申请日2015.04.27
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F9/14; B60P3/00
摘要
本发明公开了一种可移动智能化水处理装置及其方法。它包括车头提供移动动力，在车厢内集成装设有：物化处理，化学混凝沉降，电催化降解，吸附置换，膜材料分离，杀菌消毒，污泥分离，计算机智能化全程自动控制、自动配给料、检测、显示、调整参数、记录、报警、报告等功能处理单元联合总成。通过严密智能调控各功能单元的工艺操作过程，达到稳定、准确实现各种水处理工艺试验和工程设计定位。功能性强，重复性好，变化可调，效率高，成本低，清洁安全的水处理全工艺技术研究模拟过程，能解决水处理常规技术和共性难题需求。可以作为探索任何水处理技术初始条件的研究、试验和装备;可作为检验水处理工程的监督检查仪器装备。
权利要求书
1.一种可移动智能化水处理装置，包括车载器车头(A)和车厢(B)，其特征在于：车厢(B)内装有智能化水处理装置;污水进水泵(1)经污水气浮调节池(2)、污水供水计量泵(7)、污水流量计(8)、经污水供水管(9)与粉体离心混合器(24)进口顺次连接，粉体离心混合器(24)下部出口经螺旋加速器(25)、二次进料混合器(26)、污物物理沉降池(30)、沉清出水阀(31)、第一增压泵(34)、厌氧罐进水阀(37)、厌氧罐(38)、厌氧罐出水阀(41)、好氧池(43)、与电解催化氧化器(48)进口顺次连接;第一增压泵(34)出口经沉清水旁通阀(36)与电解催化氧化器(48)进口连接;电解催化氧化器出水口经电解催化氧化出水阀(51)、曝气脱臭池(54)、第二增压泵(58)、臭氧氧化罐(60)、吸附置换处理器进水阀(65)、吸附置换处理器(66)、吸附置换处理器出水阀(68)与膜处理器增压泵(70)进口顺次连接，膜处理器增压泵(70)出口经MBR膜处理器(71)、MBR膜处理器出水阀(73)、MF+UF膜处理器(74)、MF+UF膜出水阀(76)、RO膜处理器(77)、RO膜处理器出水阀(79)与紫外线磁消毒器(80)进口顺次连接，紫外线磁消毒器(80)处理水经紫外线消毒后通过紫外线消毒再生水出口(83)最终排出;第一在线pH计(3)和第一在线COD仪(4)插入污水气浮调节池(2)内，第一鼓风机及曝气管(5)的分布管均匀布置在污水气浮调节池(2)底部，第一排污泥阀(6)一端与污水气浮调节池(2)底部连接，酸罐(10)出口经酸阀(11)、酸计量泵(12)与污水供水管(9)连接，碱罐(13)出口经碱阀(14)、碱计量泵(15)与污水供水管(9)连接，第一液体药剂罐(16)出口经第一液体药剂阀(17)、第一液体药剂计量泵(18)与污水供水管(9)连接，第二液体药剂罐(19)出口经第二液体药剂阀(20)、第二液体药剂计量泵(21)与污水供水管(9)连接，粉体药剂罐(22)出口经粉体计量泵(23)与粉体离心混合器(24)进口连接，沉降池排污泥阀(32)一端与污物物理沉降池(30)底部连接，厌氧罐(38)顶装有厌氧罐排气阀(39)排气，厌氧罐排污阀(40)一端与厌氧罐(38)底连接，厌氧出水取样阀(42)一端与厌氧罐出水阀(41)出口连接，第四在线pH计插入好氧池内，第二鼓风机及曝气管(44)的分布管均匀布置在好氧池(43)底部，好氧池排污阀(45)一端与好氧池(43)底部连接，电解催化氧化器(48)内装有电解催化器组件(50)，电解催化氧化器顶部装有电解催化器排气阀(49)，电解催化出水取样阀一端