栅状结构的生物绳填料；所述MBR膜池内设置有多个MBR膜组件，所述MBR膜组件为中空纤维膜组件，多个MBR膜组件之间串联连接，MBR膜组件通过集水管与产水系统连接；回流池内设有回流泵，回流泵通过回流管道连接至生物反应池；
所述产水系统包括产水泵和产水管路，产水管路连接至MBR膜组件的集水管，产水泵设置在产水管路上用于将水泵出；
所述曝气系统包括曝气风机和膜擦洗风机，曝气风机通过曝气管路与生物反应池和MBR膜池连接为生物反应池和MBR膜池曝气供氧，膜擦洗风机通过擦洗管路与MBR膜组件的集气管相连，用于向MBR膜组件进行冲击性曝气以对膜丝表面污染物进行吹扫。
本实用新型进一步设置为，所述生物反应池内设置有第一溢流堰，生物反应池内的泥水混合液通过溢流方式进入MBR膜池。
本实用新型进一步设置为，所述MBR膜池内设置有导流渠，导流渠用于将生物反应池内的泥水混合液导流至MBR膜池的底部进入。
本实用新型进一步设置为，所述MBR膜池与回流池之间设置有第二溢流堰， MBR膜池内的污泥溢流方式进入到回流池。
本实用新型进一步设置为，曝气管路的末端连接有曝气器，曝气器均匀布置在生物反应池和MBR膜池的底部。
本实用新型进一步设置为，产水管路上设有用于检测水质的水质检测模块。
本实用新型进一步设置为，产水管路上连接有排气罐。
本实用新型进一步设置为，还包括加药系统，加药系统包括用于存储药剂的加药箱和用于将药剂输送至MBR膜组件的清洗泵和管路。
本实用新型进一步设置为，加药系统还配置有向生物反应池投加碳源的碳源加药箱和向MBR膜池投加PAC药剂的PAC加药箱。
本实用新型进一步设置为，还包括智能控制系统，智能控制系统包括主控模块、通信模块和云平台服务器，所述进水泵、自清洗过滤器、产水泵、MBR膜组件、曝气风机、膜擦洗风机和回流泵的控制端通过信号线与主控模块的输出端相连接，所述主控模块通过通信模块与云平台服务器数据连接。
综上所述，本实用新型的有益效果是，提供一种智能一体化污水净化设备，本设备采用的核心工艺是兼性MBBR+MBR，在MBR膜生物反应器的生化段，填加缓释碳源和生物填料对生化段进行工艺组合，加强生化段功能，进一步提升系统的容积负荷，使系统维持较高的生物当量，具有很强的净化效果，结合膜分离技术，因此设备具备短程高效性能。本实用新型通过智能控制系统实时的将各系统的污水处理信息和设备运行信息传输到云服务器平台，经云服务器平台识别和分析后，形成相关表格和图形，并传输至终端设备，进而反应污水处理设备的动态和实时画面。同时，智能控制系统可以通过终端远程操作设备中的各子系统，能够实现远程管理、自动运行和无人化运行，出水水质稳定可靠。
附图说明
图1是本实施例的整体结构示意图。
图中，1、调节池；2、自清洗过滤器；3、生物选择池；4、生物反应池；5、MBR膜池；6、回流池；7、设备及控制室；8、智能控制设备；9、产水泵；10、柠檬酸加药箱；11；NaClO加药箱；12、碳源加药箱；13、PAC加药箱；14、膜擦洗风机；15、曝气风机；16、回流泵；17、MBR膜组件；18、生物绳填料；19、缓释碳源填料；20、进水泵；21、进水管；22、排气罐；23、隔板；24、第一溢流堰；25、第二溢流堰；26、导流渠。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。
实施例：参考图1，一种智能一体化污水净化设备，包括预处理系统、MBR膜生物反应器系统、产水系统和曝气系统。
预处理系统包括调节池1和自清洗过滤器2，调节池1上设置有进水管21，调节池1内设有进水泵20，点源截污污水通过进水管21进入调节池1，调节池1内的污水通过进水泵20进入自清洗过滤器2进入到MBR膜生物反应器系统；自清洗过滤器2 采用电动转刷形式，自动刷除累积在滤网上的杂质达到自清洗的功能，无需额外清洗。
MBR膜生物反应器系统包括生物选择池3、生物反应池4、MBR膜池5和回流池6，生物选择池3和生物反应池4之间通过隔板23隔开，隔板23的底部断开，生物选择池3内的泥水混合物从隔板23底部进入生物反应池4。生物选择池3内设有横向水平布置的缓释碳源填料19，所述缓释碳源是由多孔结构粒料、粘合料、成孔材料、可生物降解多聚物等多种材料组合而成的一种微生物载体材料。生物反应池4内设有漂浮栅状结构的生物绳填料18，生物绳填料18是一种由聚丙烯与高分子纤维材料编织而成的绳状填料。缓释碳源填料19和生物绳填料18可以根据池体的尺寸和系统处理要求调整相应的装填量。MBR膜池5内设置有多个MBR膜组件17，所述MBR膜组件17为中空纤维膜组件，多个MBR膜组件17之间串联连接，MBR膜组件17通过集水管与产水系统连接。
