一种城市污水处理的自动控制系统的制作方法

文档序号:10761175来源:国知局
一种城市污水处理的自动控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种城市污水处理的自动控制系统及方法,包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、电磁阀,调压模块、滤材添加模块、紫外灭菌模块、时间计量模块和PLC,所述第一检测模块用于检测污水的温度值;所述第二检测模块用于检测污水的PH值;所述第三检测模块用于检测污水中的得固体颗粒含量、重金属含量、含碳量、含氮量和含磷量,所述第四检测模块用于检测池内的压强,将上述模块的检测值转化为数字信号传递至PLC, 所述PLC接收数字信号,并控制加热模块、滤材添加模块、电磁阀、调压模块和紫外灭菌模块执行其命令;本实用新型实现了城市污水处理的自动监控和自动化控制;大大提高了整个系统的效率。
【专利说明】
一种城市污水处理的自动控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及污水处理领域,特别是一种城市污水处理的自动控制系统。
【背景技术】
[0002]近些年来,我国城市的经济发展速度相对较快,城市中生产和生活而产生的污水数量也在逐渐的增多,与国外发达国家相比,我国城市污水处理率还不高,工艺还有待完善,管理还比较落后,平均每150万人左右才拥有一座污水处理厂,并且还存在污水处理厂建设有效投资利用率及处理出水率达标低等诸多问题。我国污水处理设施相对于发达国家还十分落后。
[0003]现有技术中污水处理的工艺较为单一,主要采用两段活性污泥法,即将污水管道、污水处理厂视为一个污水处理系统,包括:自吸式射流曝气机、侧向流坡形斜板沉淀池、无支架的污泥悬浮型生物填料。其具体实现方法为:A段高负荷,B段低负荷,A、B两段分别回流,充分利用其内的微生物,使其充分发挥作用,创造良好的环境条件便于不同时期生长的优势微生物种群的生长。然而这种处理方法对染效果稳定,但是成本较高,且去除率较低,B0D5去除率仅为90%、C0D去除率仅为80%。
[0004]而且,现有的城市污水处理依赖于手动控制,成本较低,但容易出现控制失误而导致处理不善的情况,现有的城市污水处理系统的检测,大部分依赖于工作人员的判断,精确度低,效率低。

【发明内容】

[0005]本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种具有高去除率,满足各地城市需要,能够高效地、高智能自动化的处理各类污水的一种城市污水处理自动控制系统及方法。
[0006]本发明采用的技术方案如下:
[0007]—种城市污水处理的自动控制系统,其特征在于,它包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块、电磁阀和PLC,所述电磁阀设于每个通道入口处,所述第一检测模块包括设于沉淀池一、无机沉淀池和膜滤池的温度检测仪,用于检测污水的温度值,并分别转化为数字信号101传递至PLC;所述第二检测模块包括设于沉淀池二的PH检测仪,用于检测污水的PH值,并转化为数字信号201传递至PLC;所述第三检测模块包括设于沉淀池二和无机过滤池二的颗粒检测仪,好氧池的含氮量检测仪和含磷量检测仪,及检测池的颗粒检测仪、重金属检测仪、含碳量检测仪、含氮量检测仪和含磷量检测仪,用于检测污水中的颗粒含量CK、重金属含量CZ、含碳量Ce、含氮量仏和含磷量Cp,并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC ;所述第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块,用于检测池内的压强,并转化为数字信号401传递至PLC;
[0008]所述PLC分别与第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块和电磁阀相连;用于接收数字信号101,当沉淀池一或无机沉淀池的温度值小于25°C,或膜滤池的温度值小于51°C时,向加热模块传递执行信号111;当沉淀池一或无机沉淀池的温度值大于28°C,或膜滤池的温度值小于55°C时,向加热模块传递执行信号112;接收数字信号201,当其PH值小于8或大于9时,向滤材添加模块传递执行信号211或212;接收数字信号301、302、303、304和305,经判断和计算后,向相应的电磁阀传递执行信号311、312……322;接收数字信号401,向调压模块传递执行信号401或402;
[0009]所述加热模块,接收执行信号111,将沉淀池一或无机沉淀池中的水加热至25°C,或将膜滤池中的水加热至51°C;接收执行信号112,停止加热;所述滤材添加模块,接收执行信号211,则加入预定剂量的碱性滤材;接收执行信号212,则加入预定剂量的酸性滤材;所述相应电磁阀接收到相应的执行信号,则开启其阀门;所述调压模块包括设于膜滤池进口处和出口处的调压栗,用于接收执行信号401,将进口处压强调整为0.32MPa,使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜,接收执行信号402,将出口处压强调整为0.1OMPa。
