申请日2016.04.25
公开(公告)日2016.06.22
IPC分类号C02F9/14; C02F11/04
摘要
本发明提供的智能分布式污水资源化系统包括：物联网远程监控诊断管理的水回收子系统、能源回收子系统、资源回收子系统。物联网远程监控诊断管理的水回收及能源、资源回收综合资源化系统不仅可通过物联网远程监控诊断管理分布式建设的污水站，把污水处理为中水等以资源化利用，还可把剩余污泥、化粪池及农林废弃物等通过余热厌氧发酵制成沼气发电以回收能源，沼渣经元素调配混合制成有机肥以回收氮磷钾等资源，从而把污水全资源化以实现绿色循环经济，具有占地面积小、系统运行成本低、可提高项目经济及社会环境效益的优点。
权利要求书
1.智能分布式污水资源化系统，其特征在于：包括物联网远程监控诊断管理的水回收子系统;物联网远程监控诊断管理的水回收子系统包括化粪池(1)、污水管道(2)、调节池(3)、MB-FB混合床膜生物反应器、除臭装置(17)、变频供水装置(7)、回用管道(30)、用户水表(14)、自动控制柜(11)、信号转换装置(16)以及远程监控终端(15);化粪池(1)的出水口通过污水管道(2)连接至调节池(3)的进水口，调节池(3)的出水口通过提升泵管道连接至MB-FB混合床膜生物反应器的进水口，MB-FB混合床膜生物反应器的净水出口连接至变频供水装置(7)的进水口，变频供水装置(7)的出水口通过回用管道(30)连接至用户水表(14)的进水口;除臭装置(17)通过管道与调节池(3)相连;提升泵和变频供水装置(7)均与自动控制柜(11)电连接，自动控制柜(11)与信号转换装置(16)电连接，信号转换装置(16)与远程监控终端(15)网络连接。
2.根据权利要求1所述的智能分布式污水资源化系统，其特征在于：MB-FB混合床膜生物反应器包括MB-FB混合床生物反应池(5)、远传流量计(8)、低噪音曝气系统(9)、循环泵(10)、MBR膜组件(12)、远传压力表(13)以及反洗回用水箱(6);在MB-FB混合床生物反应池(5)内装有移动床填料和流化床填料;MB-FB混合床生物反应池(5)的出水口通过管道与循环泵(10)的进水口相连，循环泵(10)的出水口通过管道与MBR膜组件(12)的进水口相连，MBR膜组件(12)的出水口分为净水出口和浓水出口，净水出口通过水回收阀管道连接至反洗回用水箱(6)的进水口，浓水出口通过浓水管道连接至MB-FB混合床生物反应池(5);远传流量计(8)串接在MBR膜组件(12)的净水出水管道上，远传压力表(13)安装在MBR膜组件(12)的浓水管道上;自动控制柜(11)分别与低噪音曝气系统(9)、远传流量计(8)、循环泵(10)、远传压力表(13)以及水回收阀电连接。
3.根据权利要求2所述的智能分布式污水资源化系统，其特征在于：还包括一个能源回收子系统;能源回收子系统包括污泥池(4)、厌氧发酵罐(22)、脱硫除湿装置(21)、储气罐(19)、发电机(18)以及尾气余热管道(20);污泥池(4)的进口通过浓水管道与MBR膜组件(12)的浓水出口相连;污泥池(4)通过吸泥泵管道连接至厌氧发酵罐(22);厌氧发酵罐(22)通过管道与脱硫除湿装置(21)相连;脱硫除湿装置(21)通过管道与储气罐(19)相连;储气罐(19)通过管道与发电机(18)相连;发电机(18)通过尾气余热管道(20)与厌氧发酵罐(22)相连;发电机(18)通过输配电电缆与自动控制柜(11)相连为与其电连接的设备供电。
