申請(qǐng)日2021.09.02
公開日期2021.12.31
IPC分類C02F103/06;C02F3/28
摘要
本實(shí)用新型公開了一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，分為兩個(gè)部分，一部分為處理機(jī)本體，另一部分為外置污水貯存箱，所述處理機(jī)本體用于存儲(chǔ)依據(jù)處理工藝生成的過程產(chǎn)品；所述外置污水貯存箱，用于緩沖存儲(chǔ)需要處理的污水；所述處理機(jī)本體內(nèi)部分割為調(diào)節(jié)池、缺氧池、膜池、清水池、污泥池五個(gè)獨(dú)立的容器池。本實(shí)用新型能夠有效的處理水質(zhì)和提高設(shè)備使用的穩(wěn)定可靠性的。
權(quán)利要求
1.一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，分為兩個(gè)部分，一部分為處理機(jī)本體(7)，另一部分為外置污水貯存箱(1)，所述處理機(jī)本體用于存儲(chǔ)依據(jù)處理工藝生成的過程產(chǎn)品；所述外置污水貯存箱(1)，用于緩沖存儲(chǔ)需要處理的污水；
所述處理機(jī)本體內(nèi)部分割為調(diào)節(jié)池(8)、缺氧池(16)、膜池(18)、清水池(27)、污泥池(29)五個(gè)獨(dú)立的容器池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述污水貯存箱(1)外置，所述的污水貯存箱(1)右側(cè)底部前端位置設(shè)置貯存箱排底口(3)，污水貯存箱(1)頂部設(shè)置貯存箱觀測(cè)口(4)，污水貯存箱(1)左側(cè)底部前端位置設(shè)置貯存箱液位檢測(cè)元件(5)，污水貯存箱(1)左側(cè)底部前端位置設(shè)置貯存箱出水口(6)；
所述貯存箱出水口(6)用管道連接處理機(jī)本體(7)外部最右側(cè)下方后端設(shè)置的污水提升泵(9)，所述處理機(jī)本體(7)為矩形柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部共分為五個(gè)獨(dú)立空間部分，各部分間用管道進(jìn)行連接，其中最右側(cè)部分為調(diào)節(jié)池(8)，所述調(diào)節(jié)池(8)內(nèi)部右側(cè)上部位置配置調(diào)節(jié)池液位檢測(cè)元件(10)，調(diào)節(jié)池(8)內(nèi)部底部正中間位置配置調(diào)節(jié)池泵(11)，處理機(jī)本體(7)外部最右側(cè)下方前端設(shè)置曝氣風(fēng)機(jī)(12)，通過氣管連接至調(diào)節(jié)池(8)上方調(diào)節(jié)池曝氣閥(13)，并再次通過管道連接至調(diào)節(jié)池(8)底部矩形調(diào)節(jié)池曝氣盤(14)，調(diào)節(jié)池(8)頂部配置矩形調(diào)節(jié)池液位觀測(cè)口(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)池(8)左側(cè)為缺氧池(16)，調(diào)節(jié)池泵(11)通過管道連接至缺氧池(16)上部位置，缺氧池(16)頂部配置矩形缺氧池液位觀測(cè)口(17)，調(diào)節(jié)池泵(11)通過管道連接至缺氧池(16)下部位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述缺氧池(16)左側(cè)為膜池(18)，膜池(18)外測(cè)中部位置配置膜池液位變送器(19)，膜池(18)外測(cè)右部位置配置處理機(jī)本體排底閥(20)，所述膜池(18)內(nèi)部左側(cè)前端位置配置膜池泵(21)，并由管道連接至膜池閥(22)，并進(jìn)一步通過管道分別連接至膜池中部和污泥池(29)上部，所述缺氧池(16)底部正中位置設(shè)置矩形環(huán