CN218810902U - 一种智能化节能污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能化节能污水处理系统，其涉及污水处理技术领域，包括进水管道、集水井和格栅，所述进水管道与所述集水井连通，所述格栅设于所述集水井内，该系统还包括污水处理装置，与所述集水井连通并用于污水处理；控制装置，与所述污水处理装置连接，被配置为控制所述污水处理装置进行污水处理；太阳能供电装置，用于将太阳能转换为电能，分别与所述污水处理装置和所述控制装置连接以用于供电；水质监测装置，设置于所述污水处理装置上，用于监测水质质量。本申请具有处理系统运行成本较低的效果。

Description

一种智能化节能污水处理系统

技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种智能化节能污水处理系统。

背景技术

我国农村每年产生的污水达到上百亿吨，其主要来源是人们日常生活中产生的各种污水混合物如各种洗涤水和人蓄粪便等，但大部分村庄没有有效地污水处理设施，污水随意排放进入周围水系中，造成对地表水和地下水的污染，致使地表水体富营养化，地下水质逐渐恶化，因此需要尽快对农村的污水进行集中处理。

由于农村污水具有低碳高氮磷的特点，因此在相关技术中采用了具备脱氮除磷功能的一体化处理系统，对农村污水进行一体化集中处理。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：由于一体化处理系统具备脱氮除磷的功能，因此在污水处理过程中包含多个处理步骤，且各个步骤中也需要使用较多的设备装置，总体能耗较大，因此整体系统的运行成本较高。

实用新型内容

为了改善具备脱氮除磷功能的一体化处理系统运行成本较高的缺陷，本申请提供一种智能化节能污水处理系统。

一种智能化节能污水处理系统，包括进水管道、集水井和格栅，所述进水管道与所述集水井连通，所述格栅设于所述集水井内，其特征在于，所述系统还包括：

污水处理装置，与所述集水井连通并用于污水处理；

控制装置，与所述污水处理装置连接，被配置为控制所述污水处理装置进行污水处理；

太阳能供电装置，用于将太阳能转换为电能，分别与所述污水处理装置和所述控制装置连接以用于供电；

水质监测装置，设置于所述污水处理装置上并分别与所述控制装置和所述太阳能供电装置电连接，用于监测水质质量。

通过采用上述技术方案，集水井可以收集来自于进水管道的污水，集水井内的格栅对污水进行初步过滤，筛除污水内的大部分垃圾。集水井内的污水经过格栅过滤后将流入污水处理装置，污水处理装置在控制装置的控制下对污水进行处理，水质监测装置可以检测出水的水质质量，并且可以将水质质量反馈至控制装置，控制装置再基于水质质量对污水处理装置进行调整，以使得经过污水处理装置处理后的出水的水质质量达标，太阳能供电装置可以将太阳能转换为电能并向污水处理装置和控制装置供电，从而可以减少整体系统对市电的需求，达到降低运行成本的效果。

可选的，所述太阳能供电装置包括：

太阳能板，用于将太阳能转换为电能；

供电模块，分别与所述太阳能板、所述污水处理装置、所述控制装置和所述水质监测装置电连接，用于向所述污水处理装置、所述控制装置和所述水质监测装置供电；

蓄电模块，与所述太阳能板电连接，用于存储电能。

通过采用上述技术方案，供电模块获取太阳能板转换后的电能，并将电能分配至污水处理装置、控制装置和水质监测装置，当天气晴朗时，太阳能板转换而来的电能较为充足，此时蓄电模块将通过太阳能板获取并存储电能，当天气为阴雨天时，太阳能板所转换的电能难以支持整体系统的运行，此时蓄电模块将放电并通过供电模块向系统进行供电。