[0010]进一步地,PLC向相应的电磁阀传递执行信号311、312……322具体过程如下:
[0011 ] 沉淀池二中:PLC接收数字信号301,若Ck > 0.2ppm,则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311,若CK〈0.2ppm,则向深沉池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312;
[0012]无机过滤池二中:若&23ppm时,向过滤池至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313;若CK〈3ppm时,向过滤池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314;
[0013]好氧池中:若0〃2 8ppm,Cp > 0.3ppm,则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号314;若CN〈8ppm,Cp〈0.3ppm时,则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315;
[0014]检测池中:若CK>0.2ppm,向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316;若Cz>3ppm,向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317 ;g3ppm>Cz>0.05ppm,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318;若Cc>0.02ppm时,向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319;S0.02ppm>Cc>0.003ppn^t,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320;
[0015]若CN>8ppm或Cp >0.3ppm,向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320 ;若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>Cp>0.lppm,向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321;若Ck<0.2ppm,Cz<0.05ppm,Ce >0.02ppm时,Cn〈0.lppm,Cp<0.lppm时,向检测池至湿地紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322。
[0016]进一步地,还包括:时间计量模块,它包括设于生活污水路线中的沉淀池一和沉淀池二,设于食品工业污水路线的无机沉淀池、沉淀池二、氧化池、厌氧池、好氧池和湿地的的时间计量仪,用于设定污水静置时间;当到达预定静置时间,发出提醒声,提醒工作人员进步下一步操作。
[0017]进一步地,还包括:紫外灭菌模块,它包括设于紫外灭菌池的紫外灭菌灯,其发射出的紫外线波长为200?275nm,发射剂量为13000?15000yW.s/cm2,每次照射40?60s。
[0018]一种城市污水处理的自动控制系统的自动控制方法,它包括以下步骤:
[0019]步骤I:将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集;
[0020]步骤2:生活污水流经和食品工业污水过滤池一的栅网,过滤大于5?8cm的颗粒,液体流至沉淀池一,所述第一检测模块检测污水的温度值,并分别转化为数字信号101传递至PLC;所述PLC接收数字信号101,当沉淀池一的温度值小于25°C时,向加热模块传递执行信号111;当沉淀池一的温度值大于28°C时,向加热模块传递执行信号112;所述加热模块,接收执行信号111,将沉淀池一中的水加热至25°C;接收执行信号112,停止加热;接着加入浓度为25ppm的聚凝剂,在该处的时间计量模块处设置静置时间为2?3d,污水流至过滤池二的栅网,过滤大于0.3-0.8cm的颗粒,液体流至沉淀池二 ;
[0021]步骤3:所述第二检测模块检测沉淀池二内污水的PH值,并转化为数字信号201传递至PLC;所述PLC接收数字信号201,当其PH值小于8或大于9时,向滤材添加模块传递执行信号211或212;所述滤材添加模块,若接收执行信号211,则加入预定剂量的碱性滤材;若接收执行信号212,则加入预定剂量的酸性滤材;在该处的时间计量模块处设置静置时间为2?3d,将固体和液体分离开,固体送至制肥系统;
