公布日：2022.09.02
申請日：2022.06.24
分類號：C02F3/28(2006.01)I;F24H9/1836(2022.01)I;F24H9/20(2022.01)I;F24H15/212(2022.01)I
摘要
本發(fā)明屬于污水處理技術領域，提供一種農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，包括控制器、污水處理系統(tǒng)、對污水處理系統(tǒng)進行溫度監(jiān)控和調(diào)節(jié)的溫控系統(tǒng)以及供電系統(tǒng)；所述污水處理系統(tǒng)包括厭氧塔；所述溫控系統(tǒng)包括用于檢測所述厭氧塔內(nèi)溫度的第一溫度傳感器、用于加熱所述厭氧塔內(nèi)污水的加熱管組件以及向所述加熱管組件提供熱水的熱水供給組件。本發(fā)明中的溫控系統(tǒng)對厭氧塔內(nèi)的污水進行溫度監(jiān)控，并根據(jù)反饋獲得的厭氧塔內(nèi)污水的溫度情況，結(jié)合熱水供給組件和加熱管組件的作用，及時對厭氧塔內(nèi)污水進行加熱和溫度保持，從而為污水厭氧反應提供有利的溫度環(huán)境，有利于提高厭氧反應質(zhì)量。
權利要求書
1.一種農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，包括控制器、污水處理系統(tǒng)、對污水處理系統(tǒng)進行溫度監(jiān)控和調(diào)節(jié)的溫控系統(tǒng)以及向所述控制器、所述污水處理系統(tǒng)和所述溫控系統(tǒng)提供電力支持的供電系統(tǒng)；所述污水處理系統(tǒng)包括厭氧塔；所述溫控系統(tǒng)包括用于檢測所述厭氧塔內(nèi)溫度的第一溫度傳感器、用于加熱所述厭氧塔內(nèi)污水的加熱管組件以及向所述加熱管組件提供熱水的熱水供給組件；其中，所述第一溫度傳感器設置在所述厭氧塔內(nèi)；所述熱水供給組件包括沼氣熱水鍋爐以及將沼氣熱水鍋爐中的熱水泵入所述加熱管組件的熱水泵；所述沼氣熱水鍋爐上設有用于提供水源的供水管路，所述供水管路上設有供水閥；所述沼氣熱水鍋爐與所述加熱管組件之間通過第一管路連接，所述熱水泵設置在所述第一管路上，所述第一管路上設有第一閥；所述加熱管組件設置在所述厭氧塔的塔體外壁，所述加熱管組件上連接有用于排出所述加熱管組件內(nèi)的水的第二管路，所述第二管路上設有第二閥，所述第二管路與所述沼氣熱水鍋爐的進水端連接；所述厭氧塔的排氣口與所述沼氣熱水鍋爐之間通過第三管路連接，所述第三管路上設有沼氣泵，從所述厭氧塔內(nèi)排出的沼氣通過所述第三管路流向所述沼氣熱水鍋爐并為所述沼氣熱水鍋爐提供熱量；所述第一溫度傳感器、所述供水閥、所述第一閥、所述第二閥、所述熱水泵、所述沼氣泵以及所述沼氣熱水鍋爐均與所述控制器電連接，所述供水閥、所述第一閥、所述第二閥、所述熱水泵、所述沼氣泵以及所述沼氣熱水鍋爐均由所述控制器控制啟閉或啟停；所述第一溫度傳感器向所述控制器實時反饋厭氧塔內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；當所述第一溫度傳感器向所述控制器反饋的溫度數(shù)據(jù)不在預設范圍內(nèi)時，所述控制器向所述熱水泵發(fā)出供水信號；在熱水泵的作用下，所述沼氣熱水鍋爐中的熱水通過所述第一管路流動至所述加熱管組件中，實現(xiàn)對厭氧塔內(nèi)的污水進行加熱。
2.根據(jù)權利要求1所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水供給組件還包括沼氣儲罐，所述沼氣儲罐的進氣端與所述第三管路連接，所述沼氣儲罐的出氣端通過第四管路與所述沼氣熱水鍋爐連接，所述第四管路上設有第三閥，所述第三閥與所述控制器電連接，所述控制器控制所述第三閥打開或關閉。
