用于粪污水固液两级分离的设备联动控制系统的制作方法

本发明涉及水处理设备技术，更具体地涉及一种用于粪污水固液两级分离的设备联动控制系统。

背景技术：

畜禽养殖场产生的粪污水未经有效途径处理会带来严重的环境污染问题，行之有效的固液分离系统是解决这一难题的关键。固液分离技术是沼气工程下游工艺中最为重要的工艺技术，通过固液分离，可以实现粪污水的有效分离，这是降低养殖场污染以及资源化再利用的关键步骤，分离后的固渣可以作为原料进行厌氧发酵，废液可以通过进一步处理达到达标排放。目前普遍采用的固液分离技术是利用板框式压滤机、振动筛、沉淀池等设备来分离养殖场粪污水，这类方法属于初级分离，只能把粪污水中悬浮的固体浮渣进行一定程度的分离，不仅分离不彻底，而且对于粪污水中含量极高的可溶性有机物无能为力，使得进一步的处理变得困难，直接限制了养殖场污水的达标排放。

为了达到养殖场粪污的达标排放和资源化再利用，必须对养殖场粪污水进行进一步的固液分离和污水净化处理，否则将对周边环境构成污染，更无法进行资源化再利用.

有鉴于此，本发明就是基于这一明确的目的，经过技术人员的不断探索而产生的。

技术实现要素：

本发明的解决方案的目的是至少部分地解决前面强调的问题，并在总体上对粪污水固液分离提供改进的解决方案。

因此，根据本发明的解决方案，提供了用于粪污水固液两级分离的设备联动控制系统。

本发明提供了一种用于粪污水两级固液分离的设备联动控制系统，其包括：粪污水收集池，粪污水通过粪污水输送管路集中输送至所述粪污水收集池，在进入所述粪污水收集池的所述粪污水输送管路处设置有污水流量计，所述粪污水收集池通过管路连接至振动筛，所述粪污水收集池中设置有用于将粪污水泵送至所述振动筛的第一潜污泵；所述振动筛，其用于将所述粪污水初级分离为筛分液，所述振动筛的另一端通过管路连接至筛分液缓存池，所述筛分液通过所述管路自然溢流至所述筛分液缓存池；所述筛分液缓存池，其通过管路连接至叠螺絮凝系统，其中设置有用于将所述筛分液泵送至所述叠螺絮凝系统的第二潜污泵；所述叠螺絮凝系统，其用于对所述筛分液进行絮凝叠螺分离，将所述筛分液分离为分离液，所述叠螺絮凝系统通过管路连接至挤压液缓存池，所述分离液通过所述管路自然溢流至所述挤压液缓存池；所述挤压液缓存池，其通过管路连接至uasb(上流式厌氧污泥床反应器)，其中设置有将所述分离液泵送至所述uasb的第三潜污泵；以及所述uasb，所述分离液被泵送至所述uasb后，所述uasb出水通过管路溢流至氧化塘，进入植物跑道床。

在一些实施方式中，所述粪污水输送管路设置有回流管路。

在一些实施方式中，所述系统采用液位检测技术实现连锁保护控制。

在一些实施方式中，所述液位检测技术包括：在所述筛分液缓存池中设置液位计，以监测所述筛分液缓存池内的粪污水的液位，以及在所述挤压液缓存池中设置液位计，以监测所述挤压液缓存池内的粪污水的液位。

在一些实施方式中，所述液位检测技术的特征在于：所述粪污水收集池内的所述第一潜污泵和所述振动筛由所述筛分液缓存池内的所述液位计控制，当所述筛分液缓存池内的液位为高液位，即超过设定值时，所述振动筛和所述第一潜污泵同时停机，当所述筛分液缓存池内的液位为低液位，即低于所述设定值时，所述振动筛和所述第一潜污泵同时启动。

所述筛分液缓存池内的所述第二潜污泵由所述筛分液缓存池内的所述液位计控制，当所述筛分液缓存池内的液位为高液位，即超过设定值时，所述第二潜污泵启动，当所述筛分液缓存池内的液位为低液位，即低于所述设定值时，所述第二潜污泵停机。

在一些实施方式中，所述液位检测技术的特征在于：所述挤压液缓存池内的用于泵送所述分离液到所述uasb的所述第三潜污泵由所述挤压液缓存池内的液位计控制，当所述挤压液缓存池内的液位为低液位，即低于所述设定值时，所述第三潜污泵停机，当所述挤压液缓存池内的液位为高液位，即超过设定值时，所述第三潜污泵启动。

在一些实施方式中，所述系统的特征在于：根据粪污水的不同浓度，合理调配所述系统的运行工艺参数。

本发明提供的用于粪污水两级固液分离的设备联动控制系统使得分离后粪污水的固含率和有机物指标大大降低，效果显著，为粪污水的处理提供了强有力的技术支持。本发明亦适用于沼气工程中沼渣液的固液分离，处理效果显著。