[0022]步骤4:所述第三检测模块检测沉淀池二分离的液体中颗粒含量CK,并转化为数字信号301传递至PLC,所述PLC接收数字信号301,若Ci^0.2ppm,则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311,若CK〈0.2ppm,则向深沉池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;
[0023]步骤5:工业有机污水流经过有机滤池一的栅网,过滤大于5?8cm的颗粒,液体流至萃取池,萃取池内采用萃取剂分别为:石油醚,乙酸乙酯:石油醚=1:5,乙酸乙酯:石油醚=1:1,乙酸乙酯:石油醚=5:1,乙酸乙酯进行萃取,萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开,对有机层的有机溶剂回收后,所得固体送至制肥系统;水层流至膜滤池;
[0024]步骤6:工业无机污水流经过无机滤池一的栅网,过滤大于5?8cm的颗粒,液体流至酸碱池,在酸碱池用Ca(OH) 2将液体制为饱和溶液,流至氧化池,在氧化池内经过铁氧体法,在n(Fe2+)/n(M2+) = 15的条件下除掉重金属离子后,液体流至无机沉淀池,加入浓度为25ppm的聚凝剂,在该处的时间计量模块处设置静置时间为2?3d,静置2?3d后污水流至无机过滤池二的栅网,过滤大于0.05-0.08的颗粒;
[0025]步骤7:所述第三检测模块检测无机过滤池二过滤后的液体中颗粒含量CK,若CK23ppm时,向过滤池至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313;若CK〈3ppm时,向过滤池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;
[0026]步骤8:所述第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块,用于检测池内的压强P,并转化为数字信号401传递至PLC;所述PLC接收数字信号401,向调压模块传递执行信号401或402;所述调压模块接收执行信号401,将进口处压强调整为0.32MPa,同时,所述第一检测模块检测污水的温度值,并分别转化为数字信号101传递至PLC;所述PLC接收数字信号101,当膜滤池的温度值小于51°C时,向加热模块传递执行信号111;当膜滤池的温度值大于55°C时,向加热模块传递执行信号112;所述加热模块,接收执行信号111,将沉淀池一中的水加热至25°C;接收执行信号112,停止加热,使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜,接收执行信号402,将出口处压强调整为0.1OMPa,使液体流至厌氧池;
[0027]步骤9:污水在厌氧池中,在该处的时间计量模块处设置静置时间为3?5d,在硝化菌和聚磷菌的作用下,静置3~5d,流至好氧池,在该处的时间计量模块处设置静置时间为3?4d,在反硝化菌的作用下,静置3~4d,所述第三检测模块检测经过好氧池处理的污水中含氮量Cn和含磷量Cp,并转化为数字信号304和305传递至PLC;所述PLC接收数字信号304和305,若Cn > 8ppm,Cp > 0.3ppm,则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀;传递执行信号314 ;若Cn〈8ppm,Cp〈0.3ppm时,则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;污水在湿地的作用下,处理10?15d,流至检测池;
[0028]步骤10:所述第三检测模块检测检测池中污水的颗粒含量CK、重金属含量Cz、含碳量Ce、含氮量Cn和含磷量Cp,并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC ;所述PLC接收数字信号301、302……305,若CK>0.2ppm,向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316 ;若Cz>3ppm,向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317 ;g3ppm>Cz>0.05ppm,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318;若CC>0.02ppm时,向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319 ;若0.02ppm>Cc>0.003ppm时,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320;若Cn>8ppm或Cp >0.3ppm,向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320;若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>Cp>0.1ppm,向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321 ;若Ck〈0.2ppm,Cz〈0.05ppm,Cc >0.02ppm时,Cn〈0.lppm,Cp〈0.lppm时,向检测池至湿地紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;
[0029]步骤11:紫外灭菌池,每次经紫外灭菌灯照射40?60s后排放。
[0030]综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:
[0031]1、采用物理处理、化学处理和生物处理相结合的方式,有针对性的进行处理,环境友好,对周围的生态系统不会造成影响,同时结合处理的方法不仅能够去除掉常规污染物,同时提高了各种污染物的去除率,杜绝了二次污染;
[0032]2、利用检测仪器对相关参数进行测量,精度高,且可以实时测量,有利用对本系统进行有效的控制;
[0033]利用第一测量模块、第二测量模块、第三测量模块和第四测量模块,对池内的温度、PH值、固体颗粒含量、重金属含量、含碳量、含氮量和含磷量进行实时测量,测量精度高,实时测量以上参数,可以有效地实现对整个系统的控制;
[0034]3、提高了工作效率,操作更简便;
[0035]新增了时间计量模块,污水经相关处理后需静置一段时间,工作人员只需在相应的时间计量仪上设置静置时间,时间一到,该时间计量仪会发出提醒声,提醒工作人员进行下一步操作,不用人员刻意去记住静置时间,为工作人员省去了很多工作,且可以防止工作人员因遗忘、记错而影响处理效果。
[0036]4、对城市污水的自动化处理,省去了大量的人力资源;
[0037]用PLC芯片做为控制芯片,接收各检测模块的数字信号,经过内部的判断和计算,控制相应的执行模块执行任务;整个过程自动化程度高。
【附图说明】
[0038]图1是城市污水处理的自动控制系统示意图。
【附图说明】
[0039]本说明书中公开的所有特征,或公开的所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以以任何方式组合。
[0040]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即,除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。[0041 ]如图1所示,城市污水处理系统,将生活污水、工业污水分开收集,工业污水又将食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集;分开收集的生活污水和工业污水分别经过生活污水预处理路线和工业污水预处理路线进行预处理;食品工业污水经过生活污水预处理路线进行预处理,工业无机污水和工业有机污水分别经过工业无机污水预处理路线和工业有机污水预处理路线进行预处理;所述生活污水预处理路线和工业污水预处理路线交汇于总处理路线,总处理路线包括顺序连接的厌氧池、好氧池、湿地、检测池和紫外灭菌池。
[0042]生活污水预处理路线包括顺序连接的过滤池一,沉淀池一,过滤池二和沉淀池二,过滤池一内设有栅网,过滤池一内栅网的栅格间隙大小为5cm,沉淀池一内设有分离滤板,分离滤板能将固液分离,过滤池二内设有栅网,过滤池二内栅网的栅格间隙大小为0.3cm,沉淀池二出口设有检测装置,能检测滤液中固体颗粒大小,沉淀池二设有至过滤池一的单向通道,沉淀池二连有制肥系统;生活污水流经过滤池一的栅网,过滤掉大于5cm的颗粒,液体流至沉淀池一,沉淀池一内设有恒温器,恒温器保持沉淀池一内温度维持在25°C的范围内,向沉淀池一内的污水中加入浓度为25ppm的聚凝剂,静置2d,聚凝剂由摩尔比为1:1的ZnC12和羧甲基纤维素钠组成,能够大量去除掉水中的COD(化学需氧量)物质,其中包括还原性物质如,亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐、洗涤剂等,聚凝剂的温度、浓度大小、
[0043]沉淀池一内的分离滤板将固体、絮状物等与液体分离,分离后的液体流至过滤池二的栅网,过滤掉大于0.3cm的颗粒,液体流至沉淀池二,静置2d后,将固体和液体分离开;沉淀池二内的检测系统检测经过沉淀池二分离后的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量,当颗粒含量>0.2ppm时,液体经过单向通道流回至过滤池一;当颗粒含量〈0.2ppm时,液体流至厌氧池;经过沉淀池二分离的固体物质输送到制肥系统,进行肥料的加工制作。