)路膜池曝氣盤(23)，其前端通過管路連接至曝氣風(fēng)機(jī)(12)，所述缺氧池(16)中部位置配置過濾膜(25)，其下端通過管路連接至曝氣風(fēng)機(jī)(12)，過濾膜(25)上端右側(cè)配置毛細(xì)管流量檢測(cè)元件(24)，毛細(xì)管流量檢測(cè)元件(24)通過管路連接至自吸泵(26)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述膜池(18)右側(cè)前端為清水池(27)，清水池(27)頂部位置配置自吸泵(26)，所述自吸泵(26)通過管路連接至清水池(27)上部位置將清水存入清水池(27)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述膜池(18)左側(cè)后端為污泥池(29)，污泥池(29)底部左側(cè)配置污泥池泵(30)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理機(jī)本體(7)最左側(cè)外部配置維修樓梯(31)，處理機(jī)本體(7)頂部配置安全護(hù)欄(32)。
說明書
一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)
廚余垃圾微生物分解后不可避免的會(huì)產(chǎn)生廚余垃圾污水，傳統(tǒng)的污水處理方案為將污水直接排入城市污水管網(wǎng)，由污水處理工廠統(tǒng)一處理，但廚余垃圾微生物分解處理后再配置廚余垃圾污水處理系統(tǒng)可將前序處理產(chǎn)生的污水進(jìn)行進(jìn)一步凈化，對(duì)環(huán)境做進(jìn)一步的保護(hù)。[1]
傳統(tǒng)廚余垃圾污水處理自動(dòng)化程度低，需要大量的人工參與，且難以達(dá)到對(duì)污水充分處理的目的。廚余垃圾污水處理系統(tǒng)成功解決了波動(dòng)水位監(jiān)測(cè)困難、污水泵送管路堵塞監(jiān)控及凈化抽取量化控制的難題，實(shí)現(xiàn)了污水處理的控制系統(tǒng)集成，大幅提高了設(shè)備的穩(wěn)定可靠性及自動(dòng)化智能化程度。
實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，依據(jù)最終用戶使用方式及環(huán)境的不同，集成式餐廚垃圾污水處理系統(tǒng)可獨(dú)立使用也可以配合餐廚垃圾微生物處理機(jī)使用，使得設(shè)備總體控制在設(shè)計(jì)時(shí)就具有功能及控制的獨(dú)立性，必須配置獨(dú)立的控制系統(tǒng)對(duì)各檢測(cè)原件及動(dòng)作部件進(jìn)行控制，同時(shí)設(shè)備還需具有初步的智能化功能對(duì)處理前后水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，進(jìn)一步自動(dòng)調(diào)整處理工藝配方，以達(dá)到處理水質(zhì)最優(yōu)化和提高設(shè)備使用的穩(wěn)定可靠性的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)，包括兩個(gè)部分，一部分為處理機(jī)本體7，另一部分為外置污水貯存箱1，所述處理機(jī)本體用于存儲(chǔ)依據(jù)處理工藝生成的過程產(chǎn)品；所述外置污水貯存箱1，用于緩沖存儲(chǔ)需要處理的污水(若實(shí)際污水源與污水處理設(shè)備間落差高度達(dá)到500mm及以上則可省略此配置。)；
所述處理機(jī)本體內(nèi)部分割為調(diào)節(jié)池8、缺氧池16、膜池18、清水池27、污泥池29五個(gè)獨(dú)立的容器池。
所述污水貯存箱1外置，所述的污水貯存箱1右側(cè)底部前端位置設(shè)置貯存箱排底口3，污水貯存箱1頂部設(shè)置貯存箱觀測(cè)口4，污水貯存箱1左側(cè)底部前端位置設(shè)置貯存箱液位檢測(cè)元件5，污水貯存箱1左側(cè)底部前端位置設(shè)置貯存箱出水口6；