本领域技术人员在阅读整个说明书和权利要求书时将理解本发明的这些优点和其它优点。

附图说明

为了更好地理解本发明，现在仅通过非限制性示例的方式参照所附附图，描述其优选实施方式，其中：

图1示出了根据本发明的用于粪污水两级固液分离的设备联动控制系统的工艺流程。

图2示出了叠螺絮凝系统工艺技术，叠螺絮凝系统包括叠螺机、三箱式自动加药装置以及配套的提升输送泵。

图3示出了控制用于固液分离的设备联动控制系统的控制柜。

图4a和图4b示出了控制柜触摸屏。

图5示出了粪污水固液分离效果。

图6示出了沼渣液固液分离效果。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例进行说明。在下文所描述的本发明的具体实施例中，为了能更好地理解本发明而描述了一些很具体的技术特征，但显而易见的是，对于本领域的技术人员来说，并不是所有的这些技术特征都是实现本发明的必要技术特征。下文所描述的本发明的一些具体实施例只是本发明的一些示例性的具体实施例，其不应被视为对本发明的限制。另外，为了避免使本发明变得难以理解，对于一些公知的技术没有进行描述。

图1示意性示出了根据本发明的用于粪污水两级固液分离的设备联动控制系统的工艺流程，所述系统包括：粪污水收集池、振动筛、筛分液缓存池、叠螺絮凝系统、挤压液缓存池、uasb(上流式厌氧污泥床反应器)以及配套的潜污泵等构成。如图所示，粪污水集中输送至粪污水收集池，在进入粪污水收集池的粪污水输送管路处装有污水流量计(例如，电磁流量计等)，粪污水通过第一潜污泵泵送至振动筛，振动筛将粪污水初级分离为筛分液，该筛分液通过管路(例如，dn90pvc管等)自然溢流进入筛分液缓存池，进而通过第二潜污泵泵送至叠螺絮凝系统进行絮凝叠螺分离(如图2所示)。经叠螺絮凝系统分离后的分离液通过管路(例如，dn200pvc管等)自然溢流至挤压液缓存池，再通过第三潜污泵泵送至uasb，最后uasb出水通过管路(dn90pvc管)溢流至氧化塘，进入植物跑道床。

在一些实施方式中，通过设置粪污输送管路的回流管路，解决固液分离系统处理不及时产生的外溢问题。

在一些实施方式中，组合式固液分离系统采用液位检测技术实现连锁保护控制。在所述筛分液缓存池中设置液位计，以监测所述筛分液缓存池内的粪污水的液位，以及在所述挤压液缓存池中设置液位计，以监测所述挤压液缓存池内的粪污水的液位。组合式固液分离系统中的各设备和液位监测装置间实现连锁保护控制。粪污水收集池内的第一潜污泵和振动筛由筛分液缓存池内的液位计控制。当筛分液缓存池内的液位为高液位(即超过设定值)时，振动筛、第一潜污泵同时停机；当筛分液缓存池内的液位为低液位(即低于设定值)时，振动筛、第一潜污泵同时启动。筛分液缓存池内的第二潜污泵由筛分液缓存池内的液位计控制。当筛分液缓存池内的液位为低液位(即低于设定值)，筛分液缓存池内的第二潜污泵停机；当筛分液缓存池内的液位为高液位(即超过设定值)时，筛分液缓存池内的第二潜污泵启动。叠螺机、加药装置自动运行时为联动状态。挤压液缓存池内的用于泵送粪污水到uasb的第三潜污泵由挤压液缓存池内的液位计控制。当挤压液缓存池内的液位为低液位(即低于设定值)时，挤压液缓存池内的第三潜污泵停机；当挤压液缓存池内的液位为高液位(即高于设定值)时，挤压液缓存池内的第三潜污泵启动。

现在参考图2，其示出了叠螺絮凝系统工艺技术，叠螺絮凝系统包括叠螺机、三箱式自动加药装置以及配套的提升输送泵。叠螺机：叠螺机主体、叠螺机主体驱动电机、絮凝槽搅拌机、污泥泵、喷水电磁阀。三箱式自动加药装置包括：第一配药箱、第二配药箱、第三配药箱、进水电磁阀1个、电加热1个、振动器1个、投料机1台、搅拌机3台、加药泵2台。首先絮凝剂经人工加入到投加机的干粉料斗中，在重力作用下滑移到投加螺旋里，投加螺旋在减速电机的带动下将药粉输送到第一配药箱中，在第一配药箱内充分溶解后，溢流进入第二配药箱进行熟化，熟化完成后溢流进入第三配药箱。这三个箱体内均安装有搅拌器，以保证药剂充分溶解。配药箱内装有液位计，用来实现溶液液位与加药震动器以及叠螺机开启的联动控制。所配溶液的计量输送由两台单螺杆泵实现，这两台螺杆泵共用一根进料歧管和储药箱相连，每台泵都有独立的开关阀，可实现独立工作。所配溶液在螺杆泵的作用下，进入叠螺机絮凝槽内和养殖污水混合，混合液进入叠螺机脱水主体，实现污水的固液分离。

图3示出了控制所述固液分离系统的控制柜。首先将控制柜内的总开关合闸以后，依次将柜子内的分路开关合闸，从左到右分别为控制电源开关、进水电磁阀、喷淋开关、电加热开关、震动器开关。