[0044]食品工业污水流经生活污水预处理路线,进行与生活污水同样的预处理。包括顺序连接的过滤池一,沉淀池一,过滤池二和沉淀池二,过滤池一内设有栅网,过滤池一内栅网的栅格间隙大小为5cm,沉淀池一内设有分离滤板,分离滤板能将固液分离,过滤池二内设有栅网,过滤池二内栅网的栅格间隙大小为0.3cm,沉淀池二出口设有检测装置,能检测滤液中固体颗粒大小,沉淀池二设有至过滤池一的单向通道,沉淀池二连有制肥系统;生活污水流经过滤池一的栅网,过滤掉大于5cm的颗粒,液体流至沉淀池一,沉淀池一内设有恒温器,恒温器保持沉淀池一内温度维持在25°C的范围内,向沉淀池一内的污水中加入浓度为25ppm的聚凝剂,静置2d,聚凝剂由摩尔比为1:1的ZnC12和羧甲基纤维素钠组成,能够大量去除掉水中的COD(化学需氧量)物质,其中包括还原性物质如,亚硝酸盐、硫化物、亚铁盐、洗涤剂等,聚凝剂的温度、浓度大小。
[0045]沉淀池一内的分离滤板将固体、絮状物等与液体分离,分离后的液体流至过滤池二的栅网,过滤掉大于0.3cm的颗粒,液体流至沉淀池二,静置2d后,将固体和液体分离开;沉淀池二内的检测系统检测经过沉淀池二分离后的液体中大于0.3cm的颗粒物质的含量,当颗粒含量>0.2ppm时,液体经过单向通道流回至过滤池一;当颗粒含量〈0.2ppm时,液体流至厌氧池;经过沉淀池二分离的固体物质输送到制肥系统,进行肥料的加工制作。
[0046]工业无机污水预处理路线包括顺序连接的无机过滤池一,酸碱池,氧化池,无机沉淀池,无机过滤池二和膜滤池。无机过滤池一内栅网的栅格间隙大小为5?8cm,工业无机污水流经过无机滤池一的栅网,过滤掉大于5?8cm的颗粒后,液体流至酸碱池。在酸碱池内用Ca(OH) 2将液体制为饱和溶液,饱和溶液流至氧化池,在氧化池内经过铁氧体法,在n(Fe2+ )/n(M2+)=15的条件下除掉重金属离子后,液体流至无机沉淀池。污水在无机沉淀池时,向池内加入浓度为25ppm的无机聚凝剂,无机聚凝剂由摩尔比为I:1:0.4:1.2的壳聚糖,Na2B407.10H20,MgS04.7H20,A1C13.6H20组成,静置2?3d,该无机聚凝剂能够去除掉大量的重金属离子,污水在经过无机沉淀池内,无机聚凝剂处理后,去除掉大量的重金属离子后,液体流至无机过滤池二,无机过滤池二内设有滤网,滤网的栅格间隙大小为0.05cm,液体经过栅格的过滤,过滤掉大于0.05cm的颗粒,无机过滤池二的出口设有检测装置,能检测滤液中含重金属量,无机过滤池二设有至氧化池的单向通道,检测装置检测经过无机过滤池二过滤后的液体中含重金属量,当含重金属量>3ppm时,液体流回氧化池;当含重金属量〈3ppm时,液体流至膜滤池。
[0047]膜滤池的进口和出口均设有调压栗,污水经过膜滤池进口的调压栗,将压强调整为0.32MPa,膜滤池设有恒温装置,能维持温度恒定在51°C的范围内,膜滤池内设有50nm多通道工业无机陶瓷膜,污水经过无机陶瓷膜后能够进一步除去重金属离子化合物及聚合物,
[0048]过滤后的液体经过膜滤池出口的调压栗,将压强调整为0.lOMPa,液体流至厌氧池。
[0049]工业有机污水预处理路线包括顺序连接的有机过滤池和萃取池,工业有机污水预处理路线与工业无机污水预处理路线交汇于膜滤池。有机过滤池内设有栅网,有机过滤池内栅网的栅格间隙大小为5cm,污水经过有机过滤池内的栅网,过滤大于5cm的颗粒。过滤后的污水流至萃取池,在萃取池内经过连续萃取法,采用萃取剂分别为:石油醚,乙酸乙酯:石油醚=1: 5,乙酸乙酯:石油醚=1:1,乙酸乙酯:石油醚=5:1,乙酸乙酯进行萃取,萃取池设有分离系统,能将有机层与水层分离,分离开后,对有机层的有机溶剂回收后,所得固体送至制肥系统;水层流至膜滤池。
[0050]厌氧池内设有硝化菌和聚磷菌,污水在厌氧池中,在硝化菌和聚磷菌的作用下,静置3d,硝化菌能够将氨氧化为亚硝酸,再讲亚硝酸氧化为硝酸,反应式如下:
[0051 ] 2NH4++302—2N02-+4H++2H20
[0052]2N02-+02—2N03-
[0053]聚磷菌能够将磷聚集后从水中出去,经过硝化菌和聚磷菌处理的污水流至好氧池。好氧池内设有反硝化菌,反硝化菌能够将氨分解成为氮气,再释放回大气中,反应式如下:
[0054]2 N03- + 10 e- + 12 H+ ^ N2 + 6 H20
[0055]好氧池内出水口设有检测装置,能检测水中含氮量和含磷量,好氧池设有至厌氧池的单向通道,检测装置检测经过好氧池处理的污水中含氮量和含磷量,当含氮量>8ppm,含磷量>0.3ppm时,液体通过单向通道流回至厌氧池;当含氮量<8ppm,含磷量<0.3ppm时,液体流至湿地。
[0056]湿地种植的植物包括26%的狭叶香蒲,22%的香蒲,32%的芦苇和20%的小球藻,这些植物均能够有效的去除水中含碳物质、含氮物质和含磷物质,污水在湿地的作用下,处理1d,流至检测池。