3.根據(jù)權利要求2所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，沿著沼氣在所述第三管路的流動方向，所述沼氣泵的后方設有氣液分離器；在所述沼氣泵的作用下，從所述厭氧塔內(nèi)排出的沼氣經(jīng)過所述氣液分離器后，再進入所述沼氣儲罐。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述熱水供給組件還包括熱水罐和電加熱模塊，所述電加熱模塊包括電加熱元件，所述電加熱元件設置在所述熱水罐內(nèi)；所述熱水罐的進水端通過第五管路與所述沼氣熱水鍋爐的出水端連接，所述熱水罐的出水端與所述第一管路連接，所述第五管路上設有第四閥；所述第四閥和所述電加熱元件均與所述控制器電連接，所述控制器控制所述第四閥打開或關閉，所述控制器控制所述電加熱模塊是否通電；所述沼氣儲罐上設有用于監(jiān)控沼氣儲存量的氣壓傳感器，所述氣壓傳感器與所述控制器電連接并將所述沼氣儲罐中的氣壓數(shù)據(jù)反饋給所述控制器；當所述氣壓傳感器向所述控制器反饋的氣壓數(shù)據(jù)不在預設范圍內(nèi)時，所述控制器控制所述第三閥關閉、所述沼氣熱水鍋爐停止運行、所述第四閥打開以及所述電加熱模塊通電；此時，所述沼氣熱水鍋爐向所述熱水罐注入冷水，通過電加熱模塊的電加熱元件對熱水罐中的冷水進行加熱，為向加熱管組件提供熱水做準備；當氣壓傳感器向所述控制器反饋的氣壓數(shù)據(jù)在預設范圍內(nèi)時，所述控制器控制所述第三閥打開、所述沼氣熱水鍋爐運行、所述第四閥打開以及所述電加熱模塊不通電；此時，通過所述沼氣熱水鍋爐對水加熱，并將熱水注入所述熱水罐中。
5.根據(jù)權利要求1所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管路上連接有熱水供應管路，所述熱水供應管路的一端與所述第一管路連接，所述熱水供應管路的另一端與家用生活用水端連接，沿著熱水在所述第一管路上的流動方向，所述熱水供應管路連接在所述熱水泵的前方，所述第一閥設置在所述熱水供應管路的前方；所述熱水供應管路上設有第五閥，所述第五閥與所述控制器電連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述污水處理系統(tǒng)還包括用于暫存生活污水的調(diào)節(jié)罐，所述調(diào)節(jié)罐上設有第二液位傳感器，所述調(diào)節(jié)罐的進水端與生活污水排水口連接，所述調(diào)節(jié)罐的出水端通過第六管路與所述厭氧塔的進水端連接；所述第六管路上設有污水泵和污水閥；所述第二液位傳感器、所述污水泵和所述污水閥均與所述控制器電連接，所述第二液位傳感器向所述控制器實時反饋所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)的污水液位數(shù)據(jù)；當所述第二液位傳感器檢測到的污水液位數(shù)據(jù)到達指定數(shù)值時，所述控制器控制所述污水泵和所述污水閥打開，從而將所述調(diào)節(jié)罐中的污水注入所述厭氧塔中進行污水厭氧反應處理。
7.根據(jù)權利要求6所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述溫控系統(tǒng)還包括預熱組件和用于監(jiān)控所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)的污水溫度的第三溫度傳感器；所述預熱組件包括預熱管，所述預熱管設置在所述調(diào)節(jié)罐的外壁，且所述預熱管與所述第一管路之間通過第七管路連接，所述第七管路連接在所述熱水泵的前方，所述第一閥設置在所述第七管路的前方，所述預熱管上還連接有第八管路，所述第八管路與所述沼氣熱水鍋爐連接；所述第七管路上設有第六閥，所述第八管路上設有第七閥，所述第六閥、所述第七閥以及所述第三溫度傳感器均與所述控制器電連接，所述第三溫度傳感器向所述控制器反饋調(diào)節(jié)罐內(nèi)污水的溫度數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求6或7所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)設有用于調(diào)節(jié)污水酸堿度的加堿系統(tǒng)以及用于檢測污水酸堿度的PH檢測儀，所述加堿系統(tǒng)設置在所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)的頂部；所述加堿系統(tǒng)和所述PH檢測儀均與所述控制器電連接，所述PH檢測儀向所述控制器反饋調(diào)節(jié)罐內(nèi)污水的酸堿度數(shù)據(jù)，所述控制器控制所述加堿系統(tǒng)是否進行加堿動作。
9.根據(jù)權利要求1所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱組件包括加熱管，所述加熱管呈螺旋環(huán)繞的形式布置在所述厭氧塔的外壁。
