申请日2014.06.05
公开(公告)日2014.09.10
IPC分类号E03F3/02; B01D21/02; E03F5/14
摘要
一种分布式污水智能处理装置，包括与地下污水排放系统衔接的排污管、杂质沉淀池、泥浆输送泵、杂质收集设施、第一无线压力传感器、第二无线压力传感器、第三无线压力传感器、第一阀门、第二阀门、检修信号显示器和控制系统;所述杂质沉淀池位于排污管下方，杂质沉淀池的一侧通过第一连接管与排污管的上游连通，其另一侧通过第二连接管与排污管的下游连通，杂质沉淀池底部设置有污泥浆出口，该污泥浆出口通过泥浆输送管与泥浆输送泵的进口连通，泥浆输送泵的出口通过管件与杂质收集设施连通。该装置能在污水输送到废水处理厂前实时、分散地对污水进行处理，减轻排水管道堵塞状况，减少污水对排水管道的腐蚀破坏。
摘要附图
权利要求书
1.一种分布式污水智能处理装置，其特征在于该装置包括与地下污水排放系统衔接的排 污管(1)、杂质沉淀池(2)、泥浆输送泵(11)、杂质收集设施(12)、第一无线压力传感器 (3-1)、第二无线压力传感器(3-2)、第三无线压力传感器(3-3)、第一阀门(6)、第二阀门 (7)、检修信号显示器和控制系统;
所述杂质沉淀池位于排污管下方，杂质沉淀池的一侧通过第一连接管(4)与排污管的上 游连通，其另一侧通过第二连接管(5)与排污管的下游连通，杂质沉淀池底部设置有污泥浆 出口(13)，该污泥浆出口通过泥浆输送管(10)与泥浆输送泵(11)的进口连通，泥浆输送 泵(11)的出口通过管件与杂质收集设施(12)连通;
所述第一无线压力传感器(3-1)安装在所述第一连接管(4)的内壁，所述第二无线压 力传感器(3-2)安装在杂质沉淀池(2)的内壁并位于第一无线传感器之下，所述第三无线 压力传感器(3-3)安装在杂质沉淀池(2)的内壁并位于第二无线传感器之下;
所述第一阀门(6)安装在所述第一连接管(4)的进口处，所述第二阀门(7)安装在第 一连接管与第二连接管之间的排污管内，所述输出管内沿水流方向依次设有污水净化器(8) 和污水过滤件(9);
所述控制系统包括单片机，与单片机连接的第一无线接收器、第二无线接收器、第三无 线接收器、第一继电器、第二继电器和第三继电器;所述第一无线接收器、第二无线接收器、 第三无线接收器分别用于接收来自第一无线压力传感器(3-1)、第二无线压力传感器(3-2)、 第三无线压力传感器(3-3)的压力电信号并将接收到的压力电信号传输给单片机，所述单片 机将接收到的各压力电信号进行处理并与设定的各相应压力值比较后分别向第一继电器、第 二继电器、第三继电器发出控制第一阀门(6)打开、第二阀门(7)关闭、泥浆输送泵(11) 关闭的指令，或第一阀门(6)打开、第二阀门(7)关闭、泥浆输送泵(11)打开的指令， 或第一阀门(6)关闭、第二阀门(7)打开、泥浆输送泵(11)关闭的指令，或第一阀门(6) 关闭、第二阀门(7)打开、泥浆输送泵(11)打开的指令，所述第一继电器、第二继电器和 第三继电器分别与第一阀门(6)、第二阀门(7)、泥浆输送泵(11)连接，根据单片机发出 的指令将第一阀门(6)、第二阀门(7)、泥浆输送泵(11)打开或关闭，从而实现污水的处 理与排放;
所述检修信号显示器与单片机连接，单片机在向第一继电器发出控制第一阀门(6)关闭 指令和向第二继电器发出控制第二阀门(7)打开指令的同时，向检修信号显示器发出工作指 令，以发送检修信号;单片机在向第一继电器发出控制第一阀门(6)打开指令和向第二继电 器发出控制第二阀门(7)关闭指令的同时，向检修信号显示器发出停止工作指令，以停止检 修信号的发送。
2.根据权利要求1所述分布式污水智能处理装置，其特征在于第一无线压力传感器(3-1) 距杂质沉淀池底部的距离h1=(12～14)D1，第二无线压力传感器(3-2)距杂质沉淀池底部 的距离h2=(7～9)D1，第三无线压力传感器(3-3)距杂质沉淀池底部的距离h3=(2.5～3.5)D1， 上述各式中，D1为排污管(1)的直径。