可选的，所述污水处理装置包括：

调节池，与所述集水井连通且容量大于所述集水井，用于减少污水处理时流量的波动；

厌氧池，与所述调节池连通且内部设置有组合填料；

好氧池，与所述厌氧池连通且内部设置有移动床填料；

沉淀池，与所述好氧池连通且池底设置有沉泥斗；

滤池，与所述沉淀池连通且设置有曝气过滤组件，连通有出水管道。

通过采用上述技术方案，通过调节池的设置，由于调节池的容量大于集水井，因此调节池可以提供对污水处理负荷的缓冲能力，防止处理系统负荷的急剧变化，还可以减少污水处理时流量的波动，有利于处理污水时所用药剂的加料速率保持稳定；通过厌氧池和厌氧池内组合填料的设置，可以将污水中大部分难降解的有机物进行降解去除，使得污水的生化性得到提高；通过好氧池和好氧池内移动床填料的设置，水中的微生物可以不断在移动床填料内外表面附着生长，形成生物膜，移动床填料在好氧池内自由旋转，使得生物膜与污水中的污染物充分接触并将其分解，最终使水质得到净化；通过沉淀池的设置，沉淀池可以促进絮凝性颗粒的相互碰撞并絮凝，悬浮物沉降进入池底的沉泥斗中，使得水质得到进一步净化；最后通过滤池和滤池内曝气过滤组件的设置，采用曝气过滤工艺对污水进行最后一步净化，最后将净化处理后的水通过出水管道排出。

可选的，所述污水处理装置还包括：

进水泵，与所述进水管道连通并与所述控制装置电连接；

出水泵，与所述出水管道连通并与所述控制装置电连接；

液位计，设置于所述调节池内并与所述控制装置电连接，用于测量所述调节池内的液位高度；

提升泵，设置于所述调节池内并与所述控制装置电连接，通过提升管道与所述厌氧池连通；

回流泵，设置于所述沉泥斗内和所述好氧池底部并通过回流管道与所述调节池连通。

通过采用上述技术方案，进水泵用于控制进水管道的进水流量，出水泵用于控制出水管道的出水流量，液位计可以测量调节池内的液位高度并将液位高度反馈至控制装置，控制装置基于调节池的液位高度和预设的液位阈值通过进水泵和出水泵控制进水流量和出水流量，并且控制装置还将基于调节池的液位高度和液位阈值控制提升泵的功率，当调节池内液位高度较高时，将提高提升泵的功率并通过控制出水泵提高出水流量，同时通过控制进水泵减少进水流量。

可选的，所述污水处理装置还包括：

第一鼓风机，通过进气管分别与所述调节池和所述好氧池连通。

通过采用上述技术方案，第一鼓风机将基于预设的鼓风时间间断式的向调节池和好氧池进行鼓风，有利于保持调节池和好氧池内的水的流动性。

可选的，所述污水处理装置还包括用于冲洗所述滤池的反冲洗组件，所述反冲洗组件包括：

第二鼓风机，通过反冲洗气管与所述滤池连通；

反冲洗泵，通过反冲洗水管与所述滤池连通；

排污管，与所述滤池连通。

通过采用上述技术方案，由于滤池过滤出的杂物将堆积在滤池内，因此第二鼓风机与反冲洗泵将基于预设的冲洗时间对滤池进行反冲洗，反冲洗出的杂物将通过排污管排出滤池。

可选的，所述控制装置包括：

设备控制模块，分别与所述进水泵、所述出水泵、所述液位计、所述提升泵、所述回流泵、所述第一鼓风机、所述反冲洗组件和所述水质监测装置电连接；

加药控制模块，与所述设备控制模块电连接，通过加药管道分别与所述调节池、所述厌氧池、所述好氧池、所述沉淀池和所述滤池连通，用于添加辅助处理污水的药剂。

通过采用上述技术方案，设备控制模块预设有液位阈值、鼓风时间和冲洗时间，设备控制模块基于液位阈值可以对进水泵、出水泵和提升泵进行控制，设备控制模块基于鼓风时间控制第一鼓风机的启闭，设备控制模块基于冲洗时间控制反冲洗组件的启闭；设备控制模块还预设有多个水质指标，水质监测装置将监测出水的水质质量并反馈至设备控制模块，设备控制模块基于水质质量和水质指标控制加药控制模块所添加药剂的用量。

