公布日：2022.09.02
申请日：2022.06.24
分类号：C02F3/28(2006.01)I;F24H9/1836(2022.01)I;F24H9/20(2022.01)I;F24H15/212(2022.01)I
摘要
本发明属于污水处理技术领域，提供一种农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，包括控制器、污水处理系统、对污水处理系统进行温度监控和调节的温控系统以及供电系统；所述污水处理系统包括厌氧塔；所述温控系统包括用于检测所述厌氧塔内温度的第一温度传感器、用于加热所述厌氧塔内污水的加热管组件以及向所述加热管组件提供热水的热水供给组件。本发明中的温控系统对厌氧塔内的污水进行温度监控，并根据反馈获得的厌氧塔内污水的温度情况，结合热水供给组件和加热管组件的作用，及时对厌氧塔内污水进行加热和温度保持，从而为污水厌氧反应提供有利的温度环境，有利于提高厌氧反应质量。
权利要求书
1.一种农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，包括控制器、污水处理系统、对污水处理系统进行温度监控和调节的温控系统以及向所述控制器、所述污水处理系统和所述温控系统提供电力支持的供电系统；所述污水处理系统包括厌氧塔；所述温控系统包括用于检测所述厌氧塔内温度的第一温度传感器、用于加热所述厌氧塔内污水的加热管组件以及向所述加热管组件提供热水的热水供给组件；其中，所述第一温度传感器设置在所述厌氧塔内；所述热水供给组件包括沼气热水锅炉以及将沼气热水锅炉中的热水泵入所述加热管组件的热水泵；所述沼气热水锅炉上设有用于提供水源的供水管路，所述供水管路上设有供水阀；所述沼气热水锅炉与所述加热管组件之间通过第一管路连接，所述热水泵设置在所述第一管路上，所述第一管路上设有第一阀；所述加热管组件设置在所述厌氧塔的塔体外壁，所述加热管组件上连接有用于排出所述加热管组件内的水的第二管路，所述第二管路上设有第二阀，所述第二管路与所述沼气热水锅炉的进水端连接；所述厌氧塔的排气口与所述沼气热水锅炉之间通过第三管路连接，所述第三管路上设有沼气泵，从所述厌氧塔内排出的沼气通过所述第三管路流向所述沼气热水锅炉并为所述沼气热水锅炉提供热量；所述第一温度传感器、所述供水阀、所述第一阀、所述第二阀、所述热水泵、所述沼气泵以及所述沼气热水锅炉均与所述控制器电连接，所述供水阀、所述第一阀、所述第二阀、所述热水泵、所述沼气泵以及所述沼气热水锅炉均由所述控制器控制启闭或启停；所述第一温度传感器向所述控制器实时反馈厌氧塔内的温度数据；当所述第一温度传感器向所述控制器反馈的温度数据不在预设范围内时，所述控制器向所述热水泵发出供水信号；在热水泵的作用下，所述沼气热水锅炉中的热水通过所述第一管路流动至所述加热管组件中，实现对厌氧塔内的污水进行加热。
2.根据权利要求1所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述热水供给组件还包括沼气储罐，所述沼气储罐的进气端与所述第三管路连接，所述沼气储罐的出气端通过第四管路与所述沼气热水锅炉连接，所述第四管路上设有第三阀，所述第三阀与所述控制器电连接，所述控制器控制所述第三阀打开或关闭。
3.根据权利要求2所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，沿着沼气在所述第三管路的流动方向，所述沼气泵的后方设有气液分离器；在所述沼气泵的作用下，从所述厌氧塔内排出的沼气经过所述气液分离器后，再进入所述沼气储罐。
4.根据权利要求2或3所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述热水供给组件还包括热水罐和电加热模块，所述电加热模块包括电加热元件，所述电加热元件设置在所述热水罐内；所述热水罐的进水端通过第五管路与所述沼气热水锅炉的出水端连接，所述热水罐的出水端与所述第一管路连接，所述第五管路上设有第四阀；所述第四阀和所述电加热元件均与所述控制器电连接，所述控制器控制所述第四阀打开或关闭，所述控制器控制所述电加热模块是否通电；所述沼气储罐上设有用于监控沼气储存量的气压传感器，所述气压传感器与所述控制器电连接并将所述沼气储罐中的气压数据反馈给所述控制器；当所述气压传感器向所述控制器反馈的气压数据不在预设范围内时，所述控制器控制所述第三阀关闭、所述沼气热水锅炉停止运行、所述第四阀打开以及所述电加热模块通电；此时，所述沼气热水锅炉向所述热水罐注入冷水，通过电加热模块的电加热元件对热水罐中的冷水进行加热，为向加热管组件提供热水做准备；当气压传感器向所述控制器反馈的气压数据在预设范围内时，所述控制器控制所述第三阀打开、所述沼气热水锅炉运行、所述第四阀打开以及所述电加热模块不通电；此时，通过所述沼气热水锅炉对水加热，并将热水注入所述热水罐中。