10.根據(jù)權利要求1所述的農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，其特征在于，所述供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、充電控制器、蓄電池以及逆變器，所述逆變器分別與所述控制器、所述溫控系統(tǒng)以及所述污水處理系統(tǒng)連接。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠智能調(diào)控污水厭氧反應過程中的溫度，確保污水厭氧反應的順利進行，降低操作人員的作業(yè)風險和操作難度，尤其適用于農(nóng)村家用生活污水處理。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：
一種農(nóng)村家用生活污水處理的智能厭氧反應系統(tǒng)，包括控制器、污水處理系統(tǒng)、對污水處理系統(tǒng)進行溫度監(jiān)控和調(diào)節(jié)的溫控系統(tǒng)以及向所述控制器、所述污水處理系統(tǒng)和所述溫控系統(tǒng)提供電力支持的供電系統(tǒng)；所述污水處理系統(tǒng)包括厭氧塔；所述溫控系統(tǒng)包括用于檢測所述厭氧塔內(nèi)溫度的第一溫度傳感器、用于加熱所述厭氧塔內(nèi)污水的加熱管組件以及向所述加熱管組件提供熱水的熱水供給組件；其中，
所述第一溫度傳感器設置在所述厭氧塔內(nèi)；所述熱水供給組件包括沼氣熱水鍋爐以及將沼氣熱水鍋爐中的熱水泵入所述加熱管組件的熱水泵；所述沼氣熱水鍋爐上設有用于提供水源的供水管路，所述供水管路上設有供水閥；所述沼氣熱水鍋爐與所述加熱管組件之間通過第一管路連接，所述熱水泵設置在所述第一管路上，所述第一管路上設有第一閥；所述加熱管組件設置在所述厭氧塔的塔體外壁，所述加熱管組件上連接有用于排出所述加熱管組件內(nèi)的水的第二管路，所述第二管路上設有第二閥，所述第二管路與所述沼氣熱水鍋爐的進水端連接；所述厭氧塔的排氣口與所述沼氣熱水鍋爐之間通過第三管路連接，所述第三管路上設有沼氣泵，從所述厭氧塔內(nèi)排出的沼氣通過所述第三管路流向所述沼氣熱水鍋爐并為所述沼氣熱水鍋爐提供熱量；
所述第一溫度傳感器、所述供水閥、所述第一閥、所述第二閥、所述熱水泵、所述沼氣泵以及所述沼氣熱水鍋爐均與所述控制器電連接，所述供水閥、所述第一閥、所述第二閥、所述熱水泵、所述沼氣泵以及所述沼氣熱水鍋爐均由所述控制器控制啟閉或啟停；所述第一溫度傳感器向所述控制器實時反饋厭氧塔內(nèi)的溫度數(shù)據(jù)；
當所述第一溫度傳感器向所述控制器反饋的溫度數(shù)據(jù)不在預設范圍內(nèi)時，所述控制器向所述熱水泵發(fā)出供水信號；在熱水泵的作用下，所述沼氣熱水鍋爐中的熱水通過所述第一管路流動至所述加熱管組件中，實現(xiàn)對厭氧塔內(nèi)的污水進行加熱。
作為優(yōu)選，所述熱水供給組件還包括沼氣儲罐，所述沼氣儲罐的進氣端與所述第三管路連接，所述沼氣儲罐的出氣端通過第四管路與所述沼氣熱水鍋爐連接，所述第四管路上設有第三閥，所述第三閥與所述控制器電連接，所述控制器控制所述第三閥打開或關閉。
作為優(yōu)選，沿著沼氣在所述第三管路的流動方向，所述沼氣泵的后方設有氣液分離器；在所述沼氣泵的作用下，從所述厭氧塔內(nèi)排出的沼氣經(jīng)過所述氣液分離器后，再進入所述沼氣儲罐。
作為優(yōu)選，所述熱水供給組件還包括熱水罐和電加熱模塊，所述電加熱模塊包括電加熱元件，所述電加熱元件設置在所述熱水罐內(nèi)；所述熱水罐的進水端通過第五管路與所述沼氣熱水鍋爐的出水端連接，所述熱水罐的出水端與所述第一管路連接，所述第五管路上設有第四閥；所述第四閥和所述電加熱元件均與所述控制器電連接，所述控制器控制所述第四閥打開或關閉，所述控制器控制所述電加熱模塊是否通電；
所述沼氣儲罐上設有用于監(jiān)控沼氣儲存量的氣壓傳感器，所述氣壓傳感器與所述控制器電連接并將所述沼氣儲罐中的氣壓數(shù)據(jù)反饋給所述控制器；
當所述氣壓傳感器向所述控制器反饋的氣壓數(shù)據(jù)不在預設范圍內(nèi)時，所述控制器控制所述第三閥關閉、所述沼氣熱水鍋爐停止運行、所述第四閥打開以及所述電加熱模塊通電；此時，所述沼氣熱水鍋爐向所述熱水罐注入冷水，通過電加熱模塊的電加熱元件對熱水罐中的冷水進行加熱，為向加熱管組件提供熱水做準備；
