CN217377601U - 中水处理装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种中水处理装置，所述中水处理装置包括臭氧处理系统、曝气系统、储水池系统以及DCS系统；所述臭氧处理系统、所述曝气系统、所述储水池系统依次相连，以使经由所述臭氧处理系统和所述曝气系统处理后的中水能够进入所述储水池系统；所述臭氧处理系统包括臭氧发生器和臭氧消解池，所述臭氧发生器用于向所述臭氧消解池中提供臭氧，以作用于所述臭氧消解池内的中水；所述曝气系统包括曝气池和曝气机，所述曝气池与所述臭氧消解池相连，所述曝气机用于向所述曝气池曝气；所述臭氧发生器和所述曝气机与所述DCS系统电连接，以使所述DCS系统能够同时控制所述臭氧发生器和曝气机工作。

Description

中水处理装置

技术领域

本公开涉及中水处理装置技术领域，具体地，涉及一种中水处理装置。

背景技术

传统的中水处理装置不能够实现统一管理和控制，就地设备使用PLC控制，巡检人员定期巡检设备运行状况，水质取样，化验，再通知运行人员调节，整体比较耗费时间和人力。现有中水处理装置的迟滞性导致其无法大规模应用在大规模的循环水系统中。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种中水处理装置，该中水处理装置能够实现多个工作模块之间的统一管理和控制，自动化程度高，节约了时间和人力。

为了实现上述目的，本公开提供一种中水处理装置，所述中水处理装置包括臭氧处理系统、曝气系统、储水池系统以及DCS系统；所述臭氧处理系统、所述曝气系统、所述储水池系统依次相连，以使经由所述臭氧处理系统和所述曝气系统处理后的中水能够进入所述储水池系统；所述臭氧处理系统包括臭氧发生器和臭氧消解池，所述臭氧发生器用于向所述臭氧消解池中提供臭氧，以作用于所述臭氧消解池内的中水；所述曝气系统包括曝气池和曝气机，所述曝气池与所述臭氧消解池相连，所述曝气机用于向所述曝气池曝气；所述臭氧发生器和所述曝气机与所述DCS系统电连接，以使所述DCS系统能够分别控制所述臭氧发生器和曝气机工作。

可选的，所述臭氧处理系统包括第一水质监测仪和/或温度监测仪，所述第一水质监测仪用于监测所述臭氧消解池内的中水的水质数据，所述温度监测仪用于监测所述臭氧消解池内的中水的温度；

所述DCS系统包括臭氧处理模块，所述第一水质监测仪和/或所述温度监测仪与所述臭氧处理模块电连接，以使所述臭氧处理模块能够根据所述第一水质监测仪和/或所述温度监测仪的监测结果控制所述臭氧发生器供给所述臭氧消解池的臭氧量。

可选的，所述臭氧处理系统还包括第一流量计和第一流量调节阀，所述第一流量调节阀和所述第一流量计设置在所述臭氧发生器与所述臭氧消解池的之间管路上；

所述第一流量计和所述第一流量调节阀与所述臭氧处理模块电连接，以使所述臭氧处理模块能够根据第一水质监测仪、温度监测仪及所述第一流量计的监测结果控制所述臭氧发生器的臭氧发生率和/或控制所述第一流量调节阀的开度。

可选的，所述臭氧处理系统还包括第一液位计，所述第一液位计用于检测所述臭氧消解池内中水的液位，并且所述第一液位计与所述DCS系统电连。

可选的，所述臭氧处理系统还包括第一泵、第二流量计和第二流量调节阀，所述第一泵、所述第二流量计和所述第二流量调节阀依次设置在中水供给源与所述臭氧消解池之间的管路上；

所述第一泵、第二流量计和所述第二流量调节阀与所述DCS系统电连接。

可选的，所述臭氧消解池包括外壳，所述外壳上设置有用于供臭氧进入的第一开口和供中水进入的第二开口，所述外壳内部具有多个隔板，多个所述隔板将所述外壳的内部空间分为多个区域，每个区域具有单独的第一开口。

