公布日：2023.11.14
申請日：2023.08.23
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01F27/90(2022.01)I;B01F27/192(2022.01)I;B01F27/112(2022.01)I;B01F35/75(2022.01)I;B01F21/10(2022.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1
/52(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/58(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，包括格柵池、調節(jié)池、污泥池、水解酸化池、沉淀池、曝氣池、二次沉淀池和消毒脫氮池，其依次通過管道連接，還包括藥劑混合裝置和調控模塊。本發(fā)明通過出藥口可將需要混合的藥劑呈扇形狀均勻的排入攪拌桶內，避免加入的藥劑集中在一起，而將添加的藥劑分散開可大大提高藥劑的分散速率，節(jié)省混合時間，從而可提高水處理效率，并且本發(fā)明還可調節(jié)攪拌側軸的攪拌角度，使得藥劑可快速均勻的混合溶解，提高藥劑混合的效率，并且本發(fā)明還可以實時調節(jié)藥劑的噴灑速率，以精準把控藥劑的使用量，從而可在資金成本方面達到節(jié)約節(jié)省的目的，也達到了在時間成本上大大節(jié)省的目的。
權利要求書
1.一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，包括格柵池(1)、調節(jié)池(2)、污泥池(3)、水解酸化池(4)、沉淀池(5)、曝氣池(6)、二次沉淀池(7)和消毒脫氮池(8)，其依次通過管道連接，其特征在于：還包括藥劑混合裝置(9)和調控模塊，所述藥劑混合裝置(9)與所述二次沉淀池(7)貫通，所述藥劑混合裝置(9)用于對污水處理用藥劑進行混合溶解，并將溶解后的藥劑噴灑到所述二次沉淀池(7)內，所述調控模塊用于根據(jù)藥劑的溶解度調節(jié)所述藥劑混合裝置(9)內攪拌軸(11)的速度和角度，并且根據(jù)藥劑濃度控制向所述二次沉淀池(7)內噴灑藥劑的速率。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述藥劑混合裝置(9)包括攪拌桶(10)，所述攪拌桶(10)內部設有攪拌軸(11)和撒藥組件(12)，所述攪拌軸(11)頂部與電動伸縮桿(13)的伸縮端連接，所述電動伸縮桿(13)用于帶動所述攪拌軸(11)位移，所述電動伸縮桿(13)外側設有固定連接的保護外殼(14)，所述保護外殼(14)與驅動電機(15)的輸出軸固定連接，所述驅動電機(15)用于帶動所述攪拌軸(11)轉動，所述撒藥組件(12)與所述攪拌軸(11)同步轉動，所述撒藥組件(12)可將藥劑均勻的撒入所述攪拌桶(10)內，所述攪拌軸(11)上設有若干個攪拌側軸(16)，所述攪拌側軸(16)與調節(jié)組件(17)連接，所述調節(jié)組件(17)用于調節(jié)所述攪拌側軸(16)的攪拌角度。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述撒藥組件(12)包括撒藥盒(18)，所述撒藥盒(18)上開設有藥槽(19)，所述藥槽(19)內部設有滑動連接的放藥盒(20)，所述藥槽(19)底部設有若干個出藥口(21)，所述出藥口(21)用于將所述撒藥盒(18)內的藥劑撒入所述攪拌桶(10)內，所述出藥口(21)底部為弧形，所述撒藥盒(18)底部設有與所述出藥口(21)相匹配的弧形擋板(22)，所述撒藥盒(18)一端側壁設有轉動連接的圓形連接板(23)，所述圓形連接板(23)與所述弧形擋板(22)固定連接，所述圓形連接板(23)上等距設有若干個輪齒一(24)，所述攪拌桶(10)側壁上設有若干組等距分布的輪齒二(25)，所述輪齒二(25)與所述輪齒一(24)相嚙合，所述攪拌桶(10)側壁上設有若干組等距分布的輪齒三(26)，所述輪齒三(26)與所述輪齒二(25)錯位分布，且所述輪齒三(26)的齒向與所述輪齒二(25)的齒向相反，所述輪齒三(26)與所述輪齒一(24)相嚙合。