5.根据权利要求1所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述第一管路上连接有热水供应管路，所述热水供应管路的一端与所述第一管路连接，所述热水供应管路的另一端与家用生活用水端连接，沿着热水在所述第一管路上的流动方向，所述热水供应管路连接在所述热水泵的前方，所述第一阀设置在所述热水供应管路的前方；所述热水供应管路上设有第五阀，所述第五阀与所述控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述污水处理系统还包括用于暂存生活污水的调节罐，所述调节罐上设有第二液位传感器，所述调节罐的进水端与生活污水排水口连接，所述调节罐的出水端通过第六管路与所述厌氧塔的进水端连接；所述第六管路上设有污水泵和污水阀；所述第二液位传感器、所述污水泵和所述污水阀均与所述控制器电连接，所述第二液位传感器向所述控制器实时反馈所述调节罐内的污水液位数据；当所述第二液位传感器检测到的污水液位数据到达指定数值时，所述控制器控制所述污水泵和所述污水阀打开，从而将所述调节罐中的污水注入所述厌氧塔中进行污水厌氧反应处理。
7.根据权利要求6所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述温控系统还包括预热组件和用于监控所述调节罐内的污水温度的第三温度传感器；所述预热组件包括预热管，所述预热管设置在所述调节罐的外壁，且所述预热管与所述第一管路之间通过第七管路连接，所述第七管路连接在所述热水泵的前方，所述第一阀设置在所述第七管路的前方，所述预热管上还连接有第八管路，所述第八管路与所述沼气热水锅炉连接；所述第七管路上设有第六阀，所述第八管路上设有第七阀，所述第六阀、所述第七阀以及所述第三温度传感器均与所述控制器电连接，所述第三温度传感器向所述控制器反馈调节罐内污水的温度数据。
8.根据权利要求6或7所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述调节罐内设有用于调节污水酸碱度的加碱系统以及用于检测污水酸碱度的PH检测仪，所述加碱系统设置在所述调节罐内的顶部；所述加碱系统和所述PH检测仪均与所述控制器电连接，所述PH检测仪向所述控制器反馈调节罐内污水的酸碱度数据，所述控制器控制所述加碱系统是否进行加碱动作。
9.根据权利要求1所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述加热组件包括加热管，所述加热管呈螺旋环绕的形式布置在所述厌氧塔的外壁。
10.根据权利要求1所述的农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，其特征在于，所述供电系统包括太阳能电池板、充电控制器、蓄电池以及逆变器，所述逆变器分别与所述控制器、所述温控系统以及所述污水处理系统连接。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，该系统能够智能调控污水厌氧反应过程中的温度，确保污水厌氧反应的顺利进行，降低操作人员的作业风险和操作难度，尤其适用于农村家用生活污水处理。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种农村家用生活污水处理的智能厌氧反应系统，包括控制器、污水处理系统、对污水处理系统进行温度监控和调节的温控系统以及向所述控制器、所述污水处理系统和所述温控系统提供电力支持的供电系统；所述污水处理系统包括厌氧塔；所述温控系统包括用于检测所述厌氧塔内温度的第一温度传感器、用于加热所述厌氧塔内污水的加热管组件以及向所述加热管组件提供热水的热水供给组件；其中，
所述第一温度传感器设置在所述厌氧塔内；所述热水供给组件包括沼气热水锅炉以及将沼气热水锅炉中的热水泵入所述加热管组件的热水泵；所述沼气热水锅炉上设有用于提供水源的供水管路，所述供水管路上设有供水阀；所述沼气热水锅炉与所述加热管组件之间通过第一管路连接，所述热水泵设置在所述第一管路上，所述第一管路上设有第一阀；所述加热管组件设置在所述厌氧塔的塔体外壁，所述加热管组件上连接有用于排出所述加热管组件内的水的第二管路，所述第二管路上设有第二阀，所述第二管路与所述沼气热水锅炉的进水端连接；所述厌氧塔的排气口与所述沼气热水锅炉之间通过第三管路连接，所述第三管路上设有沼气泵，从所述厌氧塔内排出的沼气通过所述第三管路流向所述沼气热水锅炉并为所述沼气热水锅炉提供热量；
所述第一温度传感器、所述供水阀、所述第一阀、所述第二阀、所述热水泵、所述沼气泵以及所述沼气热水锅炉均与所述控制器电连接，所述供水阀、所述第一阀、所述第二阀、所述热水泵、所述沼气泵以及所述沼气热水锅炉均由所述控制器控制启闭或启停；所述第一温度传感器向所述控制器实时反馈厌氧塔内的温度数据；