与电解催化氧化出水阀(51)出口连接，第二在线COD仪(55)插入曝气脱臭池(54)内，第三鼓风机及曝气管(56)的分布管均匀布置在曝气脱臭池(54)底部，脱臭水取样阀一端与第二增压泵(58)出口连接，臭氧氧化罐(60)内装有臭氧挡板填料(61)，臭氧氧化罐顶部装有臭氧罐排气处理器(63)，臭氧处理水取样阀(64)一端与臭氧氧化罐(60)处理水出口连接，臭氧发生器及布气管(62)与臭氧氧化罐(60)底部连接，吸附置换处理器(66)内装有不同性能的吸附置换填料层(67)，吸附置换处理水取样阀(69)一端与吸附置换处理器出水阀(68)出口连接，MBR膜处理器(71)、MF+UF膜处理器(74)、RO膜处理器(77)内分别装有MBR、MF+UF、RO膜填料，紫外线磁消毒器(80)内装有紫外线发生管(81)，第一排污泥阀(6)另一端、沉降池排污泥阀(32)另一端、厌氧罐排污阀(40)另一端、好氧池排污阀(45)另一端、脱臭池排污阀(57)另一端与高速卧螺离心机(84)进口顺次连接，经离心机脱水从污泥废水排出口(85)和污泥排泥渣口分别排出废水和污泥渣;装置配备有化学色谱仪和色浊度仪器(87)辅助检测仪器;装置各操作单元控制点全部由计算机(88)控制系统联网自动智能控制、显示、记录、调整、报警、报告，装置系统还设置了自动操作和手动操作转换;
处理水对象旁安置固定好可移动智能化水处理装置，接通电源，启动污水进水泵(1)通过在污水气浮调节池(2)内气浮或自然沉降分离去除部分机械杂质和油污物，经调节后的污水依靠污水供水计量泵的动力，由污水流量计(8)计量控制输送，智能化计算机接收污水气浮调节池(2)内的第一在线pH计(3)和第一在线COD仪(4)的pH值和COD值实测数据信号，再根据污水流量计(8)的流量大小数据，输入计算机计算，设定酸或碱以及相应需要药剂数范围，启动各药剂计量泵，加入相应需要的液体或粉体药剂，污水和药剂通过粉体离心混合器(24)和螺旋加速器(25)和二次进料混合器(26)的无动力充分精密旋转混合，进入污物物理沉降池(30)絮凝沉降，同时严格控制处理污水的第二在线pH计(27)的值稳定保持在6-9之间，与絮凝药剂混合反应，控制絮凝矾花最大，絮凝沉淀效果最佳状态。
2.一种使用如权利要求1所述装置的可移动智能化水处理工艺，其特征在于：处理水对象旁安置固定好可移动智能化水处理装置，接通电源，启动污水进水泵(1)通过在污水气浮调节池(2)内气浮或自然沉降分离去除部分机械杂质和油污物，经调节后的污水依靠污水供水计量泵(7)的动力，由污水流量计(8)计量控制输送，智能化计算机接收污水气浮调节池(2)内的第一在线pH计(3)和第一在线COD仪(4)的pH值和COD值实测数据信号，再根据污水流量计(8)的流量大小数据，输入计算机计算，设定酸或碱以及相应需要药剂数范围，启动各药剂计量泵，加入相应需要的液体或粉体药剂，污水和药剂通过粉体离心混合器(24)和螺旋加速器(25)和二次进料混合器(26)的无动力充分精密旋转混合，进入污物物理沉降池(30)絮凝沉降，同时严格控制处理污水的第二在线pH计(27)的值稳定保持在6-9之间，与絮凝药剂混合反应，控制絮凝矾花最大，絮凝沉淀效果最佳状态;物化预处理过程中部分COD和SS污物被絮凝，在沉降池充分沉淀分离;污物物理沉降池(30)上部的沉清水经沉清出水阀(31)和第一增压泵(34)输送进入厌氧罐(38)厌氧生化反应，达到指标后，厌氧处理水经过厌氧罐出水阀(41)进入好氧池(43)好氧曝气处理，好氧池(