生物反应池4内设置有第一溢流堰24，泥水混合液通过溢流方式进入MBR膜池5。MBR膜池5内设置有导流渠26，导流渠26用于将生物反应池4内的泥水混合液导流至MBR膜池5的底部进入，保证最佳的水流流向。 MBR膜池5与回流池6之间设置有第二溢流堰25， MBR膜池5内的污泥溢流方式进入到回流池6内。回流池6内设有回流泵16，回流泵16通过回流管道连接至生物反应池4，回流泵16将回流池6内淤积的泥水混合物通过回流管道输送至生物反应池4重新处理。
产水系统包括产水泵9和产水管路，产水管路连接至MBR膜组件17的集水管，产水泵9设置在产水管路上用于将水泵出；设备工作时，产水泵9负压抽吸将MBR膜组件17净化后的水提升至净水区域 。产水管路上连接有排气罐22，排气罐22用于将产水管路中聚集的气体定期排出。产水管路上设有用于检测水质的水质检测模块，实现检测净化后的水质是否符合排放标准。
曝气系统包括曝气风机15和膜擦洗风机14，曝气风机15通过曝气管路与生物反应池4和MBR膜池5连接为生物反应池4和MBR膜池5曝气，曝气管路分为两路：一路对生物反应池4曝气，一路对MBR膜池5进行曝气。曝气管路的末端连接有曝气器，曝气器均匀布置在生物反应池4和MBR膜池5的底部，曝气器用于提高气体的分散效率。膜擦洗风机14通过擦洗管路与MBR膜组件17的集气管相连，用于MBR膜组件17的中心曝气。
还包括加药系统，加药系统包括用于存储药剂的加药箱和用于将药剂输送至MBR膜组件17的清洗泵和管路。加药系统还配置有向生物反应池4投加碳源的碳源加药箱12和向MBR膜池5投加PAC药剂的PAC加药箱13。
当设备启动时，污水由进水管21进入调节池1，污水由进水泵20提升至自清洗过滤器2内进行过滤，之后进入生物选择池3内进行反硝化反应，利用缓释碳源填料19共代谢污水中的氮、磷污染物，随后进入生物反应池4进行硝化处理，处理后的水通过溢流进入MBR膜池5，膜擦洗风机14和曝气风机15对MBR膜组件17进行曝气，产水泵9负压抽吸将膜组件净化后的水提升至净水区域，污泥和污水进入回流池6并通过回流泵16回流至生物反应池4。NaClO加药箱11、柠檬酸加药箱10内的药物通过清洗泵输送至MBR膜组件17完成对MBR膜组件17的清洗。
本设备还包括智能控制系统，智能控制系统包括主控模块、通信模块和云平台服务器，所述进水泵20、自清洗过滤器2、产水泵9、MBR膜组件17、曝气风机15、膜擦洗风机14和回流泵16的控制端通过信号线与主控模块的输出端相连接，所述主控模块通过通信模块与云平台服务器数据连接。进而云平台服务器与手机、计算机等终端设备连接。
本设备中用于承载智能控制系统的是智能控制设备8，该平台设置有流量智能调节单元：用于保持污水处理池进水流量稳定在要求的数值，包括流量采集模块，用于实时采集流量数据，比较模块，用于将采集的流量数据与设定的阈值进行比较，并根据比较结果输出控制信号；调节模块，用于接收控制信号对水泵进行调节。设置有水质监测单元：用于全程检测污水处理池中的水质参数；精准曝气控制单元，用于控制曝气风机15的频率。水质监测单元采用全闭环式处理检测方案，包括出水传感器、预处理传感器和进水传感器，用于检测溶解氧(DO)、酸碱度(pH)、化学需氧量 (COD)、污泥浓度 (MLSS)和/或温度。所述精准曝气控制单元根据采集到的预处理的溶解氧(DO)量，通过延滞型PID调节算法，结合变频控制方式和曝气占空比的调节，控制溶解氧(DO)量达到合格要求。设置有IO配置单元：用于配置系统的通讯接口。通过界面设定和485通信接口实现与控制水质参数的传感器、与外部元件；与程序内部通讯，并实现与云平台的上传及下发。还包括电气设备的生命周期管理单元，该单元包括时间检测模块、次数检测模块、比较模块和报警模块。设置有周边配置单元：用于根据污水处理池的监控进行报警和排放。设置有电气设备的生命周期管理单元：该单元包括时间检测模块、次数检测模块、比较模块、显示模块和报警模块。智能控制系统还可以将整个污水处理区域的多台智能智能一体化污水净化设备统一监控，分别操作。
使用本设备时，可根据处理水量的需求进行单套或多套的组合。
以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能一体化污水净化设备，其特征在于，包括预处理系统、MBR膜生物反应器系统、产水系统和曝气系统，其中：
所述预处理系统包括调节池(1)和自清洗过滤器(2)，调节池(1)上设置有进水管(21)，调节池(1)内设有进水泵(20)，点源截污污水通过进水管(21)进入调节池(1)，调节池(1)内的污水通过进水泵(20)进入自清洗过滤器(2)进入到MBR膜生物反应器系统；