可选的，所述曝气机为曝气风机，所述曝气系统还包括第二水质监测仪、第二液位计、第三流量计和第三流量调节阀，所述第三流量计和第三流量调节阀依次设置在所述曝气风机与所述曝气池之间的管路上，所示第二液位计用于监测所述曝气池内的液位，所述第二水质监测仪用于监测所述曝气池内的中水的水质数据；

所述DCS系统还包括曝气处理模块，所述曝气风机、所述第三流量计、所述第三流量调节阀及所述第二水质监测仪均与所述曝气处理模块电连接，以使所述曝气处理模块能够根据所述第二水质监测仪和第三流量计的检测结果控制所述曝气风机的工作频率和/或所述第三流量调节阀的开度。

可选的，所述曝气系统还包括第二泵和第四流量计，所述第二泵和所述第四流量计设置在所述臭氧处理池与所述曝气池之间的管路上，所述第二泵与所述第四流量计与所述曝气处理模块电连接。

可选的，所述储水池系统包括储水池、第三泵、第三液位计及第三水质监测仪，所述储水池通过管道与所述曝气池连通，所述储水池用于存储经由所述曝气池处理后的水，所述第三泵设置在所述储水池与所述曝气池连通的管道上，所述第三液位计用于监测所述储水池内的水的液位，所述第三水质监测仪用于监测所述储水池中的水的水质数据，所述第三泵、所述第三液位计和所述第三水质监测仪与所述DCS系统电连接。

可选的，所述中水处理装置具有手动模式和自动模式，在自动模式下，所述DCS系统设置为自动控制所述臭氧处理系统、所述曝气系统及所述储水池系统中器件的工作。

通过上述技术方案，待处理的中水首先进入所述臭氧处理系统的所述臭氧消解池，在达到一定的水位后，停止进水，所述DCS系统控制臭氧发生器产生臭氧作用于所述臭氧消解池内中水，待处理完成后将经过臭氧处理后的中水输送到所述曝气系统的曝气池，在曝气池达到一定的水位后，停止进水，所述DCS系统控制曝气机工作对曝气池内水进行曝气处理，在监测到水质合格后输送到所述储水池系统备用。因此，DCS系统能够实现整个中水处理过程的统一管理和集中监测和调控，有利于精准及时控制中水处理装置中各个模块的工作。提高了处理装置的自动化程度，节约了时间和人力，节约成本。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开的一种实施方式提供的中水处理装置的结构示意图。

附图标记说明

1-臭氧处理系统；2-曝气系统；3-储水池系统；11-臭氧发生器；12-臭氧消解池；13-第一水质监测仪；14-温度监测仪；15-第一液位计；16-第一流量调节阀；17-第一流量计；181-第一泵；182-第二流量计；183-第二流量调节阀；191-外壳；192-隔板；21-曝气池；22-曝气机；23-第二水质监测仪；24-第三流量计；25-第三流量调节阀；26-第二泵；27-第四流量计；28-第二液位计；31-储水池；32-第三泵；33-第三液位计；34-第三水质监测仪。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，所使用的术语如“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。

如图1所示，本公开提供了一种中水处理装置，中水处理装置包括臭氧处理系统1、曝气系统2、储水池系统3以及DCS系统；臭氧处理系统1、曝气系统2、储水池系统3依次相连，以使经由臭氧处理系统1和曝气系统2处理后的中水能够进入储水池系统3；臭氧处理系统1包括臭氧发生器11和臭氧消解池12，臭氧发生器11用于向臭氧消解池12中提供臭氧，以作用于臭氧消解池12内的中水；曝气系统2包括曝气池21和曝气机22，曝气池21与臭氧消解池12相连，曝气机22用于向曝气池21曝气；臭氧发生器11和曝气机22与DCS系统电连接，以使DCS系统能够分别控制臭氧发生器11和曝气机22工作。

DCS控制系统，暨分散控制系统，是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代控制系统。采用多层分级，合作自治的结构形式。其主要特征在于集中管理和分散控制。