當氣壓傳感器向所述控制器反饋的氣壓數(shù)據(jù)在預設范圍內(nèi)時，所述控制器控制所述第三閥打開、所述沼氣熱水鍋爐運行、所述第四閥打開以及所述電加熱模塊不通電；此時，通過所述沼氣熱水鍋爐對水加熱，并將熱水注入所述熱水罐中。
作為優(yōu)選，所述第一管路上連接有熱水供應管路，所述熱水供應管路的一端與所述第一管路連接，所述熱水供應管路的另一端與家用生活用水端連接，沿著熱水在所述第一管路上的流動方向，所述熱水供應管路連接在所述熱水泵的前方，所述第一閥設置在所述熱水供應管路的前方；所述熱水供應管路上設有第五閥，所述第五閥與所述控制器電連接。
作為優(yōu)選，所述污水處理系統(tǒng)還包括用于暫存生活污水的調(diào)節(jié)罐，所述調(diào)節(jié)罐上設有第二液位傳感器，所述調(diào)節(jié)罐的進水端與生活污水排水口連接，所述調(diào)節(jié)罐的出水端通過第六管路與所述厭氧塔的進水端連接；所述第六管路上設有污水泵和污水閥；所述第二液位傳感器、所述污水泵和所述污水閥均與所述控制器電連接，所述第二液位傳感器向所述控制器實時反饋所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)的污水液位數(shù)據(jù)；
當所述第二液位傳感器檢測到的污水液位數(shù)據(jù)到達指定數(shù)值時，所述控制器控制所述污水泵和所述污水閥打開，從而將所述調(diào)節(jié)罐中的污水注入所述厭氧塔中進行污水厭氧反應處理。
作為優(yōu)選，所述溫控系統(tǒng)還包括預熱組件和用于監(jiān)控所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)的污水溫度的第三溫度傳感器；所述預熱組件包括預熱管，所述預熱管設置在所述調(diào)節(jié)罐的外壁，且所述預熱管與所述第一管路之間通過第七管路連接，所述第七管路連接在所述熱水泵的前方，所述第一閥設置在所述第七管路的前方，所述預熱管上還連接有第八管路，所述第八管路與所述沼氣熱水鍋爐連接；所述第七管路上設有第六閥，所述第八管路上設有第七閥，所述第六閥、所述第七閥以及所述第三溫度傳感器均與所述控制器電連接，所述第三溫度傳感器向所述控制器反饋調(diào)節(jié)罐內(nèi)污水的溫度數(shù)據(jù)。
作為優(yōu)選，所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)設有用于調(diào)節(jié)污水酸堿度的加堿系統(tǒng)以及用于檢測污水酸堿度的PH檢測儀，所述加堿系統(tǒng)設置在所述調(diào)節(jié)罐內(nèi)的頂部；所述加堿系統(tǒng)和所述PH檢測儀均與所述控制器電連接，所述PH檢測儀向所述控制器反饋調(diào)節(jié)罐內(nèi)污水的酸堿度數(shù)據(jù)，所述控制器控制所述加堿系統(tǒng)是否進行加堿動作。
作為優(yōu)選，所述加熱組件包括加熱管，所述加熱管呈螺旋環(huán)繞的形式布置在所述厭氧塔的外壁。
作為優(yōu)選，所述供電系統(tǒng)包括太陽能電池板、充電控制器、蓄電池以及逆變器，所述逆變器分別與所述控制器、所述溫控系統(tǒng)以及所述污水處理系統(tǒng)連接
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
1、本發(fā)明中的溫控系統(tǒng)對厭氧塔內(nèi)的污水進行溫度監(jiān)控，并根據(jù)反饋獲得的厭氧塔內(nèi)污水的溫度情況，結(jié)合熱水供給組件和加熱管組件的作用，及時對厭氧塔內(nèi)污水進行加熱和溫度保持，從而為污水厭氧反應提供有利的溫度環(huán)境，有利于提高厭氧反應質(zhì)量。
2、本發(fā)明利用厭氧反應后產(chǎn)生的沼氣，結(jié)合沼氣熱水鍋爐為水加熱提供熱量，并將熱水注入到加熱管組件中實現(xiàn)對厭氧塔內(nèi)的污水進行加熱處理，整個溫控加熱過程與厭氧反應形成一個閉環(huán)。具體地，沼氣從厭氧塔內(nèi)排出后，轉(zhuǎn)化為熱量，并以熱水的形式循環(huán)至加熱管組件中，最后又將熱量傳遞返回至厭氧塔內(nèi)，通過這樣循環(huán)的方式進行精準溫控的污水厭氧反應處理，節(jié)能高效，綠色環(huán)保。
（發(fā)明人：羅木華;梁仁禮;何永強;鐘羽花;方文亮;鄭明琴;梁許先;王自生;冼敏儀;朱艷靈;尹成群;劉柳歡;何慧晶;謝向群）