所述MBR膜生物反应器系统包括生物选择池(3)、生物反应池(4)、MBR膜池(5)和回流池(6)，生物选择池(3)和生物反应池(4)之间通过隔板(23)隔开，隔板(23)的底部断开，生物选择池(3)内的泥水混合物从隔板(23)底部进入生物反应池(4)；所述生物选择池(3)内设有横向水平布置的缓释碳源填料(19)；所述生物反应池(4)内设有漂浮栅状结构的生物绳填料(18)；所述MBR膜池(5)内设置有多个MBR膜组件(17)，所述MBR膜组件(17)为中空纤维膜组件，多个MBR膜组件(17)之间串联连接，MBR膜组件(17)通过集水管与产水系统连接；回流池(6)内设有回流泵(16)，回流泵(16)通过回流管道连接至生物反应池(4)；
所述产水系统包括产水泵(9)和产水管路，产水管路连接至MBR膜组件(17)的集水管，产水泵(9)设置在产水管路上用于将水泵出；
所述曝气系统包括曝气风机(15)和膜擦洗风机(14)，曝气风机(15)通过曝气管路与生物反应池(4)和MBR膜池(5)连接为生物反应池(4)和MBR膜池(5)曝气供氧，膜擦洗风机(14)通过擦洗管路与MBR膜组件(17)的集气管相连，用于向MBR膜组件(17)进行冲击性曝气以对膜丝表面污染物进行吹扫。
2.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，所述生物反应池(4)内设置有第一溢流堰(24)，生物反应池(4)内的泥水混合液通过溢流方式进入MBR膜池(5)。
3.根据权利要求2所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，所述MBR膜池(5)内设置有导流渠(26)，导流渠(26)用于将生物反应池(4)内的泥水混合液导流至MBR膜池(5)的底部进入。
4.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，所述MBR膜池(5)与回流池(6)之间设置有第二溢流堰(25)， MBR膜池(5)内的污泥溢流方式进入到回流池(6)。
5.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，曝气管路的末端连接有曝气器，曝气器均匀布置在生物反应池(4)和MBR膜池(5)的底部。
6.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，产水管路上设有用于检测水质的水质检测模块。
7.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，产水管路上连接有排气罐(22)。
8.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，还包括加药系统，加药系统包括用于存储药剂的加药箱和用于将药剂输送至MBR膜组件(17)的清洗泵和管路。
9.根据权利要求8所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，加药系统还配置有向生物反应池(4)投加碳源的碳源加药箱(12)和向MBR膜池(5)投加PAC药剂的PAC加药箱(13)。
10.根据权利要求1所述的智能一体化污水净化设备，其特征在于，还包括智能控制系统，智能控制系统包括主控模块、通信模块和云平台服务器，所述进水泵(20)、自清洗过滤器(2)、产水泵(9)、MBR膜组件(17)、曝气风机(15)、膜擦洗风机(14)和回流泵(16)的控制端通过信号线与主控模块的输出端相连接，所述主控模块通过通信模块与云平台服务器数据连接。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112811723A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 中海油天津化工研究设计院有限公司 | 一种智慧化农村生活污水处理系统及方法 |
| CN113955907A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 广东新泰隆环保集团有限公司 | 一种高效降解的一体式污水处理设备 |
| CN117899664A (zh) * | 2024-03-12 | 2024-04-19 | 杭州康诺环境技术工程有限公司 | 一种基于膜过滤的高浓度污水处理系统 |
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