43)内装有在线pH计(46)监测pH值，当达到要求指标后，好氧处理水通过好氧池出水阀(47)和电解催化排污分流阀(52)排入社会污水纳管系统;因厌氧和好氧是间歇式处理方式，时间交叉等待时，将污物物理沉降池(30)处理出水或厌氧和好氧处理不达标的污水经旁通或继续进入电解催化氧化器(48)深度强化处理，电解催化氧化处理的过程和深度人为有效量化控制，电解催化氧化处理出水经电解催化氧化出水阀(51)出口进入曝气脱臭池(54)脱除处理水中存留的臭气和残留的SS，通过第二在线COD仪(55)检测COD值，达标后经第二增压泵(58)和电解催化出水取样阀排放作中水回用;未达标的处理水的继续深度处理，继续通过第二增压泵(58)增压输送进入臭氧氧化罐(60)强化氧化，臭氧发生器及布气管(62)通入臭氧氧化罐(60)底部，根据氧化情况生产通入适量的臭氧气曝气氧化，继续分解残余COD有机物分子和脱除色度，臭氧氧化罐出水继续经吸附置换处理器进水阀(65)进入吸附置换处理器(66)吸附置换脱除相应的残余物及细菌残渣及残留臭气，吸附置换处理器出水经吸附置换处理器出水阀(68)通过膜处理器增压泵(70)增压连续送入MBR膜处理器(71)、MF+UF膜处理器(74)、RO膜处理器(77)继续深度处理，根据不同需求条件，在任意一级膜处理器处理后的取样排放出口中，提取样水或排放，膜处理好的处理水，再经RO膜处理器出水阀(79)进入紫外线磁消毒器(80)杀菌消毒处理，杀菌消毒处理好的处理水，一般能达到饮用水标准;经水处理全工艺处理好的清水70%回收利用;改变水处理各功能性单元装置的工艺技术参数，通过系统调整不同时不同样的水处理工艺条件，达到对任何水的模拟处理;第一排污泥阀(6)出口端和沉降池排污泥阀(32)出口端和厌氧罐排污阀(40)出口端和好氧池排污阀(45)出口端和脱臭池排污阀(57)出口端共同连接进入高速卧螺离心机(84)定时经高速卧螺离心机脱除污物中废水，从污泥废水排出口(85)和污泥排泥渣口分别排出废水和污泥渣;高浓度分离和膜处理留存污水合并另行处置，离心污泥含水80%，另行处置;装置配备有化学色谱仪和色浊度仪器(87)辅助检测，检测污水中COD有机物成分和含量以及色度和浊度指标;装置各操作单元控制点全部由计算机(88)控制系统联网自动智能控制、显示、记录、调整、报警、报告。
说明书
一种可移动智能化水处理装置及其方法
技术领域
本发明涉及环境保护领域，尤其涉及一种可移动智能化水处理装置及其方法。
背景技术
河湖自然水、生活废水、工业企业和农业污水等任何需要处理的水，是人民生活，工农业生产需要，社会环境生态文明建设的重要组成要素。具有用水量大，分布广，成分复杂，排放统一性差，色度高，处理技术要求难，处理费用高等主要特点。
当前，各种水处理技术路线和装置，处理原理还是以物理法、化学法、物理化学法、生物法为主。工艺、材料和装置多种多样，工艺技术百花争艳，投资多，工程浩大，处理工程生产线长，占地面积广，基本都是手动控制设计，工艺过程控制精确性极差，处理污水时参数值波动大，分离质量差，生化处理效率低，膜处理损害快，使用寿命短等问题层出不穷。还有需要处理水的成分随环境不同，产生方法不同，时间不同，需处理水的内在成分变化不同，需要去除的物质不同，肯定要求处理技术和处理工程和处理装备的需求匹配也不尽相同，如仍延用传统的工程装备，一贯的处理方法，结果就大不相同，水处理状况也远远不能达到人民和社会追求理想的要求。