在固液分离系统自带的控制柜左侧，安装四台电气设备，从左至右依次为振动筛控制设备、第二潜污泵、第三潜污泵以及清水增压泵。其中，振动筛控制设备用于将污水中的大颗粒物质筛分出来；第二潜污泵用于将筛分后含有细小颗粒物质的筛分液输送到叠螺系统中进行絮凝；第三潜污泵用于将经过叠螺絮凝后的分离液输送到uasb处理；并且清水增压泵用于为叠螺絮凝系统加注清水，供配制絮凝剂水溶液用。控制分为手动和自动，自动控制通过浮球液位计控制。当开关合闸以后控制柜柜门上的电源指示灯通电，红色电源灯亮起。点击控制柜面板上的触摸屏的“进入系统”。点击触摸屏下面的“控制画面”。当手动运行固液分离系统时，控制画面内的“屏控手动”为红色时，即为手动运行模式。此时系统内各个设备的按钮均为红色，表示各个设备为停止状态。点击屏幕上相应设备的名称，当红色按钮变成绿色时，设备即为运行状态，具体如图4a所示。

当自动运行固液分离系统时，点击一下控制画面内的“屏控手动”，“屏控手动”的颜色会由原来的红色变为绿色，并且“屏控手动”会变成“屏控自动”，此时即为自动运行模式。此时系统内的各个设备的按钮仍为红色，表示各个设备均为停止状态。点击一下屏幕上“自动停止”按钮，此时“自动停止”按钮的颜色会变成绿色，“自动停止”变成“自动启动”字样，具体如图4b所示。自动运行模式开启后，固液分离系统会根据以下控制顺序运行：(1)投料机(见图2，用以向配药箱中投加絮凝剂)控制，若配药箱中的液位低于中液位则投料机启动，若为高液位则投料机停止；(2)搅拌机控制，若配药自动则搅拌机一直启动；(3)加热器控制，若配药箱中的液位低于中液位则电加热启动，若为高液位则电加热停止，开2分钟停半小时；(4)进水电磁阀控制，若配药箱中的液位低于中液位则进水电磁阀启动，若为高液位则进水电磁阀停止；(5)震动器控制，若配药箱中的液位低于中液位则震动器启动，若为高液位则震动器停止，开5秒停半小时；(6)加药装置在料位开关为低位时停止配药；(7)叠螺机自动，若配药箱中的液位为中液位则叠螺机启动，若为低液位则叠螺机停止；(8)泵送液体到叠螺机絮凝槽的第二潜污泵由筛分液缓存池内的液位计控制，若筛分液缓存池内的液位为低液位则第二潜污泵停机，若为高液位则第二潜污泵启动；(9)振动筛和泵送液体到振动筛的第一潜污泵均由筛分液缓存池内的液位计来控制，若筛分液缓存池内的液位为高液位则振动筛和第一潜污泵同时停机，若为低液位则振动筛和第一潜污泵同时启动；(10)泵送液体到uasb的第三潜污泵由挤压液缓存池内的液位计控制，若挤压液缓存池内的液位为低液位则第三潜污泵停机，若为高液位则第三潜污泵启动。

图5示出了粪污水固液分离效果，其中1#瓶中为原液，2#和3#瓶为振动筛分液，4#和5#瓶为叠螺机处理液。从图5可以看出，使用本发明提供的固液分离系统相比于振动筛显著地提高处理效果，具体参数如下面的表1(表中处理液指叠螺机处理液)所示：

表1

从表1可知，粪污水原液经过固液分离后，有机物指标(以cod(化学需氧量)表示)由原液的7600mg/l降低到1488mg/l，下降了80％；ts(总固体，包括溶解性固体和悬浮固体)由原液的7.09mg/l降至3.45g/l，下降了51.3％。

此外，本发明还可以用于沼渣液固液分离，处理效果如图6所示，其中1#和2#瓶中为原液，3#和4#瓶为振动筛分液，5#和6#瓶为叠螺机处理液。可以看出使用本发明所提出的系统相比于振动筛可以显著改善处理效果。具体实验数据如下面的表2。

表2

从表2可知，沼渣液原液经过固液分离后，有机物指标(以cod(化学需氧量)表示)由原液的49600mg/l降低到1744mg/l，下降了96.5％；ts由原液的50.45g/l降至3.58g/l，下降了92.9％。本批次的沼渣液原液相比于上述粪污水原液的ts和cod要高得多，处理效果则更加显著

因此，本发明所提出的用于实现粪污水固液分离的设备联动控制系统使得分离后粪污水的固含率和有机物指标大大降低，效果显著，为粪污水的处理提供了强有力的技术支持。而且本发明亦适用于沼气工程中沼渣液的固液分离，处理效果显著。

尽管已经根据优选的实施方案对本发明进行了说明，但是存在落入本发明范围之内的改动、置换以及各种替代等同方案。还应当注意的是，存在多种实现本发明的方法和系统的可选方式。因此，意在将随附的权利要求书解释为包含落在本发明的主旨和范围之内的所有这些改动、置换以及各种替代等同方案。