3.根据权利要求1或2所述分布式污水智能处理装置，其特征在于所述杂质沉淀池(2) 上部为圆筒体，下部为向下收缩的圆锥台筒体，所述圆筒体的内径D=(8～12)D1、高度h4= (8～12)D1，所述圆锥台筒体的高度h5=(2～3)D1、最下端处的内径d=(1～1.5)D3，上述 各式中，D1为排污管(1)的直径，D3为泥浆输送管(10)的直径。
4.根据权利要求1或2所述分布式污水智能处理装置，其特征在于所述第一连接管(4) 和第二连接管(5)的直径相同，且等于排污管(1)的直径D1。
5.根据权利要求3所述分布式污水智能处理装置，其特征在于所述第一连接管(4)和 第二连接管(5)的直径相同，且等于排污管(1)的直径D1。
6.权利要求1至5中任一权利要求所述分布式污水智能处理装置的使用方法，其特征在 于：使用时，将地下污水排放系统中的污水输送管道截取掉一段，将所述分布式污水智能处 理装置的排污管两端分别与通过上述处理的地下污水排放系统的污水输送管道的两端连接， 分布式污水智能处理装置中的杂质沉淀池(2)位于排污管(1)下方，泥浆输送泵(11)和 杂质收集设施(12)安装在地表，控制系统安装在地表，工作流程如下：
在上游污水输送管道未堵塞的情况下，第一无线压力传感器检测的压力(f1)小于对第 一无线压力传感器设定的相应压力(fb1)，控制系统控制第一阀门(6)打开、第二阀门(7) 关闭，污水经第一连接管(4)进入杂质沉淀池(2)，进入杂质沉淀池的污水通过污水净化器 (8)净化处理、污水过滤件(9)过滤后经第二连接管(5)流出进入排污管(1)流向地下 污水排放系统，污水中所含杂质沉降至杂质沉淀池(2)底部;杂质沉淀池中的杂质积累到第 二无线压力传感器的高度时，第二无线压力传感器检测的压力(f2)大于对第二无线压力传 感器设定的相应压力(fb2)、第三无线压力传感器检测的压力(f3)大于对第三无线压力传 感器设定的相应压力(fb3)，控制系统使泥浆输送泵(11)工作，将沉淀的杂质通过泥浆输 送管(10)输送至杂质收集设施(12);当杂质沉淀池中的杂质低于第三无线压力传感器的高 度后，第三无线压力传感器检测的压力(f3)小于对第三无线压力传感器设定的相应压力 (fb3)，控制系统使泥浆输送泵停止工作，如此重复循环，实现污水的处理与排放;
当上游污水输送管道堵塞时，第一无线压力传感器检测的压力(f1)大于对第一无线压 力传感器设定的相应压力(fb1)，控制系统控制第一阀门关闭、第二阀门打开，使污水经地 下污水排放系统中的管道排放，同时向检修信号显示器发出指令使其发送检修信号，当经过 检修，上游污水输送管道的堵塞消除后，第一无线压力传感器检测的压力(f1)小于对第一 无线压力传感器设定的相应压力(fb1)，控制系统控制第一阀门打开、第二阀门关闭，按上 述方式对污水进行处理与排放，同时向检修信号显示器发出指令使其停止发送检修信号。
说明书
一种分布式污水智能处理装置及其使用方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种分布式污水智能处理装置及其使用方法。
背景技术
随着我国城市工业快速发展，人民的生活水平不断提高，生活污水的排放量日益增加。污水必须经过处理达标后才能排放，但在将污水输送到废水处理厂的过程中，由于长距离长时间输送，污水会对排水管道造成腐蚀，污水内各种杂质也易造成管道堵塞，从而影响主排水管道的顺畅。排水管道堵塞是居民住宅小区中的常见现象，尤其到了汛期，降雨频率加大、雨量集中，管道的淤堵直接影响到排水能力，给周边居民正常生活带来影响。因此改善城市排水系统功能.防止排水管道堵塞，对保障居民正常生活，保护环境免受污染，促进工农业生产的发展具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种分布式污水智能处理装置及其使用方法，以便在污水输送到废水处理厂前实时、分散地对污水进行处理，减轻排水管道堵塞状况，减少污水对排水管道的腐蚀破坏。