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述放藥盒(20)兩側對稱設有兩根牽引繩(27)，所述牽引繩(27)一端與收卷軸(29)連接，所述收卷軸(29)外壁設有發(fā)條(28)，所述收卷軸(29)一端連接有齒輪二(30)，兩側的所述齒輪二(30)錯位分布，所述攪拌桶(10)側壁上設有與所述齒輪二(30)相匹配的環(huán)形滑槽一(31)，所述環(huán)形滑槽一(31)內部設有若干組等距分布的輪齒四(32)，所述輪齒四(32)與所述齒輪二(30)相嚙合，兩個所述環(huán)形滑槽一(31)內的所述輪齒四(32)錯位分布。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)條(28)設于發(fā)條盒內部，所述攪拌桶(10)側壁上設有與所述發(fā)條盒相匹配的環(huán)形導向槽(33)，所述發(fā)條盒與所述齒輪二(30)分布設于T型連接軸的兩端，所述T型連接軸與連接板一(34)固定連接，其中一個所述連接板一(34)與所述撒藥盒(18)固定連接，另一個所述連接板一(34)通過連接桿一(35)與所述保護外殼(14)固定連接。
6.根據(jù)權利要求2所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調節(jié)組件(17)包括萬向聯(lián)軸器(36)，所述攪拌側軸(16)兩端均分別連接所述萬向聯(lián)軸器(36)，其中一個所述萬向聯(lián)軸器(36)與所述攪拌軸(11)連接，另一個所述萬向聯(lián)軸器(36)與連接桿二(37)連接，所述連接桿二(37)一端外壁套設有齒輪三(38)，所述攪拌桶(10)側壁上設有與所述齒輪三(38)相匹配的環(huán)形滑槽二(39)，所述環(huán)形滑槽二(39)內設有與所述齒輪三(38)相嚙合的輪齒五(40)。
7.根據(jù)權利要求2所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述攪拌桶(10)內部設有在線濃度傳感器，所述攪拌桶(10)通過連接管與計量泵連接，所述計量泵通過連接與噴灑頭(41)連接，所述連接管上設有電磁閥，所述噴灑頭(41)位于所述二次沉淀池(7)的進水口上方。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調控模塊包括藥劑分散模型建立單元、藥劑溶解分析單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和精度補償單元，所述藥劑分散模型建立單元用于對加入攪拌桶(10)內的藥劑分子的分散路徑進行模擬，建立分子分散模型，所述藥劑溶解分析單元用于計算藥劑的溶解度，以及溶解后的藥劑濃度，所述數(shù)據(jù)采集單元用于對處理的污水量、污水實時流速、溫度數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元，所述控制單元用于發(fā)出指令信號，其根據(jù)藥劑分子分散模型調節(jié)攪拌側軸(16)的攪拌角度，通過溶解后的藥劑濃度控制攪拌軸(11)的轉動速度，根據(jù)藥劑濃度并結合數(shù)據(jù)采集單元所采集到的數(shù)據(jù)控制噴灑頭(41)噴灑藥劑的速率，所述精度補償單元用于測量污水中污染物的含量，并將數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)分析單元，根據(jù)實時采集到的污染物含量的數(shù)據(jù)，計算出實際污水中污染物含量與預計的污水中污染物含量之間的誤差，并將誤差補償?shù)娇刂茊卧獌�，實時調節(jié)噴灑頭(41)噴灑藥劑的速率。