所述貯存箱出水口6用管道連接處理機(jī)本體7外部最右側(cè)下方后端設(shè)置的污水提升泵9，所述處理機(jī)本體7為矩形柱體結(jié)構(gòu)，內(nèi)部共分為五個(gè)獨(dú)立空間部分，各部分間用管道進(jìn)行連接，其中最右側(cè)部分為調(diào)節(jié)池8，所述調(diào)節(jié)池8內(nèi)部右側(cè)上部位置配置調(diào)節(jié)池液位檢測(cè)元件10，調(diào)節(jié)池8內(nèi)部底部正中間位置配置調(diào)節(jié)池泵11，處理機(jī)本體7外部最右側(cè)下方前端設(shè)置曝氣風(fēng)機(jī)12，通過氣管連接至調(diào)節(jié)池8上方調(diào)節(jié)池曝氣閥13，并再次通過管道連接至調(diào)節(jié)池8底部矩形調(diào)節(jié)池曝氣盤14，調(diào)節(jié)池8頂部配置矩形調(diào)節(jié)池液位觀測(cè)口15。
所述調(diào)節(jié)池8左側(cè)為缺氧池16，調(diào)節(jié)池泵11通過管道連接至缺氧池16上部位置，缺氧池16頂部配置矩形缺氧池液位觀測(cè)口17，調(diào)節(jié)池泵11通過管道連接至缺氧池16下部位置。
所述缺氧池16左側(cè)為膜池18，膜池18外測(cè)中部位置配置膜池液位變送器19，膜池18外測(cè)右部位置配置處理機(jī)本體排底閥20，所述膜池18內(nèi)部左側(cè)前端位置配置膜池泵21，并由管道連接至膜池閥22，并進(jìn)一步通過管道分別連接至膜池中部和污泥池29上部，所述缺氧池16底部正中位置設(shè)置矩形環(huán)路膜池曝氣盤23，其前端通過管路連接至曝氣風(fēng)機(jī)12，所述缺氧池16中部位置配置過濾膜25，其下端通過管路連接至曝氣風(fēng)機(jī)12，過濾膜25上端右側(cè)配置毛細(xì)管流量檢測(cè)元件24，毛細(xì)管流量檢測(cè)元件24通過管路連接至自吸泵26。
所述膜池18右側(cè)前端為清水池27，清水池20頂部位置配置自吸泵26，所述自吸泵26通過管路連接至清水池27上部位置將清水存入清水池27；
所述膜池18左側(cè)后端為污泥池29，污泥池29底部左側(cè)配置污泥池泵30。
所述處理機(jī)本體7最左側(cè)外部配置維修樓梯31，處理機(jī)本體7頂部配置安全護(hù)欄32。
一種廚余垃圾污水處理系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟；
廚余污水從外部不斷進(jìn)入貯存箱1，由PLC實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)貯存箱液位檢測(cè)元件5持續(xù)檢測(cè)到液位高狀態(tài)3秒時(shí)，進(jìn)一步檢測(cè)調(diào)節(jié)池液位檢測(cè)元件10是否持續(xù)3秒不為液位高狀態(tài)，若此時(shí)滿足貯存池液位高且調(diào)節(jié)池液位不高的條件，則程序啟動(dòng)污水提升泵9，將污水由貯存箱1泵送至調(diào)節(jié)池8內(nèi)，當(dāng)且僅當(dāng)貯存箱1液位不低且調(diào)節(jié)池液位不高時(shí)啟動(dòng)并保持提污水升泵9工作，至貯存箱1液位低或調(diào)節(jié)池液位高時(shí)停止提污水升泵9工作，當(dāng)液位滿足程序條件提升泵停止工作后，觸發(fā)定時(shí)器在后續(xù)5min內(nèi)禁止污水提升泵9再次啟動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)防止電機(jī)頻繁啟動(dòng)保護(hù)電機(jī)的目的；