[0057]检测池设有分别通向沉淀池二、酸碱池、膜滤池、萃取池、厌氧池和湿地的单项通道;所述检测池内设有检测装置,能够检测水中大小>0.3cm的固体颗粒的含量,含重金属量,含碳量,含氮量和含磷量。经过多步处理的污水在检测池内分别检测处理后水体中大小>0.3cm的固体颗粒的含量,含重金属量,含碳量,含氮量和含磷量;当固体颗粒的含量〉
0.2ppm时,液体流回过滤池一;当含重金属量>3ppm时,液体流回至酸碱池,当3ppm>含重金属量>0.05ppm时,液体流回至膜滤池池;当含碳量>0.02ppm时,液体流回至萃取池,当
0.02ppm>含碳量>0.003ppm时,液体流回至膜滤池;当含氮量>8ppm或含磷量>0.3ppm时,液体流回至厌氧池;当8ppm>含氮量>0.1ppm,或0.3ppm>含磷量>0.1 ppm时,液体流回至湿地;当固体颗粒含量〈0.2ppm,含重金属量〈0.05ppm,含碳量>0.02ppm时,含氮量〈0.1ppm,含磷量〈0.1ppm时,液体流至紫外灭菌池。
[0058]紫外灭菌池,能发出波长200nm,剂量13000yW.S/cm2范围内的紫外波。经过多步处理后的水在波长200nm,剂量13000yW.s/cm2的范围内,处理40s后能够消灭99%的病菌、寄生虫、病毒等。
[0059]经过多步处理后的水可以排放。
[0060]一种城市污水处理的自动控制系统,其特征在于,它包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块、电磁阀和PLC,所述电磁阀设于每个通道入口处,所述第一检测模块包括设于沉淀池一、无机沉淀池和膜滤池的温度检测仪,用于检测污水的温度值,并分别转化为数字信号101传递至PLC;所述第二检测模块包括设于沉淀池二的PH检测仪,用于检测污水的PH值,并转化为数字信号201传递至PLC;所述第三检测模块包括设于沉淀池二和无机过滤池二的颗粒检测仪,好氧池的含氮量检测仪和含磷量检测仪,及检测池的颗粒检测仪、重金属检测仪、含碳量检测仪、含氮量检测仪和含磷量检测仪,用于检测污水中的颗粒含量CK、重金属含量Cz、含碳量Ce、含氮量Cn和含磷量Cp,并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC ;所述第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块,用于检测池内的压强,并转化为数字信号401传递至PLC;
[0061]所述PLC分别与第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块和电磁阀相连;用于接收数字信号101,当沉淀池一或无机沉淀池的温度值小于25°C,或膜滤池的温度值小于51°C时,向加热模块传递执行信号111;当沉淀池一或无机沉淀池的温度值大于28°C,或膜滤池的温度值小于55°C时,向加热模块传递执行信号112;接收数字信号201,当其PH值小于8或大于9时,向滤材添加模块传递执行信号211或212;接收数字信号301、302、303、304和305,经判断和计算后,向相应的电磁阀传递执行信号311、312……322;接收数字信号401,向调压模块传递执行信号401或402;
[0062]PLC向相应的电磁阀传递执行信号311、312……322具体过程如下:
[0063]沉淀池二中:PLC接收数字信号301,若Ck > 0.2ppm,则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311,若CK〈0.2ppm,则向深沉池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312;
[0064]无机过滤池二中:若Ck> 3ppm时,向过滤池至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313;若CK〈3ppm时,向过滤池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314;
[0065]好氧池中:若Cn^ 8ppm,Cp > 0.3ppm,则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀
[ΟΟ??] 传递执行信号314;若CN〈8ppm,Cp〈0.3ppm时,则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315;
[0067]检测池中:若CK>0.2ppm,向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316;若Cz>3ppm,向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317 ;g3ppm>Cz>0.05ppm,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318;若Cc>0.02ppm时,向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319;S0.02ppm>Cc>0.003ppn^t,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320;