4.根据权利要求3所述的智能分布式污水资源化系统，其特征在于：还包括一个资源回收子系统;资源回收子系统包括自动出渣机(23)、混合搅拌装置(24)、第一皮带输送机(25)、造粒机(26)、第二皮带输送机(27)、余热烘干装置(28)以及包装机(29);自动出渣机(23)安装在厌氧发酵罐(22)和混合搅拌装置(24)之间，用于输送厌氧发酵罐(22)内的残渣至混合搅拌装置(24);第一皮带输送机(25)安装在混合搅拌装置(24)和造粒机(26)之间，用于输送混合搅拌后的物料至造粒机(26);第二皮带输送机(27)安装在造粒机(26)和余热烘干装置(28)之间，用于输送造粒产品至余热烘干装置(28);包装机(29)安装在余热烘干装置(28)的出口处;发电机(18)通过尾气余热管道(20)与余热烘干装置(28)相连;发电机(18)通过输配电电缆和自动控制柜(11)相连，为与自动控制柜(11)电连接的自动出渣机(23)、混合搅拌装置(24)、第一皮带输送机(25)、造粒机(26)、第二皮带输送机(27)、余热烘干装置(28)以及包装机(29)供电。
5.根据权利要求1或2所述的智能分布式污水资源化系统，其特征在于：远程监控终端(15)为远程管理中心计算机或移动监控终端。
说明书
智能分布式污水资源化系统
技术领域
本发明公开了一种污水资源化系统，尤其是一种通过物联网远程监控诊断管理的分布式污水资源化系统，属于资源环境领域。
背景技术
目前的城镇生活污水和园区工业废水主要采用建立集中式污水厂的方式进行处理，污水长距离收集管线投资大、施工维修困难、漏损率高，长距离回用同样面临管线投资大、施工维修困难、漏损率高的问题，而且输送能耗和成本高;污水排放处理过程中的污泥等废弃物蕴含的能量和有价成分没有资源化利用，不仅浪费了资源，采用填埋等方式处理占用土地，增加成本，且会成为新的污染源，同时市政污水项目收益主要靠财政补贴污水处理费，来源单一，经济效益较低;采用现有技术建设分布式污水站占地和噪音大，气味污染周围环境，不能对运行状况进行远程监控诊断，不利于对现场运行趋势及故障的判断和预警，而分布式污水站小而分散，采用固定人工现场运行管理维护不现实，因此运营管理困难。
发明内容
本发明要解决的是集中式污水厂污水长距离收集管线投资大、施工维修困难、漏损率高，长距离回用管线投资大、施工维修困难、漏损率高且输送能耗和成本高;污水排放处理过程中的污泥等废弃物蕴含的能量和有价成分没有资源化利用，不仅浪费了资源，而且采用填埋等方式处理占用土地，增加成本，形成新的污染源，同时市政污水项目收益主要靠财政补贴污水处理费，来源单一，经济效益较低;采用现有技术建设的分布式污水处理系统占地和噪音大，气味污染周围环境，难以对分散建设的小型污水站进行有效管理等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能分布式污水资源化系统，包括物联网远程监控诊断管理的水回收子系统;物联网远程监控诊断管理的水回收子系统包括化粪池、污水管道、调节池、MB-FB混合床膜生物反应器、除臭装置、变频供水装置、回用管道、用户水表、自动控制柜、信号转换装置以及远程监控终端;化粪池的出水口通过污水管道连接至调节池的进水口，调节池的出水口通过提升泵管道连接至MB-FB混合床膜生物反应器的进水口，MB-FB混合床膜生物反应器的净水出口连接至变频供水装置的进水口，变频供水装置的出水口通过回用管道连接至用户水表的进水口;除臭装置通过管道与调节池相连;提升泵和变频供水装置均与自动控制柜电连接，自动控制柜与信号转换装置电连接，信号转换装置与远程监控终端网络连接。采用分布式建设的方式，可避免集中式污水厂污水长距离收集管线投资大、施工维修困难、漏损率高，长距离回用管线投资大、施工维修困难、漏损率高且输送能耗和成本高的弊端;采用除臭装置，可避免分布式建设的污水站对周边环境的气味污染;采用物联网远程监控诊断管理，可实现对分散建设的小型污水站进行有效管理。