在本公开提供的中水处理装置中，当开始工作时，待处理的中水首先进入臭氧处理系统的臭氧消解池12，在达到一定的水位后，停止进水，DCS系统控制臭氧发生器11产生臭氧作用于臭氧消解池12内中水，待处理完成后将经过臭氧处理后的中水输送到曝气系统2的曝气池21，在曝气池21达到一定的水位后，停止进水，DCS系统控制曝气机22对曝气池21内的水进行曝气处理，在监测到水的水质合格后输送到储水池系统3备用，因此，DCS系统能够实现整个中水处理过程的统一管理和调控，有利于精准及时控制中水处理装置中各个模块的工作。例如，精确、及时控制臭氧发生器11的臭氧发生效率，或者精确、及时控制曝气机22的曝气效率。提高了处理装置的自动化程度，节约了时间和人力，节约成本。有利于应用在大规模的循环水系统中。

可选的，如图1所示，臭氧处理系统1包括第一水质监测仪13和/或温度监测仪14，第一水质监测仪13用于监测臭氧消解池12内的中水的水质数据，温度监测仪14用于监测臭氧消解池12内的中水的温度；DCS系统包括臭氧处理模块，第一水质监测仪13和/或温度监测仪14与臭氧处理模块电连接，以使臭氧处理模块能够根据第一水质监测仪13和/或温度监测仪14的监测结果控制臭氧发生器11供给臭氧消解池12的臭氧量。

在这个过程中，DCS系统能够自动获取第一水质监测仪13或者是温度监测仪14这两者中一者或两者的数据，并且根据数据作出反馈自动控制臭氧发生器11供给臭氧消解池12的臭氧量。

其中，第一水质监测仪13监测的水质数据例如可以是化学需氧量COD(ChemicalOxygen Demand)含量。

可选的，如图1所示，臭氧处理系统1还包括第一流量计17和第一流量调节阀16，第一流量调节阀16和第一流量计17设置在臭氧发生器11与臭氧消解池12之间的管路上；第一流量计17和第一流量调节阀16与臭氧处理模块电连接，以使臭氧处理模块能够根据第一水质监测仪13、温度监测仪14及第一流量计17的监测结果控制臭氧发生器11的臭氧发生率和/或控制第一流量调节阀16的开度。

因为第一流量调节阀16和第一流量计17设置在臭氧发生器11与臭氧消解池12的管路上并且与臭氧处理模块电相连，所以当臭氧发生器内生成的臭氧通过管道输送到臭氧消解池12时，臭氧处理模块能够监测臭氧流量和第一水质监测仪、温度监测仪的监测结果来控制臭氧发生器11的臭氧发生率和第一流量调节阀16这两者中的一者或两者从而控制臭氧消解池12内的反应速率。

例如，当臭氧处理模块监测到第一流量计17所测得的流量过大时，臭氧处理模块会自动减小第一流量调节阀16的开度从而减小通入臭氧消解池12的臭氧流量。

可选的，如图1所示，臭氧处理系统1还包括第一泵181、第二流量计182和第二流量调节阀183，第一泵181、第二流量计182和第二流量调节阀183依次设置在中水供给源与臭氧消解池12的管路上；第一泵、第二流量计182和第二流量调节阀183与DCS系统电连接。

因此，DCS系统的臭氧处理模块能够控制第一泵181来开启吸水和关闭吸水，控制第二流量调节阀183来调节进水流量，通过第二流量计182来监测进水流量，进而达到调节臭氧消解池12内液位的目的。

例如，当臭氧处理模块监测到臭氧消解池12内液位较低时，臭氧处理模块能够自动控制第一泵181开启以进水，并且根据第二流量计182监测反馈的实时流量数据来动态调节第二流量调节阀183的开度。