[0068]若CN>8ppm或Cp >0.3ppm,向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320 ;若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>Cp>0.lppm,向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321;若Ck<0.2ppm,Cz<0.05ppm,Ce >0.02ppm时,Cn〈0.lppm,Cp<0.lppm时,向检测池至湿地紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322。
[0069]还包括:时间计量模块,它包括设于生活污水路线中的沉淀池一和沉淀池二,设于食品工业污水路线的无机沉淀池、沉淀池二、氧化池、厌氧池、好氧池和湿地的的时间计量仪,用于设定污水静置时间;当到达预定静置时间,发出提醒声,提醒工作人员进步下一步操作。
[0070]还包括:紫外灭菌模块,它包括设于紫外灭菌池的紫外灭菌灯,其发射出的紫外线波长为200?275nm,发射剂量为13000?15000yW.s/cm2,每次照射40?60s。
[0071 ] 一种城市污水处理的自动控制方法,它包括:
[0072]步骤I:将生活污水、食品工业污水、工业无机污水和工业有机污水分开收集;
[0073]步骤2:生活污水流经和食品工业污水过滤池一的栅网,过滤大于5?8cm的颗粒,液体流至沉淀池一,所述第一检测模块检测污水的温度值,并分别转化为数字信号101传递至PLC;所述PLC接收数字信号101,当沉淀池一的温度值小于25°C时,向加热模块传递执行信号111;当沉淀池一的温度值大于28°C时,向加热模块传递执行信号112;所述加热模块,接收执行信号111,将沉淀池一中的水加热至25°C;接收执行信号112,停止加热;接着加入浓度为25ppm的聚凝剂,在该处的时间计量模块处设置静置时间为2?3d,污水流至过滤池二的栅网,过滤大于0.3-0.8cm的颗粒,液体流至沉淀池二 ;
[0074]步骤3:所述第二检测模块检测沉淀池二内污水的PH值,并转化为数字信号201传递至PLC;所述PLC接收数字信号201,当其PH值小于8或大于9时,向滤材添加模块传递执行信号211或212;所述滤材添加模块,若接收执行信号211,则加入预定剂量的碱性滤材;若接收执行信号212,则加入预定剂量的酸性滤材;在该处的时间计量模块处设置静置时间为2?3d,将固体和液体分离开,固体送至制肥系统;
[0075]步骤4:所述第三检测模块检测沉淀池二分离的液体中颗粒含量CK,并转化为数字信号301传递至PLC,所述PLC接收数字信号301,若Ci^0.2ppm,则向沉淀池二至过滤池一通道上的电磁阀传递执行信号311,若CK〈0.2ppm,则向深沉池二至厌氧池通道上的电磁阀传递执行信号312;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;
[0076]步骤5:工业有机污水流经过有机滤池一的栅网,过滤大于5?8cm的颗粒,液体流至萃取池,萃取池内采用萃取剂分别为:石油醚,乙酸乙酯:石油醚=1:5,乙酸乙酯:石油醚=1:1,乙酸乙酯:石油醚=5:1,乙酸乙酯进行萃取,萃取池内的分离系统将有机层与水层分离开,对有机层的有机溶剂回收后,所得固体送至制肥系统;水层流至膜滤池;
[0077]步骤6:工业无机污水流经过无机滤池一的栅网,过滤大于5?8cm的颗粒,液体流至酸碱池,在酸碱池用Ca(OH) 2将液体制为饱和溶液,流至氧化池,在氧化池内经过铁氧体法,在n(Fe2+)/n(M2+) = 15的条件下除掉重金属离子后,液体流至无机沉淀池,加入浓度为25ppm的聚凝剂,在该处的时间计量模块处设置静置时间为2?3d,静置2?3d后污水流至无机过滤池二的栅网,过滤大于0.05-0.08的颗粒;
[0078]步骤7:所述第三检测模块检测无机过滤池二过滤后的液体中颗粒含量Ck,若Ck23ppm时,向过滤池至氧化池通道的电磁阀传递执行信号313;若CK〈3ppm时,向过滤池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号314;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;