可选的，所述水质监测装置设置于所述出水管道上，所述水质监测装置包括ORP监测仪、DO监测仪、MLSS监测仪、pH监测仪和温度监测仪。

通过采用上述技术方案，通过ORP监测仪、DO监测仪、MLSS监测仪、pH监测仪和温度监测仪对出水管道中的出水进行多指标的监测，以辅助设备控制模块和加药控制模块对污水的处理过程。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.集水井可以收集来自于进水管道的污水，集水井内的格栅对污水进行初步过滤，筛除污水内的大部分垃圾。集水井内的污水经过格栅过滤后将流入污水处理装置，污水处理装置在控制装置的控制下对污水进行处理，水质监测装置可以检测出水的水质质量，并且可以将水质质量反馈至控制装置，控制装置再基于水质质量对污水处理装置进行调整，以使得经过污水处理装置处理后的出水的水质质量达标，太阳能供电装置可以将太阳能转换为电能并向污水处理装置和控制装置供电，从而可以减少整体系统对市电的需求，达到降低运行成本的效果。

2.供电模块获取太阳能板转换后的电能，并将电能分配至污水处理装置、控制装置和水质监测装置，当天气晴朗时，太阳能板转换而来的电能较为充足，此时蓄电模块将通过供电模块获取并存储电能，当天气为阴雨天时，太阳能板所转换的电能难以支持整体系统的运行，此时蓄电模块将通过供电模块向系统进行供电。

附图说明

图1是本申请其中一实施例的智能化节能污水处理系统的结构示意图。

附图标记说明：

1、进水管道；2、集水井；21、格栅；3、污水处理装置；4、控制装置；5、太阳能供电装置；51、太阳能板；52、供电模块；53、蓄电模块；6、水质监测装置；31、调节池；32、厌氧池；321、组合填料；33、好氧池；331、移动床填料；332、回流泵；34、沉淀池；341、沉泥斗；35、滤池；351、曝气过滤组件；311、液位计；312、提升泵；7、第一鼓风机；8、反冲洗组件；81、第二鼓风机；82、反冲洗泵；83、排污管；9、出水管道。

具体实施方式

本申请实施例公开了一种智能化节能污水处理系统。

参照图1，智能化节能污水处理系统包括集水井2、污水处理装置3、控制装置4和太阳能供电装置5，集水井2侧壁连通有进水管道1，进水管道1远离集水井2的一端连通有进水泵，集水井2内固定连接有格栅21。集水井2用于收集来自进水泵和进水管道1的农村污水，污水处理装置3与集水井2连通，污水处理装置3用于对农村污水进行净化处理。控制装置4与污水处理装置3连接以对污水处理过程进行控制，太阳能供电装置5与控制装置4和污水处理装置3连接，太阳能供电装置5可以将太阳能转化为电能并将转化后的电能向控制装置4和污水处理装置3供电，从而可以减少控制装置4和污水处理装置3对市电的使用，达到降低运行成本的效果。

参照图1，污水处理装置3包括调节池31，调节池31固定连接于集水井2底部，调节池31顶面与集水井2底面连通，调节池31容量大于集水井2容量，调节池31顶部固定连接有用于检测调节池31液面高度的液位计311，液位计311可以为探针式液位计311。调节池31内底部固定连接有提升泵312，提升泵312可以为太阳能提升泵312，提升泵312连通有提升管道，提升管道远离提升泵312的一端连通于厌氧池32侧壁的底部。

参照图1，控制装置4固定连接于厌氧池32顶面，厌氧池32四周侧壁的顶部均开设有溢流堰，厌氧池32内均匀布置有多个组合填料321，组合填料321表面附着有厌氧生物膜，当提升泵312将调节池31内的污水抽至厌氧池32底部后，厌氧池32内污水液位高度逐渐上升，通过污水与厌氧生物膜的接触，可以降解污水中大部分难以降解的有机物，并提升污水整体的生化性。

在另一实施例中，厌氧池32顶面固定连接有脉冲布水器，提升管道远离提升泵312的一端与脉冲布水器连通，脉冲布水器底部连通有布水管，布水管远离脉冲布水器的一端延伸至厌氧池32内底部，通过脉冲布水器内置的虹吸发生器，将脉冲布水器内的污水周期性的通过布水管冲至厌氧池32内。