再一个原因，水处理的环境保护技术与环保工程装备更新不足，水处理单位没有配备合适的环境保护管理技术人员，环保咨询服务机构配置不完善，企业在出现和碰到问题想要去解决时，没有技术能力和无法深入认识问题的本质关键，无法得到及时有力的解决方法。
在众多社会企业的水处理设施中，还没有一套专业通用，工艺连贯，系统完善，智能化自控，功能齐备，简便易变，经济可靠的集物化处理、生化处理、膜材料处理，杀菌消毒工艺连贯的水处理全工艺系统工程技术或试验模拟机及技术研究方法。
旨在提供一种水处理工艺设计可移动智能化工程模拟装置及技术研究方法。该可移动的一体(可分段)可移动智能化水处理技术装置集成了：车载水处理单元集成的移动装置、物理分离、化学混凝、物理沉降分离、厌氧和好氧生化、电催化降解、气浮脱臭、臭氧降解、吸附置换、膜材料处理、紫外线磁处理、污泥分离;自动配给料、自动检测、自动显示、自动调整参数、自动显示记录，自动报警等处理单元的集成体。装置由计算机全工艺全程智能化管控，随时可调控工艺技术参数与处理装备中重要的另配组装件搭配互换，使污水处理过程中方法可调可变，组件可增可减，工艺试验灵活多变，十二个处理出水多点取样，操作方便，质量稳定、出水时间快，试验效率高、水处理范围广，集成了从污水进到清水回用出的各种水处理全程技术工艺研究模拟过程，基本覆盖解决社会存在的各类水处理技术难题和共性需求。
该集成器装备主要作为：移动至任何水现场实施小流量水的多功能处理器;水处理技术起始研究中试模拟器;运行中的水处理工程工艺对比诊断器;环境污水处理监控器;企业污水处理技术指导现场装置;水处理工程设计放大参数采集模拟器;污水处理环保培训教学演示装置等。可以促进社会改善水处理状态，调整水处理治理条件，提升各种水处理技术，提高水处理成效，监督社会水处理质量。尤其对社会环境保护共性需求方面，是一种新型污水源头环保治理工具和创新技术。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可移动智能化水处理装置及其方法。
可移动智能化水处理装置包括车载器车头、车厢，其特征在于：车厢内装有智能化水处理装置;污水进水泵经污水气浮调节池、污水供水计量泵、污水流量计、经污水供水管与粉体离心混合器进口顺次连接，粉体离心混合器下部出口经螺旋加速器、二次进料混合器、污物物理沉降池、沉清出水阀、第一水增压泵、厌氧罐进水阀、厌氧罐、厌氧罐出水阀与好氧池、电解催化器进口顺次连接;第一增压泵出口经沉清水旁通阀与电解催化氧化器进口连接;电解催化氧化器出水口经电解催化出水阀、曝气脱臭池、第二水增压泵、臭氧氧化罐、吸附置换处理器进水阀、吸附置换处理器、吸附置换处理器出水阀与膜处理器增压泵进口顺次连接，膜处理器增压泵出口经MBR膜处理器、MBR膜处理器出水阀、MF+UF膜处理器、MF+UF膜出水阀、RO处理器、RO膜处理器出水阀与紫外线磁消毒器进口顺次连接，紫外线磁消毒器处理水经紫外线消毒后通过紫外线消毒再生水出口最终排出;第一在线PH计、第一在线COD仪插入污水气浮调节池内，第一鼓风机及曝气管的分布管均匀布置在污水气浮调节池底部，第一排污泥阀一端与污水气浮调节池底部连接，酸罐出口经酸阀、酸计量泵与污水供水管连接，碱罐出口经碱阀、碱计量泵与污水供水管连接，第一液体药剂罐出口经第一液体药剂阀、第一液体药剂计量泵与污水供水管连接，第二液体药剂罐出口经第二液体药剂阀、第二液体药剂计量泵与污水供水管连接，粉体药剂罐出口经粉体计量泵与粉体离心混合器进口连接，沉清水取样阀一端与沉清水出口阀连接，沉降池排污泥阀一端与污物物理沉降