污水在調(diào)節(jié)池8內(nèi)停留時(shí)間設(shè)定為6小時(shí)，由PLC定時(shí)器進(jìn)行時(shí)間控制，存儲(chǔ)時(shí)間不到則對(duì)后續(xù)動(dòng)作進(jìn)行閉鎖，當(dāng)調(diào)節(jié)池液位滿足條件時(shí)PLC程序進(jìn)行倒計(jì)時(shí)操作，計(jì)時(shí)完成污水進(jìn)行充分二次沉降后開啟調(diào)節(jié)池泵11將污水注入缺氧池16，當(dāng)計(jì)時(shí)結(jié)束或調(diào)節(jié)池液位檢測(cè)元件10檢測(cè)到調(diào)節(jié)池液位低信號(hào)后停止調(diào)節(jié)池泵11動(dòng)作。在控制設(shè)計(jì)中使用變頻器對(duì)調(diào)節(jié)池泵11進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，PLC通過控制總線實(shí)時(shí)監(jiān)控電機(jī)電流，并用檢測(cè)值與設(shè)定的臨界值做比較，若出現(xiàn)管路堵塞則電機(jī)電流值會(huì)升高，此時(shí)發(fā)出相應(yīng)提示信息，提示需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)；當(dāng)電流值大于最大設(shè)定值時(shí)及時(shí)切斷電機(jī)運(yùn)行對(duì)泵進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警切斷前序處理執(zhí)行；
缺氧池16是調(diào)節(jié)池的后工序，用于微生物對(duì)污水進(jìn)行厭氧發(fā)酵，對(duì)污水內(nèi)有機(jī)物進(jìn)行深入分解，缺氧池內(nèi)污水停留時(shí)間約為40分鐘～2小時(shí)，通過前序調(diào)節(jié)池泵11送污水對(duì)水體進(jìn)行置換，缺氧池液位高于出水口位置則直接流入膜池18；
膜池18處理作為污水處理的核心工序，由模擬量膜池液位變送器19、曝氣風(fēng)機(jī)12、膜池泵21、膜池閥22、自吸泵26等結(jié)合PLC控制單元及HMI交互式控制單元共同組成；
首先，膜池液位變送器19將檢測(cè)到的壓力值，對(duì)應(yīng)的輸出電流模擬量信號(hào)，PLC程序?qū)⒋藬?shù)值對(duì)應(yīng)裝換為內(nèi)部數(shù)據(jù)，并存入設(shè)定的PLC內(nèi)部V地址，再通過HMI的邊緣計(jì)算功能將轉(zhuǎn)換后的數(shù)值與0－100％對(duì)應(yīng)，以在界面中進(jìn)行實(shí)際液位狀態(tài)顯示；
當(dāng)膜池液位達(dá)到曝氣風(fēng)機(jī)開啟設(shè)定值時(shí)曝氣風(fēng)機(jī)12開始按設(shè)定循環(huán)周期運(yùn)行，若此時(shí)調(diào)節(jié)池液位為高狀態(tài)，則膜池泵21開始按設(shè)定時(shí)間運(yùn)行，同時(shí)膜池閥22切換至內(nèi)循環(huán)模式與缺氧池16進(jìn)行水體交換，此時(shí)通過人工添加處理劑，使得污水與處理劑充分融合處理，當(dāng)膜池液位達(dá)自吸泵26開啟設(shè)定值時(shí)自吸泵26開始運(yùn)行，自吸泵26進(jìn)水口通過毛細(xì)管路連接至膜池18內(nèi)部的對(duì)應(yīng)過濾膜25，出水口則接入清水池27；
自吸泵26工作時(shí)PLC通過安裝于毛細(xì)管路中的毛細(xì)管流量檢測(cè)元件24對(duì)毛細(xì)管路進(jìn)行流量實(shí)時(shí)檢測(cè)，并匯總得到總處理流量，PLC實(shí)時(shí)將總處理流量與使用清水為試驗(yàn)液體得出的抽取流量進(jìn)行比較，隨著過濾抽取清水總量的逐步增加，膜池18內(nèi)污水的污濁濃度也會(huì)隨之提升，進(jìn)一步抽取的流量會(huì)減少，同時(shí)伴隨著電機(jī)電流會(huì)增加；