[0079]步骤8:所述第四检测模块包括设于膜滤池的压强检测模块,用于检测池内的压强P,并转化为数字信号401传递至PLC;所述PLC接收数字信号401,向调压模块传递执行信号401或402;所述调压模块接收执行信号401,将进口处压强调整为0.32MPa,同时,所述第一检测模块检测污水的温度值,并分别转化为数字信号101传递至PLC;所述PLC接收数字信号101,当膜滤池的温度值小于51°C时,向加热模块传递执行信号111;当膜滤池的温度值大于55°C时,向加热模块传递执行信号112;所述加热模块,接收执行信号111,将沉淀池一中的水加热至25°C;接收执行信号112,停止加热,使液体经过50nm多通道无机陶瓷膜,接收执行信号402,将出口处压强调整为0.1OMPa,使液体流至厌氧池;
[0080]步骤9:污水在厌氧池中,在该处的时间计量模块处设置静置时间为3?5d,在硝化菌和聚磷菌的作用下,静置3~5d,流至好氧池,在该处的时间计量模块处设置静置时间为3?4d,在反硝化菌的作用下,静置3~4d,所述第三检测模块检测经过好氧池处理的污水中含氮量Cn和含磷量Cp,并转化为数字信号304和305传递至PLC;所述PLC接收数字信号304和305,若Cn > 8ppm,Cp > 0.3ppm,则向好氧池至厌氧池通道的电磁阀;传递执行信号314 ;若Cn〈8ppm,Cp〈0.3ppm时,则向好氧池至湿地通道的电磁阀传递执行信号315;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;污水在湿地的作用下,处理10?15d,流至检测池;
[0081]步骤10:所述第三检测模块检测检测池中污水的颗粒含量CK、重金属含量Cz、含碳量Ce、含氮量Cn和含磷量Cp,并转化为数字信号301、302、303、304和305传递至PLC ;所述PLC接收数字信号301、302……305,若CK>0.2ppm,向检测池至沉淀池二通道传递执行信号316 ;若Cz>3ppm,向检测池至酸碱池通道的电磁阀传递执行信号317 ;g3ppm>Cz>0.05ppm,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号318;若CC>0.02ppm时,向检测池至萃取池通道的电磁阀传递执行信号319 ;若0.02ppm>Cc>0.003ppm时,向检测池至膜滤池通道的电磁阀传递执行信号320;若Cn>8ppm或Cp >0.3ppm,向检测池至厌氧池通道的电磁阀传递执行信号320;若8ppm>CN>0.1ppm或0.3ppm>Cp>0.1ppm,向检测池至湿地通道的电磁阀传递执行信号321 ;若Ck〈0.2ppm,Cz〈0.05ppm,Cc >0.02ppm时,Cn〈0.lppm,Cp〈0.lppm时,向检测池至湿地紫外灭菌池的电磁阀传递执行信号322;相应的电磁阀接收执行信号并开启其阀门;
[0082]步骤11:紫外灭菌池,每次经紫外灭菌灯照射40?60s后排放。
[0083]本发明并不局限于前述的【具体实施方式】。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合,以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
【主权项】
1.一种城市污水处理的自动控制系统,其特征在于,它包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块、电磁阀和PLC,所述电磁阀设于每个通道入口处,所述第一检测模块包括设于沉淀池一、无机沉淀池和膜滤池的温度检测仪;所述第二检测模块包括设于沉淀池二的PH检测仪;所述第三检测模块包括设于沉淀池二和无机过滤池二的颗粒检测仪,好氧池的含氮量检测仪和含磷量检测仪,及检测池的颗粒检测仪、重金属检测仪、含碳量检测仪、含氮量检测仪和含磷量检测仪; 所述PLC分别与第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块、第四检测模块、加热模块、调压模块、滤材添加模块和电磁阀相连。2.如权利要求1所述的一种城市污水处理的自动控制系统,其特征在于,还包括:时间计量模块,它包括设于生活污水路线中的沉淀池一和沉淀池二,设于食品工业污水路线的无机沉淀池、沉淀池二、氧化池、厌氧池、好氧池和湿地的时间计量仪,用于设定污水静置时间;当到达预定静置时间,发出提醒声,提醒工作人员进步下一步操作。3.如权利要求2所述的一种城市污水处理的自动控制系统,其特征在于,还包括:紫外灭菌模块,它包括设于紫外灭菌池的紫外灭菌灯,其发射出的紫外线波长为200?275nm,发射剂量为13000?15000yW.s/cm2,每次照射40?60s。
【文档编号】C02F9/14GK205442942SQ201520749062
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年9月25日
【发明人】张荣斌
【申请人】张荣斌
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