参照图1，厌氧池32侧壁一侧设有好氧池33，好氧池33四周侧壁的顶部也开设有溢流堰，且好氧池33靠近厌氧池32一侧侧壁的溢流堰与厌氧池32靠近好氧池33一侧侧壁的溢流堰相互连通。好氧池33内通过隔板分为两个池体，池体内均匀放置有多个移动床填料331，移动床填料331可以在池体内自由移动，当好氧池33内有污水时，污水中的微生物不断在移动床调料的内外表面附着生长，形成生物膜，此时污水中的污染物与生物膜产生充分接触时，生物膜可以将污染物进行分解。

参照图1，好氧池33侧壁一侧设有沉淀池34，沉淀池34为斜板沉淀池34，好氧池33靠近沉淀池34一侧侧壁的溢流堰与沉淀池34底部连通，沉淀池34内长度方向对侧壁的顶部均斜向固定连接有斜板，且斜板的倾斜角度为50°-60°，沉淀池34顶部沿沉淀池34长度方向设有集水总渠和多个集水支管，集水总渠通过支架与沉淀池34侧壁固定连接，多个集水支管一端与集水总渠连通，另一端延伸至沉淀池34内。沉淀池34底部位于两斜板之间固定连接有沉泥斗341。沉泥斗341内固定连接有回流泵332，好氧池33底部也固定连接有回流泵332，回流泵332可以为太阳能回流泵332，回流泵332连通有回流管道，回流管道远离回流泵332的一端连通于调节池31侧壁顶部。

参照图1，沉淀池34旁设有滤池35，滤池35为曝气生物滤池35，沉淀池34内的集水总渠通过管道与滤池35侧壁底部连通。滤池35内固定连接有曝气过滤组件351，曝气过滤组件351基于BIOSTYR工艺进行曝气过滤处理。滤池35侧壁顶部连通有出水管道9，出水管道9远离滤池35的一端设有出水泵，出水管道9处还固定连接有水质监测装置6，水质监测装置6包括ORP监测仪、DO监测仪、MLSS监测仪、pH监测仪和温度监测仪，从而可以对出水的ORP、DO、MLSS、pH和温度等指标进行监测。

参照图1，调节池31与厌氧池32之间放置有第一鼓风机7，第一鼓风机7可以为太阳能鼓风机，第一鼓风机7通过出风管分别连通于调节池31底部和好氧池33底部。滤池35旁设有反冲洗组件8，反冲洗组件8包括第二鼓风机81和反冲洗泵82，第二鼓风机81通过反冲洗气管连通于滤池35底部，反冲洗泵82通过反冲洗水管连通于滤池35底部，滤池35侧壁底部还连通有用于排出冲洗杂物的排污管83。

参照图1，控制装置4包括设备控制模块和加药控制模块，设备控制模块可以为PLC控制器，加药控制模块包括加药泵和加药管，加药泵通过加药管分别与调节池31、厌氧池32、好氧池33、沉淀池34和滤池35连通。加药泵与设备控制模块电连接，设备控制模块还分别与进水泵、出水泵、第一鼓风机7、第二鼓风机81、回流泵332、提升泵312、液位计311、反冲洗泵82和水质监测装置6电连接。

参照图1，太阳能供电装置5可以放置于光照充足的位置处，太阳能供电装置5包括太阳能板51、供电模块52和蓄电模块53，蓄电模块53可以为蓄电池，供电模块52可以为逆变器，供电模块52分别与提升泵312、回流泵332、第一鼓风机7、第二鼓风机81、反冲洗泵82和水质监测装置6电连接，太阳能板51分别与供电模块52和蓄电模块53电连接，太阳能板51吸收太阳能并将太阳能转换为电能，蓄电模块53可以存储太阳能板51所转换的电能，供电模块52则可以将太阳能板51转换的电能供至与供电模块52电连接的设备上，其他设备则采用市电供电。