可选的，如图1所示，臭氧处理系统1还包括第一液位计15，第一液位计15用于检测臭氧消解池12内的液位，并且第一液位计15与DCS系统电连。

在一种实施方式中，当臭氧消解池12内的液位触发第一液位计15设定的设定值时，第一液位计15会发出信号给臭氧处理模块，臭氧控制模块41通过控制第一泵181来调节臭氧消解池12的液位，例如，当液位高于臭氧消解池12的75％的时候，DCS系统的臭氧控制模块41发出停止第一泵181指令，同时关闭第二流量调节阀183进水。

在整个臭氧处理中水的过程中，臭氧处理模块通过第一水质监测仪13获取臭氧消解池12水质数据，通过第一液位计15获取臭氧消解池12的液位，通过第一流量计17获取实时臭氧排放量，通过温度监测仪14获取臭氧消解池12内水温，经过分析计算后来实时动态控制臭氧发生器11的发生率或者是第一流量调节阀16的开度从而控制通入臭氧消解池12内的臭氧流量。

因为在臭氧消解池12内进行反应的过程中，所监测的数据是实时变化的，臭氧处理模块能够自动地根据实时测量的数据来反馈调节臭氧发生器11的发生率或者是第一流量调节阀16的开度从而控制通入臭氧消解池12内的臭氧流量。

可选的，如图1所示，臭氧消解池12包括外壳191，外壳191上设置有用于供臭氧进入的第一开口和供中水进入的第二开口，外壳191的内部具有多个隔板192，多个隔板192将外壳191的内部空间分为多个区域，每个区域具有单独的第一开口。

隔板192将外壳191的内部空间分为多个区域，每个区域具有单独的第一开口，每个区域都能分别通入臭氧，每一个区域相较于整个臭氧消解池12具有更小的容积，能够使臭氧和中水的反应更加充分。

可选的，如图1所示，曝气机22为曝气风机，曝气系统2还包括第二水质监测仪23、第二液位计28、第三流量计24和第三流量调节阀25，第三流量计24和第三流量调节阀25依次设置在曝气风机与曝气池21之间的管路上，第二液位计28用于监测曝气池21内的液位，第二水质监测仪23用于监测曝气池21内的中水的水质数据；DCS系统还包括曝气处理模块，曝气风机、第三流量计24、第三流量调节阀25、第二水质监测仪23及第二液位计28均与曝气处理模块电连接，以使曝气处理模块能够根据第二水质监测仪23、第三流量计24和第二液位计28的检测结果控制曝气风机的工作频率和/或第三流量调节阀25的开度。

因此，DCS系统的曝气处理模块能够通过第二水质监测仪23监测曝气池21的水质数据，通过第二液位计28监测曝气池21内的液位，通过第三流量计24来监测通入曝气池21内的气体流量，然后根据获取的这三个数据，曝气处理模块能够自动地控制曝气风机的工作频率和第三流量阀25的调节开度这两者中的一者或两者，从而控制通入曝气池21内的气体流量。

例如，当曝气处理模块自动监测到水质数据逐渐达标时，液位逐渐变低，通入曝气池的气体流量相对较大时，曝气处理模块将通过自动控制减小曝气风机的工作频率或者是动态调节减小第三流量阀25的开度这两者中的一者或两者，从而动态减小通入曝气池21内的气体流量。

控制曝气风机的工作频率不仅能够在一定范围内控制曝气风机的风量，还能够节约电能，避免不必要的电消耗。

可选的，如图1所示，曝气系统2还包括第二泵26和第四流量计27，第二泵26和第四流量计27设置在臭氧处理池与曝气池21之间的管路上，第二泵26与第四流量计27与曝气处理模块电连接，因此，曝气处理模块能够获取第四流量计27监测的管道流量数据，并且可以控制第二泵26的关闭从而控制曝气池21的液位。

当曝气处理模块通过第二液位计28监测到曝气池21内的液位过低或者是过高时，曝气处理模块能够自动控制第二泵26的开断从而控制曝气池21内的液位，曝气处理模块能够根据曝气池21的液位及水质数据，实时动态计算需要通入曝气池21的曝气量，以达到曝气池21内部动态平衡。