当所述第一温度传感器向所述控制器反馈的温度数据不在预设范围内时，所述控制器向所述热水泵发出供水信号；在热水泵的作用下，所述沼气热水锅炉中的热水通过所述第一管路流动至所述加热管组件中，实现对厌氧塔内的污水进行加热。
作为优选，所述热水供给组件还包括沼气储罐，所述沼气储罐的进气端与所述第三管路连接，所述沼气储罐的出气端通过第四管路与所述沼气热水锅炉连接，所述第四管路上设有第三阀，所述第三阀与所述控制器电连接，所述控制器控制所述第三阀打开或关闭。
作为优选，沿着沼气在所述第三管路的流动方向，所述沼气泵的后方设有气液分离器；在所述沼气泵的作用下，从所述厌氧塔内排出的沼气经过所述气液分离器后，再进入所述沼气储罐。
作为优选，所述热水供给组件还包括热水罐和电加热模块，所述电加热模块包括电加热元件，所述电加热元件设置在所述热水罐内；所述热水罐的进水端通过第五管路与所述沼气热水锅炉的出水端连接，所述热水罐的出水端与所述第一管路连接，所述第五管路上设有第四阀；所述第四阀和所述电加热元件均与所述控制器电连接，所述控制器控制所述第四阀打开或关闭，所述控制器控制所述电加热模块是否通电；
所述沼气储罐上设有用于监控沼气储存量的气压传感器，所述气压传感器与所述控制器电连接并将所述沼气储罐中的气压数据反馈给所述控制器；
当所述气压传感器向所述控制器反馈的气压数据不在预设范围内时，所述控制器控制所述第三阀关闭、所述沼气热水锅炉停止运行、所述第四阀打开以及所述电加热模块通电；此时，所述沼气热水锅炉向所述热水罐注入冷水，通过电加热模块的电加热元件对热水罐中的冷水进行加热，为向加热管组件提供热水做准备；
当气压传感器向所述控制器反馈的气压数据在预设范围内时，所述控制器控制所述第三阀打开、所述沼气热水锅炉运行、所述第四阀打开以及所述电加热模块不通电；此时，通过所述沼气热水锅炉对水加热，并将热水注入所述热水罐中。
作为优选，所述第一管路上连接有热水供应管路，所述热水供应管路的一端与所述第一管路连接，所述热水供应管路的另一端与家用生活用水端连接，沿着热水在所述第一管路上的流动方向，所述热水供应管路连接在所述热水泵的前方，所述第一阀设置在所述热水供应管路的前方；所述热水供应管路上设有第五阀，所述第五阀与所述控制器电连接。
作为优选，所述污水处理系统还包括用于暂存生活污水的调节罐，所述调节罐上设有第二液位传感器，所述调节罐的进水端与生活污水排水口连接，所述调节罐的出水端通过第六管路与所述厌氧塔的进水端连接；所述第六管路上设有污水泵和污水阀；所述第二液位传感器、所述污水泵和所述污水阀均与所述控制器电连接，所述第二液位传感器向所述控制器实时反馈所述调节罐内的污水液位数据；
当所述第二液位传感器检测到的污水液位数据到达指定数值时，所述控制器控制所述污水泵和所述污水阀打开，从而将所述调节罐中的污水注入所述厌氧塔中进行污水厌氧反应处理。
作为优选，所述温控系统还包括预热组件和用于监控所述调节罐内的污水温度的第三温度传感器；所述预热组件包括预热管，所述预热管设置在所述调节罐的外壁，且所述预热管与所述第一管路之间通过第七管路连接，所述第七管路连接在所述热水泵的前方，所述第一阀设置在所述第七管路的前方，所述预热管上还连接有第八管路，所述第八管路与所述沼气热水锅炉连接；所述第七管路上设有第六阀，所述第八管路上设有第七阀，所述第六阀、所述第七阀以及所述第三温度传感器均与所述控制器电连接，所述第三温度传感器向所述控制器反馈调节罐内污水的温度数据。
作为优选，所述调节罐内设有用于调节污水酸碱度的加碱系统以及用于检测污水酸碱度的PH检测仪，所述加碱系统设置在所述调节罐内的顶部；所述加碱系统和所述PH检测仪均与所述控制器电连接，所述PH检测仪向所述控制器反馈调节罐内污水的酸碱度数据，所述控制器控制所述加碱系统是否进行加碱动作。
作为优选，所述加热组件包括加热管，所述加热管呈螺旋环绕的形式布置在所述厌氧塔的外壁。
作为优选，所述供电系统包括太阳能电池板、充电控制器、蓄电池以及逆变器，所述逆变器分别与所述控制器、所述温控系统以及所述污水处理系统连接
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中的温控系统对厌氧塔内的污水进行温度监控，并根据反馈获得的厌氧塔内污水的温度情况，结合热水供给组件和加热管组件的作用，及时对厌氧塔内污水进行加热和温度保持，从而为污水厌氧反应提供有利的温度环境，有利于提高厌氧反应质量。
2、本发明利用厌氧反应后产生的沼气，结合沼气热水锅炉为水加热提供热量，并将热水注入到加热管组件中实现对厌氧塔内的污水进行加热处理，整个温控加热过程与厌氧反应形成一个闭环。具体地，沼气从厌氧塔内排出后，转化为热量，并以热水的形式循环至加热管组件中，最后又将热量传递返回至厌氧塔内，通过这样循环的方式进行精准温控的污水厌氧反应处理，节能高效，绿色环保。
（发明人：罗木华;梁仁礼;何永强;钟羽花;方文亮;郑明琴;梁许先;王自生;冼敏仪;朱艳灵;尹成群;刘柳欢;何慧晶;谢向群）
