申请日2019.02.26
公开(公告)日2019.04.16
IPC分类号C02F9/14
摘要
一种基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统及智能处理方法，智能处理系统包括太阳能供电系统、控制系统和污水处理系统;本发明通过多传感器检测和控制使CASS污水处理程序随污水成分而自动改变，出水达到设计要求，无需人工调整;实现整个系统工作过程中无人值守、污水处理的自动化和智能化;本发明实现居民小区污水零排放，避免污水排放污染水源，既节约用水又绿色环保。本发明动力来自于太阳能，节约能源。
权利要求书
1.一种基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统，包括太阳能供电系统(1)、控制系统(2)和污水处理系统(3);
所述的太阳能供电系统(1)由太阳能电池板(1-1)、蓄电池(1-2)、控制器(1-3)和逆变器(1-4)组成，太阳能电池板(1-1)通过控制器(1-3)与蓄电池(1-2)电连接，太阳能电池板(1-1)向蓄电池(1-2)供电;蓄电池(1-2)通过控制器(1-3)与逆变器(1-4)电连接;
所述的控制系统(2)单元包括传感器(2-5)、计算机(2-6)、cRIO控制器(2-7)和变频器(2-8);传感器(2-5)包括进水COD在线自动分析仪、污水浓度测量仪、DO测量仪、PH测量计和流量计;
逆变器(1-4)与变频器(2-8)电连接，传感器(2-5)和计算机(2-6)通过cRIO控制器(2-7)与变频器(2-8)导线连接，变频器(2-8)与污水处理系统(3)导线连接;
所述的污水处理系统(3)包括机械粗格栅(3-2)、集水池(3-3)、第一提升泵(3-4)、机械细格栅(3-5)、沉砂池(3-6)、CASS反应池(3-7)、消毒池(3-8)、第二提升泵(3-9)、过滤器(3-10)、中水池(3-11)、曝气机(3-12)、污泥回流泵(3-13)、排泥泵(3-14)和滗水机(3-15);第一导水管道(3-1)通过机械粗格栅(3-2)与集水池(3-3)连通，集水池(3-3)与沉砂池(3-6)之间通过第二导水管道(3-16)连通，第二导水管道(3-16)上设置有第一提升泵(3-4)和机械细格栅(3-5)，沉砂池(3-6)的上部与CASS反应池(3-7)下部之间通过第三导水管道(3-17)连通，CASS反应池(3-7)中设置有曝气机(3-12)、污泥回流泵(3-13)、排泥泵(3-14)和滗水机(3-15);CASS反应池(3-7)与消毒池(3-8)之间通过第三导水管道(3-18)连通;消毒池(3-8)与中水池(3-11)之间通过第四导水管道(3-19)连通，第四导水管道(3-19)上设置第二提升泵(3-9)和过滤器(3-10)。
2.权利要求1所述基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统的智能处理方法，其特征在于：
居民小区污水进入第一导水管道(3-1)后，首先流经机械粗格栅(3-2)，机械粗格栅(3-2)是由一组平行的金属材料的栅条制成的框架，倾斜或垂直至于污水流经的渠道上，用以截留较大的悬浮物或漂浮物，以便减轻后续处理构筑物的处理负荷，并使提升设备等正常运行，减少对集水池(3-3)的第一提升泵(3-4)的堵塞;通过机械粗格栅(3-2)之后的污水流入集水池(3-3)，设置集水池(3-3)可以收集污水，调节污水的浓度大小，集水池(3-3)内设有第一提升泵(3-4)，经过集水池(3-3)调节后的污水被第一提升泵(3-4)提升，经过第二导水管道(3-16)流经机械细格栅(3-5)，机械细格栅(3-5)将污水中一些更小的固体悬浮物去除;经过机械粗格栅(3-2)和机械细格栅(3-5)的污水流至沉砂池(3-6)，在沉砂池(3-6)中去除颗粒较大的砂砾，防止砂粒对管道和设备造成磨损，减轻系统的压力;污水从沉砂池(3-6)中自流至CASS反应池(3-7)，CASS池(3-7)是处理站的中心构筑物，污水中的大部分有机污染物在微生物的作用下进行氧化分解，达到排放要求后排出处理系统。
说明书
基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统及智能处理方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统及智能处理方法。
背景技术