作为本发明的进一步限定方案，MB-FB混合床膜生物反应器包括MB-FB混合床生物反应池、远传流量计、低噪音曝气系统、循环泵、MBR膜组件、远传压力表以及反洗回用水箱;在MB-FB混合床生物反应池内装有移动床填料和流化床填料;MB-FB混合床生物反应池的出水口通过管道与循环泵的进水口相连，循环泵的出水口通过管道与MBR膜组件的进水口相连，MBR膜组件的出水口分为净水出口和浓水出口，净水出口通过水回收阀管道连接至反洗回用水箱的进水口，浓水出口通过浓水管道连接至MB-FB混合床生物反应池;远传流量计串接在MBR膜组件的净水出水管道上，远传压力表安装在MBR膜组件的浓水管道上;自动控制柜分别与低噪音曝气系统、远传流量计、循环泵、远传压力表、反洗泵以及水回收阀电连接。采用MB-FB混合床膜生物反应器，可发挥移动床(MB)膜生物反应器和流化床(FB)膜生物反应器的各自优点，提高污泥浓度和污染物降解能力，降低污泥负荷和系统造价，减小生化池体积和污水站占地面积;采用低噪音曝气系统，可避免常规曝气风机对周边环境的噪音污染。
作为本发明的进一步限定方案，还包括一个能源回收子系统;能源回收子系统包括污泥池、厌氧发酵罐、脱硫除湿装置、储气罐、发电机以及尾气余热管道;污泥池的进口通过浓水管道与MBR膜组件的浓水出口相连;污泥池通过吸泥泵管道连接至厌氧发酵罐;厌氧发酵罐通过管道与脱硫除湿装置相连;脱硫除湿装置通过管道与储气罐相连;储气罐通过管道与发电机相连;发电机通过尾气余热管道与厌氧发酵罐相连;发电机通过输配电电缆与自动控制柜相连为与其电连接的设备供电。采用余热厌氧发酵制沼气发电回收能源，可提高厌氧反应效率，避免剩余污泥和化粪池废弃物等对环境的污染，降低污水站的能耗成本和市政污水项目对财政补贴的依赖，提高项目经济收益。
作为本发明的进一步限定方案，还包括一个资源回收子系统;资源回收子系统包括自动出渣机、混合搅拌装置、第一皮带输送机、造粒机、第二皮带输送机、余热烘干装置以及包装机;自动出渣机安装在厌氧发酵罐和混合搅拌装置之间，用于输送厌氧发酵罐内的残渣至混合搅拌装置;第一皮带输送机安装在混合搅拌装置和造粒机之间，用于输送混合搅拌后的物料至造粒机;第二皮带输送机安装在造粒机和余热烘干装置之间，用于输送造粒产品至余热烘干装置;包装机安装在余热烘干装置的出口处;发电机通过尾气余热管道与余热烘干装置相连;发电机通过输配电电缆和自动控制柜相连，为与自动控制柜连接的自动出渣机、混合搅拌装置、第一皮带输送机、造粒机、第二皮带输送机、余热烘干装置以及包装机供电。采用余热利用沼渣制有机肥回收氮磷钾资源，可降低制肥能耗，实现资源循环利用，进一步减轻市政污水项目对财政补贴的依赖，提高项目经济收益。
作为本发明的进一步限定方案，远程监控终端为远程管理中心计算机或移动监控终端。采用远程管理中心计算机能够实现远程在线监控，采用移动监控终端能够实现远程无线监控，可以更加灵活方便地对项目进行远程监控诊断管理。
本发明的有益效果在于：(1)本系统通过物联网远程智能化监控诊断方式解决了分布式建设污水站的建设及运营管理难题，把污水处理为中水等以就地资源化利用;(2)采用MB-FB移动流化混合床膜生物反应器，可发挥移动床(MB)膜生物反应器和流化床(FB)膜生物反应器的各自优点，提高污泥浓度和对有机物的降解能力，降低污泥负荷和系统造价，减小生化池体积和污水站占地面积。(3)采用低噪音曝气系统和除臭装置可消除分布式建设的污水站对周围环境的噪音和空气污染;(4)剩余污泥、化粪池及农林废弃物等通过余热厌氧发酵制成沼气发电可回收能源，大面积推广可减少对化石能源的依赖，保护生态环境;(5)沼渣经元素调配混合制成有机肥以回收氮磷钾等资源，可减少传统化肥施用量，减轻土壤酸化板结;(6)把污水全资源化可实现绿色循环经济，降低系统运行成本、提高污水处理项目的经济及社会环境效益，减轻市政污水项目收益对财政补贴的依赖。