本申请实施例的实施原理为：

根据液位计311采集的调节池31液位高度和设备控制模块内预设的液位阈值，控制污水的进水流量、出水流量和处理速度，设备控制模块根据预设的鼓风时间控制第一鼓风机7向调节池31和好氧池33内进行鼓风，设备控制模块还可以根据预设的冲洗时间控制反冲洗组件8对滤池35进行反冲洗，由于回流泵332、提升泵312、第一鼓风机7、反冲洗组件8等能耗较高的设备均通过太阳能供电装置5转换的电能进行供电，因此整体系统的运行成本较低。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种智能化节能污水处理系统，包括进水管道(1)、集水井(2)和格栅(21)，所述进水管道(1)与所述集水井(2)连通，所述格栅(21)设于所述集水井(2)内，其特征在于，所述系统还包括：

污水处理装置(3)，与所述集水井(2)连通并用于污水处理；

控制装置(4)，与所述污水处理装置(3)连接，被配置为控制所述污水处理装置(3)进行污水处理；

太阳能供电装置(5)，用于将太阳能转换为电能，分别与所述污水处理装置(3)和所述控制装置(4)连接以用于供电；

水质监测装置(6)，设置于所述污水处理装置(3)上并分别与所述控制装置(4)和所述太阳能供电装置(5)电连接，用于监测水质质量。

2.根据权利要求1所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于，所述太阳能供电装置(5)包括：

太阳能板(51)，用于将太阳能转换为电能；

供电模块(52)，分别与所述太阳能板(51)、所述污水处理装置(3)、所述控制装置(4)和所述水质监测装置(6)电连接，用于向所述污水处理装置(3)、所述控制装置(4)和所述水质监测装置(6)供电；

蓄电模块(53)，与所述太阳能板(51)电连接，用于存储电能。

3.根据权利要求2所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水处理装置(3)包括：

调节池(31)，与所述集水井(2)连通且容量大于所述集水井(2)，用于减少污水处理时流量的波动；

厌氧池(32)，与所述调节池(31)连通且内部设置有组合填料(321)；

好氧池(33)，与所述厌氧池(32)连通且内部设置有移动床填料(331)；

沉淀池(34)，与所述好氧池(33)连通且池底设置有沉泥斗(341)；

滤池(35)，与所述沉淀池(34)连通且设置有曝气过滤组件(351)，连通有出水管道(9)。

4.根据权利要求3所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水处理装置(3)还包括：

进水泵，与所述进水管道(1)连通并与所述控制装置(4)电连接；

出水泵，与所述出水管道(9)连通并与所述控制装置(4)电连接；

液位计(311)，设置于所述调节池(31)内并与所述控制装置(4)电连接，用于测量所述调节池(31)内的液位高度；

提升泵(312)，设置于所述调节池(31)内并与所述控制装置(4)电连接，通过提升管道与所述厌氧池(32)连通；

回流泵(332)，设置于所述沉泥斗(341)内和所述好氧池(33)底部并通过回流管道与所述调节池(31)连通。

5.根据权利要求4所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水处理装置(3)还包括：

第一鼓风机(7)，通过进气管分别与所述调节池(31)和所述好氧池(33)连通。

6.根据权利要求5所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于，所述污水处理装置(3)还包括用于冲洗所述滤池(35)的反冲洗组件(8)，所述反冲洗组件(8)包括：

第二鼓风机(81)，通过反冲洗气管与所述滤池(35)连通；

反冲洗泵(82)，通过反冲洗水管与所述滤池(35)连通；

排污管(83)，与所述滤池(35)连通。

7.根据权利要求6所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于，所述控制装置(4)包括：

设备控制模块，分别与所述进水泵、所述出水泵、所述液位计(311)、所述提升泵(312)、所述回流泵(332)、所述第一鼓风机(7)、所述反冲洗组件(8)和所述水质监测装置(6)电连接；

加药控制模块，与所述设备控制模块电连接，通过加药管道分别与所述调节池(31)、所述厌氧池(32)、所述好氧池(33)、所述沉淀池(34)和所述滤池(35)连通，用于添加辅助处理污水的药剂。

8.根据权利要求3所述的一种智能化节能污水处理系统，其特征在于：所述水质监测装置(6)设置于所述出水管道(9)上，所述水质监测装置(6)包括ORP监测仪、DO监测仪、MLSS监测仪和温度监测仪。

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