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調控模塊工作的具體步驟為：步驟S1、建立藥劑分子分散模型，實時模擬藥劑分子溶解時的分散路徑；步驟S2、根據(jù)藥劑分子分散模型，計算分散度，根據(jù)藥劑分子的分散度，計算出攪拌側軸(16)的攪拌角度；步驟S3、計算藥劑溶解度，并根據(jù)藥劑溶解度變化曲線計算出攪拌軸(11)的攪拌速度，再根據(jù)藥劑溶解率得到溶解后的藥劑濃度，再將藥劑濃度與污水的污水量、污水實時流速和溫度數(shù)據(jù)結合，計算出藥劑的噴灑速率；步驟S4、根據(jù)步驟2計算出的攪拌側軸(16)的攪拌角度，通過控制單元發(fā)送調節(jié)指令到電動伸縮桿(13)，調節(jié)攪拌側軸(16)的攪拌角度，并根據(jù)步驟3計算出的藥劑噴灑速率，通過控制單元發(fā)送控制指令到計量泵，調節(jié)噴灑頭(41)噴灑藥劑的速率步驟S5、實時監(jiān)測污水中污染物的含量，計算誤差量，將誤差量補償?shù)讲襟ES3的計算中，計算出精準的藥劑噴灑速率。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調節(jié)模塊還包括藥劑控制單元、風速測量單元和藥劑投放速度單元，所述藥劑控制單元用于定量投放規(guī)定含量的藥劑，所述風速測量單元用于測量投放藥劑時的風速，所述藥劑投放速度單元用于調節(jié)撒藥組件(12)投放藥劑的速度，并將藥劑投放速度數(shù)據(jù)反饋到控制單元。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，以解決上述背景技術中提出的問題。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種加速藥劑擴散混合的污水處理系統(tǒng)，包括格柵池、調節(jié)池、污泥池、水解酸化池、沉淀池、曝氣池、二次沉淀池和消毒脫氮池，其依次通過管道連接，還包括藥劑混合裝置和調控模塊，所述藥劑混合裝置與所述二次沉淀池貫通，所述藥劑混合裝置用于對污水處理用藥劑進行混合溶解，并將溶解后的藥劑噴灑到所述二次沉淀池內，所述調控模塊用于根據(jù)藥劑的溶解度調節(jié)所述藥劑混合裝置內攪拌軸的速度和角度，并且根據(jù)藥劑濃度控制向所述二次沉淀池內噴灑藥劑的速率。
進一步的，所述藥劑混合裝置包括攪拌桶，所述攪拌桶內部設有攪拌軸和撒藥組件，所述攪拌軸頂部與電動伸縮桿的伸縮端連接，所述電動伸縮桿用于帶動所述攪拌軸位移，所述電動伸縮桿外側設有固定連接的保護外殼，所述保護外殼與驅動電機的輸出軸固定連接，所述驅動電機用于帶動所述攪拌軸轉動，所述撒藥組件與所述攪拌軸同步轉動，所述撒藥組件可將藥劑均勻的撒入所述攪拌桶內，所述攪拌軸上設有若干個攪拌側軸，所述攪拌側軸與調節(jié)組件連接，所述調節(jié)組件用于調節(jié)所述攪拌側軸的攪拌角度。
進一步的，所述撒藥組件包括撒藥盒，所述撒藥盒上開設有藥槽，所述藥槽內部設有滑動連接的放藥盒，所述藥槽底部設有若干個出藥口，所述出藥口用于將所述撒藥盒內的藥劑撒入所述攪拌桶內，所述出藥口底部為弧形，所述撒藥盒底部設有與所述出藥口相匹配的弧形擋板，所述撒藥盒一端側壁設有轉動連接的圓形連接板，所述圓形連接板與所述弧形擋板固定連接，所述圓形連接板上等距設有若干個輪齒一，所述攪拌桶側壁上設有若干組等距分布的輪齒二，所述輪齒二與所述輪齒一相嚙合，所述攪拌桶側壁上設有若干組等距分布的輪齒三，所述輪齒三與所述輪齒二錯位分布，且所述輪齒三的齒向與所述輪齒二的齒向相反，所述輪齒三與所述輪齒一相嚙合。
進一步的，所述放藥盒兩側對稱設有兩根牽引繩，所述牽引繩一端與收卷軸連接，所述收卷軸外壁設有發(fā)條，所述收卷軸一端連接有齒輪二，兩側的所述齒輪二錯位分布，所述攪拌桶側壁上設有與所述齒輪二相匹配的環(huán)形滑槽一，所述環(huán)形滑槽一內部設有若干組等距分布的輪齒四，所述輪齒四與所述齒輪二相嚙合，兩個所述環(huán)形滑槽一內的所述輪齒四錯位分布。
進一步的，所述發(fā)條設于發(fā)條盒內部，所述攪拌桶側壁上設有與所述發(fā)條盒相匹配的環(huán)形導向槽，所述發(fā)條盒與所述齒輪二分布設于T型連接軸的兩端，所述T型連接軸與連接板一固定連接，其中一個所述連接板一與所述撒藥盒固定連接，另一個所述連接板一通過連接桿一與所述保護外殼固定連接。