在城市建设改造中，特别是新型住宅小区的建设中，花园式的住宅小区越来越多，住宅小区生活污水资源化问题倍受人们的关注。由于城市住宅小区污水处理率较低，大量污水不经处理直接排入水体，对水体水质造成较严重污染，同时也加剧了城市水资源短缺，因此，住宅小区采用中水回用，不但能减少污染排放，减轻水体污染，而且又能增加水资源，可谓一举多得。由于处理工艺简单，成本较低，城市住宅小区污水处理并开发为第二水源，实施中水回用，具有广阔的发展前景。中水回用的节水方案已被世界上许多国家所采用，并被认为是具有较好经济、社会和环境效益的节水措施。所谓中水，就是指污水处理厂处理后的水，由于它有别于自来水(上水)和污水(下水)，故称中水。实践证明，中水回用，可以解决城市水缺和水脏两大难题。
发明内容
本发明的目的是为了能够实现居民小区污水处理中水回用，解决小区污水排放造成的水质污染和城市水资源短缺等问题，提供一种基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统及智能处理方法。
一种基于太阳能的居民小区污水处理中水回用智能处理系统，包括太阳能供电系统、控制系统和污水处理系统;
所述的太阳能供电系统由太阳能电池板、蓄电池、控制器和逆变器组成，太阳能电池板通过控制器与蓄电池电连接，太阳能电池板向蓄电池供电;蓄电池通过控制器与逆变器电连接;
所述的控制系统单元包括传感器、计算机、cRIO控制器和变频器;传感器包括进水COD(化学需氧量)在线自动分析仪、污水浓度(MLSS)测量仪、DO(溶氧度)测量仪、PH测量计和流量计;
逆变器与变频器电连接，传感器和计算机通过cRIO控制器与变频器导线连接，变频器与污水处理系统导线连接;
所述的污水处理系统包括机械粗格栅、集水池、第一提升泵、机械细格栅、沉砂池、CASS反应池、消毒池、第二提升泵、过滤器、中水池、曝气机、污泥回流泵、排泥泵和滗水机;第一导水管道通过机械粗格栅与集水池连通，集水池与沉砂池之间通过第二导水管道连通，第二导水管道上设置有第一提升泵和机械细格栅，沉砂池的上部与CASS反应池下部之间通过第三导水管道连通，CASS反应池中设置有曝气机、污泥回流泵、排泥泵和滗水机;CASS反应池与消毒池之间通过第三导水管道连通;消毒池与中水池之间通过第四导水管道连通，第四导水管道上设置第二提升和过滤器。
太阳能供电系统能够吸收光能转化为电能给污水处理系统和模糊控制模块单元供电，所述的太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳的辐射能力转换为电能，或送往蓄电池中存储起来;
所述的蓄电池是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来，给负载供电;
所述的控制器的作用是控制整个太阳能供电系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器1-3还应具备温度补偿的功能;
所述的逆变器是将蓄电池的直流电逆变成交流电，从而供电给交流电机及其他设备。
传感器采集信号进行放大滤波处理，并通过cRIO控制器采集各传感器数据，将数据与排放标准值进行比较得出偏差数值，偏差数值作为输入变量输入到模糊神经网络控制器中，得出输出控制变量。
所述的机械粗格栅和细格栅用于去除悬浮的杂质等，减少对集水池的第一提升泵和沉砂池的第二提升泵的堵塞;
所述的集水池作为收集污水，调节污水浓度所用，其内设有第一提升泵;
所述的沉砂池目的是为了去除污水中的固体污染物，如砂石，重金属等;
所述的CASS反应池由预反应区和主反应区两个部分组成，是污水处理系统的核心部分，主反应区内设有污泥回流泵、排泥泵、曝气机和滗水机;
所述的消毒池是利用波长225-275μm的紫外线对水中微生物的强烈杀灭作用进行消毒。杀菌彻底，不改变水的物理、化学性质，不增加水的嗅味，不产生对水体有害的物质，无副作用;
所述的中水池是用于储存中水，之后用来浇花绿化等。
所述的进水COD(化学需氧量)在线自动分析仪是测量CASS反应池的COD值;
所述的污水浓度(MLSS)测量仪是测量CASS反应池的污水浓度;
所述的DO(溶氧)测量仪是测量CASS反应池的DO值;
所述的PH计是测量CASS反应池污水的PH值。
所述的流量计是测量处理后的水流入消毒池的流量大小;
所述的变频器是为了控制污泥回流泵、曝气机、滗水机的工作状态。
本发明的有益效果为：
1、本发明的动力来自太阳能，节约能源;
2、本发明通过多传感器检测和控制使CASS污水处理程序随污水成分而自动改变，出水达到设计要求，无需人工调整;实现整个系统工作过程中无人值守、污水处理的自动化和智能化;
3、本发明实现居民小区污水零排放，避免污水排放污染水源，既节约用水又绿色环保。
4、本发明动力来自于太阳能，可以节约能源。