可选的，如图1所示，储水池系统3包括储水池31、第三泵32、第三液位计33及第三水质监测仪34，储水池31通过管道与曝气池21连通，储水池31用于存储经由曝气池21处理后的水，第三泵32设置在储水池31与曝气池21连通的管道上，第三液位计33用于监测储水池31内的水的液位，第三水质监测仪34用于监测储水池31中的水的水质数据，第三泵32、第三液位计33和第三水质监测仪34与DCS系统电连接。

储水池31储存经由曝气池21处理过后的最终用水，在曝气池21内水曝气处理完毕后，DCS控制系统打开连接管道上的第三泵32将水抽入储水池中31中，并且DCS系统可以通过第三液位计33监测储水池的水位，通过第三水质监测仪34监测储水池中水质数据，对最终用水的质量进行再监测，保证最终用水的质量，根据实际需求从储水池中取水，因此实现了储水池31的水质的自动监测。

并且，中水处理装置还具有手动模式和自动模式，在自动模式下，DCS系统设置为自动控制臭氧处理系统1、曝气系统2及储水池系统3中器件的工作，当水质监测仪，液位监测仪和流量计监测信号发生故障，DCS系统会发出报警，提醒工作人员消除故障并手动操作，同时设备切到手动模式，DCS系统不再起作用，需要人工干预泵和调节阀进行臭氧消解和曝气，当泵和流量调节阀发生故障时，故障信号通过控制电缆送至DCS系统，同时报警，提示工作人员检查发出故障信号的设备。

如图1所示，在DCS系统控制下，开启中水处理程序后，自动打开臭氧消解池12进水管第一泵181和第二流量调节阀183，通过第一液位计15实时观测臭氧消解池12液位数据，高于警戒水位，臭氧处理模块发指令关闭臭氧消解池12进水管上第一泵181和第二流量调节阀183，启动臭氧发生器11，通过第一水质监测仪13、温度监测仪14和第一液位计15采集到的实时臭氧消解池12的液位和水质数据，通过臭氧处理模块的算法模型，计算臭氧需要量，同时通过调节第一流量调节阀16的开度和臭氧发生器11反应速率控制臭氧出气管的臭氧的供给量，第一水质监测仪13、温度监测仪14和第一液位计15采集到的实时臭氧消解池12的液位和水质数据通过控制电缆送至DCS系统臭氧处理模块作为反馈参数。臭氧排放量数据由第一流量计17采集并通过控制电缆送至DCS系统臭氧处理模块计算，臭氧处理模块监测到臭氧消解池12内水质达到曝气处理标准的时候，曝气处理模块开启第二泵，将初步处理后的中水打入曝气池21，开始曝气处理，曝气处理模块获取第二水质监测仪23、第二液位计28和第三流量计24采集的监测数据，通过DCS系统曝气处理模块的算法模型，计算曝气需要量，同时通过曝气风机变频调节第三流量调节阀25开度大小控制曝气量，并通过第三流量计24监测到的实时流量，计算实际累计曝气量，直到第二水质监测仪23监测到曝气池21内水质合格稳定，停止曝气，并且打开第三泵32，将反应后的水抽取到储水池31内，第三液位计33可以监测储水池内液位，第三水质监测仪34可以对储水池31内水质进行再监测，保障最终用水质量。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种中水处理装置，其特征在于，所述中水处理装置包括臭氧处理系统、曝气系统、储水池系统以及DCS系统；

所述臭氧处理系统、所述曝气系统、所述储水池系统依次相连，以使经由所述臭氧处理系统和所述曝气系统处理后的中水能够进入所述储水池系统；

所述臭氧处理系统包括臭氧发生器和臭氧消解池，所述臭氧发生器用于向所述臭氧消解池中提供臭氧，以作用于所述臭氧消解池内的中水；

所述曝气系统包括曝气池和曝气机，所述曝气池与所述臭氧消解池相连，所述曝气机用于向所述曝气池曝气；

所述臭氧发生器和所述曝气机与所述DCS系统电连接，以使所述DCS系统能够分别控制所述臭氧发生器和曝气机工作。

2.根据权利要求1所述的中水处理装置，其特征在于，所述臭氧处理系统包括第一水质监测仪和/或温度监测仪，所述第一水质监测仪用于监测所述臭氧消解池内的中水的水质数据，所述温度监测仪用于监测所述臭氧消解池内的中水的温度；