池底部连接，厌氧罐顶装有厌氧罐排气阀排气，厌氧罐排污阀一端与厌氧罐底连接，厌氧出水取样阀一端与厌氧出水阀出口连接，第四在线PH计插入好氧池内，第二鼓风机及曝气管的分布管均匀布置在好氧池底底部，好氧池排污阀一端与好氧池底部连接，电解催化氧化器内装有电解催化器组件，电解催化氧化器顶部装有电解催化器排气阀,电解催化出水取样阀一端与电解催化器出水阀出口连接，第二在线COD监测仪插入曝气脱臭池内，第三鼓风机及曝气管的分布管均匀布置在曝气脱臭池底部，脱臭水取样阀一端与第二增压泵出口连接，臭氧氧化罐内装有臭氧挡板填料，臭氧氧化罐顶部装有臭氧罐排气处理器,臭氧处理水取样阀一端与臭氧氧化罐处理水出口连接，臭氧发生器及布气管与臭氧氧化罐底部连接，吸附置换处理器内装有不同性能的吸附置换填料层，吸附置换处理水取样阀一端与吸附置换处理出水阀出口连接，MBR膜处理器、MF+UF处理器、RO膜处理器内分别装有MBR、MF+UF、RO膜填料，紫外线磁消毒器内装有紫外线发生管，第一排污泥阀另一端、沉降池排污泥阀另一端、厌氧罐排污阀另一端、好氧池排污阀另一端、脱臭池排污阀另一端与高速卧螺离心机进口顺次连接，经离心机脱水从污泥废水排出口和污泥排泥渣口分别排出废水和污泥渣;装置配备有化学色谱仪和色浊度仪器辅助检测仪器;装置各操作单元控制点全部由计算机控制系统联网自动智能控制、显示、记录、调整、报警、报告。装置系统还设置了自动操作和手动操作转换。
可移动智能化水处理工艺方法是：处理水对象旁安置固定好可移动智能化水处理装置，接通电源，启动污水进水泵通过在污水气浮调节池内气浮或自然沉降分离去除部分机械杂质和油污物，经调节后的污水依靠污水计量泵的动力，由污水流量计计量控制输送，智能化计算机接收调节池内的第一PH计和第一COD仪的PH值和COD值实测数据信号，再根据污水流量计的流量大小数据，输入计算机计算，设定酸或碱以及相应需要药剂数范围，启动各药剂计量泵，加入相应需要的液体或粉体药剂，污水和药剂通过混合器和加速器和二次混合器的无动力充分精密旋转混合，进入污物物理沉降池絮凝沉降，同时严格控制处理污水的第二在线PH计的值稳定保持在6-9之间，与絮凝药剂混合反应，控制絮凝矾花最大，絮凝沉淀效果最佳状态;物化预处理过程中部分COD和SS污物被絮凝，在沉降池充分沉淀分离;沉降池上部的沉清水经出口阀和第一增压泵输送进入厌氧罐厌氧生化反应,达到指标后，厌氧处理水经过厌氧处理水出水阀进入好氧池好氧曝气处理，好氧池内装有在线PH计监测pH值，当达到要求指标后，好氧处理水可以通过好氧池出水阀和电解催化排污分流阀排入社会污水纳管系统;因厌氧和好氧是间歇式处理方式，时间交叉等待时，此时可将物理沉降池处理出水或厌氧和好氧处理不达标的污水经旁通或继续进入电解催化氧化罐深度强化处理，电解催化氧化处理的过程和深度可以人为有效量化控制，电解催化氧化处理出水经电解催化氧化出水阀出口进入曝气脱臭池脱出处理水中存留的臭气和残留的SS，通过第二在线COD仪检测COD值等处理水指标，达标后可经第二增压泵和电解催化出水取样阀排放作中水回用;未达标的处理水的继续深度处理，继续通过第二增压泵增压输送进入臭氧氧化罐强化氧化，臭氧氧化机及布气管通入臭氧氧化罐底部，根据氧化情况生产通入适量的臭氧气曝气氧化，继续分解残余COD有机物分子和脱除色度，臭氧处理罐出水继续经吸附置换处理进水阀进入吸附置换处理器吸附置换脱除相应的残余物及细菌残渣及残留臭气，吸附置换处理器出水经吸附置换处理器出水阀通过膜处理器增压泵增压连续送入MBR膜处理