當(dāng)總抽取流量為清水抽取流量的90％-100％時(shí)，PLC不對(duì)自吸泵26變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)，維持額定頻率；當(dāng)總抽取流量為清水抽取流量的80％-90％時(shí)，PLC程序控制按每秒1％的提升量提高10％的變頻器控制頻率；當(dāng)總抽取流量為清水抽取流量的70％-80％時(shí)，PLC程序控制提高20％的變頻器控制頻率，同時(shí)對(duì)低于70％抽取量的毛細(xì)管路在HMI界面上發(fā)出預(yù)警；進(jìn)一步的當(dāng)抽取流量為清水抽取流量的60％以下，或?qū)崟r(shí)監(jiān)控的電流值為額定電流的120％以上則PLC程序判定為抽取完成，這樣的以流量及電機(jī)電流為依據(jù)間接檢測(cè)污水濁度的雙回路檢測(cè)方式使得在機(jī)污水濁度檢測(cè)的工程實(shí)施成為可能，成功簡化了污水處理工藝；
經(jīng)過多次處理使用后膜池18內(nèi)污水濁度會(huì)遠(yuǎn)高于正常狀態(tài)，此時(shí)自吸泵26再次抽取式總抽出流量會(huì)大幅低于參照值且電機(jī)電流居高不下，此時(shí)PLC程序控制切換膜池閥22將膜池泵21管路與污泥池29導(dǎo)通，此時(shí)膜池泵21將殘存于膜池內(nèi)的高濃度污水泵送至污泥池29，當(dāng)膜池液位變送器19檢測(cè)到膜池液位低于5％時(shí)完成膜池清除工作；
污泥池29為本污水處理系統(tǒng)的最后工序，為存儲(chǔ)最終過濾完成后剩余的污泥，本工序電氣控制僅配置污泥泵30，并由人工參與進(jìn)行電機(jī)啟停控制完成簡單的排污操作。
本實(shí)用新型的有益效果。
本實(shí)用新型依據(jù)最終用戶使用方式及環(huán)境的不同，集成式餐廚垃圾污水處理系統(tǒng)可獨(dú)立使用也可以配合餐廚垃圾微生物處理機(jī)使用，使得設(shè)備總體控制在設(shè)計(jì)時(shí)就具有功能及控制的獨(dú)立性，必須配置獨(dú)立的控制系統(tǒng)對(duì)各檢測(cè)原件及動(dòng)作部件進(jìn)行控制，同時(shí)設(shè)備還需具有初步的智能化功能對(duì)處理前后水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比較，進(jìn)一步自動(dòng)調(diào)整處理工藝配方，以達(dá)到處理水質(zhì)最優(yōu)化和提高設(shè)備使用的穩(wěn)定可靠性的目的。
餐廚垃圾污水處理系統(tǒng)使用實(shí)時(shí)電流監(jiān)控技術(shù)、雙回路間接控制技術(shù)、數(shù)據(jù)輸入遲滯濾波等先進(jìn)控制技術(shù)對(duì)各功能部件進(jìn)行系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制解決了傳統(tǒng)餐廚垃圾污水處理設(shè)備的控制難題，輔助以HMI界面監(jiān)控及操作完成設(shè)備控制，大幅提升了設(shè)備的自動(dòng)化、智能化程度，是PLC、HMI、變頻驅(qū)動(dòng)器三位一體交互控制技術(shù)。
廚余污水原水，成分分析，COD:1478mg/L；BOD:872mg/L；動(dòng)植物油：97.3mg/L；總氮：75mg/L；總磷：9.4mg/L；氨氮：56mg/L；PH:5.7；氯化物：37.2mg/L。經(jīng)處理后，成分分析，COD:490mg/L以下；BOD:320mg/L以下；動(dòng)植物油：88mg/L以下；總氮：66mg/L以下；總磷：7.5mg/L以下；氨氮：43mg/L以下；PH:7.5±0.5；氯化物：7.5mg/L以下。滿足市政污水排放要求。
（發(fā)明人：封光磊; 劉志一; 袁杰; 宋明新; 郭建信; 劉波; 劉文銳; 梅竹宋; 周勝超）