所述DCS系统包括臭氧处理模块，所述第一水质监测仪和/或所述温度监测仪与所述臭氧处理模块电连接，以使所述臭氧处理模块能够根据所述第一水质监测仪和/或所述温度监测仪的监测结果控制所述臭氧发生器供给所述臭氧消解池的臭氧量。

3.根据权利要求2所述的中水处理装置，其特征在于，所述臭氧处理系统还包括第一流量计和第一流量调节阀，所述第一流量调节阀和所述第一流量计设置在所述臭氧发生器与所述臭氧消解池之间的管路上；

所述第一流量计和所述第一流量调节阀与所述臭氧处理模块电连接，以使所述臭氧处理模块能够根据第一水质监测仪、温度监测仪及所述第一流量计的监测结果控制所述臭氧发生器的臭氧发生率和/或控制所述第一流量调节阀的开度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的中水处理装置，其特征在于，所述臭氧处理系统还包括第一液位计，所述第一液位计用于检测所述臭氧消解池内中水的液位，并且所述第一液位计与所述DCS系统电连接。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的中水处理装置，其特征在于，所述臭氧处理系统还包括第一泵、第二流量计和第二流量调节阀，所述第一泵、所述第二流量计和所述第二流量调节阀依次设置在中水供给源与所述臭氧消解池之间的管路上；

所述第一泵、第二流量计和所述第二流量调节阀与所述DCS系统电连接。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的中水处理装置，其特征在于，所述臭氧消解池包括外壳，所述外壳上设置有用于供臭氧进入的第一开口和供中水进入的第二开口，所述外壳的内部具有多个隔板，多个所述隔板将所述外壳的内部空间分为多个区域，每个区域具有单独的第一开口。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的中水处理装置，其特征在于，所述曝气机为曝气风机；

所述曝气系统还包括第二水质监测仪、第二液位计、第三流量计和第三流量调节阀，所述第三流量计和第三流量调节阀依次设置在所述曝气风机与所述曝气池之间的管路上，所述第二液位计用于监测所述曝气池内的液位，所述第二水质监测仪用于监测所述曝气池内的水的水质数据；

所述DCS系统还包括曝气处理模块，所述曝气风机、所述第三流量计、所述第三流量调节阀及所述第二水质监测仪均与所述曝气处理模块电连接，以使所述曝气处理模块能够根据所述第二水质监测仪和所述第三流量计的检测结果控制所述曝气风机的工作频率和/或所述第三流量调节阀的开度。

8.根据权利要求7所述的中水处理装置，其特征在于，所述曝气系统还包括第二泵和第四流量计，所述第二泵和所述第四流量计设置在所述臭氧处理池与所述曝气池之间的管路上，所述第二泵与所述第四流量计与所述曝气处理模块电连接。

9.根据权利要求7所述的中水处理装置，其特征在于，所述储水池系统包括储水池、第三泵、第三液位计及第三水质监测仪，所述储水池通过管道与所述曝气池连通，所述储水池用于存储经由所述曝气池处理后的水，所述第三泵设置在所述储水池与所述曝气池连通的管道上，所述第三液位计用于监测所述储水池内的水的液位，所述第三水质监测仪用于监测所述储水池中的水的水质数据，所述第三泵、所述第三液位计和所述第三水质监测仪与所述DCS系统电连接。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的中水处理装置，其特征在于，所述中水处理装置具有手动模式和自动模式，在自动模式下，所述DCS系统设置为自动控制所述臭氧处理系统、所述曝气系统及所述储水池系统中器件的工作。

Images