器、MF+UF处理器、RO膜处理器继续深度处理，根据不同需求条件，可在任意一级膜处理器处理后的取样排放出口中，提取样水或排放，膜处理好的处理水，再经RO处理出水阀进入紫外线磁处理器杀菌消毒处理，杀菌消毒处理好的处理水，一般能达到饮用水标准;经水处理全工艺处理好的废清水70%可回收利用;改变水处理各功能性单元装置的工艺技术参数，通过系统调整不同时不同样的水处理工艺条件，达到对任何水的模拟处理;第一排污泥阀出口端和沉降池排污泥阀出口端和厌氧罐排污阀出口端和好氧池排污阀出口端和脱臭池排污阀出口端共同连接进入高速卧螺离心机定时经高速卧螺离心机脱水，从污泥废水排出口和污泥排泥渣口分别排出废水和污泥渣;高浓度分离和膜处理留存污水合并另行处置，离心污泥含水80%，另行处置;装置配备有化学色谱仪和色浊度仪器辅助检测，检测污水中COD有机物成分和含量以及色度和浊度指标;装置各操作单元控制点全部由计算机控制系统联网自动智能控制、显示、记录、调整、报警、报告。
本发明与现有技术相比具有的有益效果：
1)装置的新型创新点：一体式装置可整体移动，突破了水
处理共性装置全面中试性试验的空间约束，实现了将装置移动到任何指定的企业现场和自然环境点，进行各种现场在线实体全工艺水处理中试性试验。
2)装置的全工艺技术连贯创新点：采用水处理全工艺装置，
由物理化学分离、生物物理化学降解、膜材料技术分离、脱色杀菌消毒、智能化全自动控制系统工艺组成，集聚了多学科技术，改变了水处理单工艺试验不连贯性的弊端。
3)装置的智能化创新点：装置采用由机器代人，设定准备、
进料、配比、输送、检测、记录、调整、报警、数据传送、结论报告全工艺全程智能化计算机自动控制。
4)装置的应用范围创新点：主要用于试验处理河湖自然水、
生活废水、工业企业和农业污水等任何需要处理的水。本身具备小中型水处理器功能条件。
5)装置的技术先进性创新点：选择现阶段水处理经典升级
技术基本单元集约组成，污水成分预先分析，药剂的选择，新型材料置换，自动化控制，计算机软件设计，智能化设置，功能齐备，分段出水，选择性强，操控方便，质量稳定可靠，可以实施各种水处理全工艺试验。
6)装置的标准化创新点：目标定位将处理水出水达到饮用
水标准。使装置具备工艺技术变化灵活，修改方便，接近基本水处理工艺和水处理工程技术标准化通用模拟设施。
7)装置的共性功能创新点：装置可作为小型全功能水处理
器;多功能水处理新技术选择性模拟研发器;水处理工艺技术和工程设计放大数据采集在线模拟处理器;在线水处理运行工程的监控比照诊断器;水处理环保和工程技术培训模拟示范器;教学用在线水处理技术和工程的模拟演示装置。
8)装置的装备性创新点：水处理全工艺装置结构紧凑，移
动方便，占地小、技术先进、放大快、投资小，易复制、可以成套生产，符合先进环保装备条件，整机和技术适合在国内(或国外)集聚共性需求行业推广应用。
9)装置的实用性创新点：经有效性试验，处理量可达每小
时2-5吨，水处理模拟示范试验时间快，停留时间1-4小时，处理出水COD含量<50mg/l，脱色度高，轻度污水处理后内很快能达到饮用水标准，水处理成本可控制在5元以内，短期内可加快水回用社会要求。
10)环境技术及环境工程装置的前景创新点：主要工艺单元
多学科多技术集成升级联合，科学、合理、合适、合时。对当今的环境水治理需求，提供了一项强大治水功能的装备工具，同时产生了一种全新的治水技术研究方法，尤其在治理源头污水的技术方面，会产生非常深远的影响，将会对社会治水作出非常重大的贡献。