進一步的，所述調節(jié)組件包括萬向聯(lián)軸器，所述攪拌側軸兩端均分別連接所述萬向聯(lián)軸器，其中一個所述萬向聯(lián)軸器與所述攪拌軸連接，另一個所述萬向聯(lián)軸器與連接桿二連接，所述連接桿二一端外壁套設有齒輪三，所述攪拌桶側壁上設有與所述齒輪三相匹配的環(huán)形滑槽二，所述環(huán)形滑槽二內設有與所述齒輪三相嚙合的輪齒五。
進一步的，所述攪拌桶內部設有在線濃度傳感器，所述攪拌桶通過連接管與計量泵連接，所述計量泵通過連接與噴灑頭連接，所述連接管上設有電磁閥，所述噴灑頭位于所述二次沉淀池的進水口上方。
進一步的，所述調控模塊包括藥劑分散模型建立單元、藥劑溶解分析單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和精度補償單元，所述藥劑分散模型建立單元用于對加入攪拌桶內的藥劑分子的分散路徑進行模擬，建立分子分散模型，所述藥劑溶解分析單元用于計算藥劑的溶解度，以及溶解后的藥劑濃度，所述數(shù)據(jù)采集單元用于對處理的污水量、污水實時流速、溫度數(shù)據(jù)進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元，所述控制單元用于發(fā)出指令信號，其根據(jù)藥劑分子分散模型調節(jié)攪拌側軸的攪拌角度，通過溶解后的藥劑濃度控制攪拌軸的轉動速度，根據(jù)藥劑濃度并結合數(shù)據(jù)采集單元所采集到的數(shù)據(jù)控制噴灑頭噴灑藥劑的速率，所述精度補償單元用于測量污水中污染物的含量，并將數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)分析單元，根據(jù)實時采集到的污染物含量的數(shù)據(jù)，計算出實際污水中污染物含量與預計的污水中污染物含量之間的誤差，并將誤差補償?shù)娇刂茊卧獌龋瑢崟r調節(jié)噴灑頭噴灑藥劑的速率。
進一步的，所述調控模塊工作的具體步驟為：
步驟S1、建立藥劑分子分散模型，實時模擬藥劑分子溶解時的分散路徑；
步驟S2、根據(jù)藥劑分子分散模型，計算分散度，根據(jù)藥劑分子的分散度，計算出攪拌側軸的攪拌角度；
步驟S3、計算藥劑溶解度，并根據(jù)藥劑溶解度變化曲線計算出攪拌軸的攪拌速度，再根據(jù)藥劑溶解率得到溶解后的藥劑濃度，再將藥劑濃度與污水的污水量、污水實時流速和溫度數(shù)據(jù)結合，計算出藥劑的噴灑速率；
步驟S4、根據(jù)步驟2計算出的攪拌側軸的攪拌角度，通過控制單元發(fā)送調節(jié)指令到電動伸縮桿，調節(jié)攪拌側軸的攪拌角度，并根據(jù)步驟3計算出的藥劑噴灑速率，通過控制單元發(fā)送控制指令到計量泵，調節(jié)噴灑頭噴灑藥劑的速率
步驟S5、實時監(jiān)測污水中污染物的含量，計算誤差量，將誤差量補償?shù)讲襟ES3的計算中，計算出精準的藥劑噴灑速率。
進一步的，所述調節(jié)模塊還包括藥劑控制單元、風速測量單元和藥劑投放速度單元，所述藥劑控制單元用于定量投放規(guī)定含量的藥劑，所述風速測量單元用于測量投放藥劑時的風速，所述藥劑投放速度單元用于調節(jié)撒藥組件投放藥劑的速度，并將藥劑投放速度數(shù)據(jù)反饋到控制單元。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：
1、本發(fā)明通過出藥口可將需要混合的藥劑呈扇形狀均勻的排入攪拌桶內，以使藥劑分散排入攪拌桶內，避免加入的藥劑集中在一起，而將添加的藥劑分散開可大大提高藥劑的分散速率，節(jié)省混合時間，從而可提高水處理效率，并且實現(xiàn)將藥劑分散排入的結構，其所利用的動力源是帶動攪拌軸轉動的驅動電機，并沒有另外設置動力源，使資源充分得到使用，提高資源利用率，并且本發(fā)明還可調節(jié)攪拌側軸的攪拌角度，使得攪拌側軸可全方位的對藥劑進行攪拌混合，使得藥劑可快速均勻的混合溶解，提高藥劑混合的效率，并且本發(fā)明還可以實時調節(jié)藥劑的噴灑速率，以精準把控藥劑的使用量，從而可在資金成本方面達到節(jié)約節(jié)省的目的，并且整體水處理的效率也提高了，也達到了在時間成本上大大節(jié)省的目的。
（發(fā)明人：葉益帆;周敏;徐俊）