本发明所述分布式污水智能处理装置，包括与地下污水排放系统衔接的排污管、杂质沉淀池、泥浆输送泵、杂质收集设施、第一无线压力传感器、第二无线压力传感器、第三无线压力传感器、第一阀门、第二阀门、检修信号显示器和控制系统;所述杂质沉淀池位于排污管下方，杂质沉淀池的一侧通过第一连接管与排污管的上游连通，其另一侧通过第二连接管与排污管的下游连通，杂质沉淀池底部设置有污泥浆出口，该污泥浆出口通过泥浆输送管与泥浆输送泵的进口连通，泥浆输送泵的出口通过管件与杂质收集设施连通;所述第一无线压力传感器安装在所述第一连接管的内壁，所述第二无线压力传感器安装在杂质沉淀池的内壁并位于第一无线传感器之下，所述第三无线压力传感器安装在杂质沉淀池的内壁并位于第二无线传感器之下;所述第一阀门安装在所述第一连接管的进口处，所述第二阀门安装在第一连接管与第二连接管之间的排污管内，所述输出管内沿水流方向依次设有污水净化器和污水过滤件;所述控制系统包括单片机，与单片机连接的第一无线接收器、第二无线接收器、第三无线接收器、第一继电器、第二继电器和第三继电器;所述第一无线接收器、第二无线接收器、第三无线接收器分别用于接收来自第一无线压力传感器、第二无线压力传感器、第三无线压力传感器的压力电信号并将接收到的压力电信号传输给单片机，所述单片机将接收到 的各压力电信号进行处理并与设定的各相应压力值比较后分别向第一继电器、第二继电器、第三继电器发出控制第一阀门打开、第二阀门关闭、泥浆输送泵关闭的指令，或第一阀门打开、第二阀门关闭、泥浆输送泵打开的指令，或第一阀门关闭、第二阀门打开、泥浆输送泵关闭的指令，或第一阀门关闭、第二阀门打开、泥浆输送泵打开的指令，所述第一继电器、第二继电器和第三继电器分别与第一阀门、第二阀门、泥浆输送泵连接，根据单片机发出的指令将第一阀门、第二阀门、泥浆输送泵打开或关闭;所述检修信号显示器与单片机连接，单片机在向第一继电器发出控制第一阀门关闭指令和向第二继电器发出控制第二阀门打开指令的同时，向检修信号显示器发出工作指令;单片机在向第一继电器发出控制第一阀门打开指令和向第二继电器发出控制第二阀门关闭指令的同时，向检修信号显示器发出停止工作指令，以停止检修信号的发送。
上述分布式污水智能处理装置，第一无线压力传感器距杂质沉淀池底部的距离h1=(12～14)D1，第二无线压力传感器距杂质沉淀池底部的距离h2=(7～9)D1，第三无线压力传感器距杂质沉淀池底部的距离h3=(2.5～3.5)D1，上述各式中，D1为排污管的直径。
上述分布式污水智能处理装置，所述杂质沉淀池上部为圆筒体，下部为向下收缩的圆锥台筒体，所述圆筒体的内径D=(8～12)D1、高度h4=(8～12)D1，所述圆锥台筒体的高度h5=(2～3)D1、最下端处的内径d=(1～1.5)D3，上述各式中，D1为排污管的直径，D3为泥浆输送管的直径。
上述分布式污水智能处理装置，所述第一连接管和第二连接管的直径相同，且等于排污管的直径D1。
上述分布式污水智能处理装置，所述杂质收集设施可以是固定式的杂质收集池，也可以是移动式箱体或筒体杂质收集容器。
使用时，将地下污水排放系统中的污水输送管道截取掉一段，将所述分布式污水智能处理装置的排污管两端分别与通过上述处理的地下污水排放系统的污水输送管道的两端连接，分布式污水智能处理装置中的杂质沉淀池位于排污管下方，泥浆输送泵和杂质收集设施安装在地表，控制系统安装在地表，工作流程如图5所述。
在上游污水输送管道未堵塞的情况下，第一无线压力传感器检测的压力f1小于对第一无线压力传感器设定的相应压力fb1，控制系统控制第一阀门打开、第二阀门关闭，污水经第一连接管进入杂质沉淀池，进入杂质沉淀池的污水通过污水净化器净化处理、污水过滤件过滤后经第二连接管流出进入排污管流向地下污水排放系统，污水中所含杂质在重力作用下沉降至杂质沉淀池底部;杂质沉淀池中的杂质积累到第二无线压力传感器的高度时，第二无线 压力传感器检测的压力f2大于对第二无线压力传感器设定的相应压力fb2、第三无线压力传感器检测的压力f3大于对第三无线压力传感器设定的相应压力fb3，控制系统使泥浆输送泵工作，将沉淀的杂质通过泥浆输送管输送至杂质收集设施;当杂质沉淀池中的杂质低于第三无线压力传感器的高度后，第三无线压力传感器检测的压力f3小于对第三无线压力传感器设定的相应压力fb3，控制系统使泥浆输送泵停止工作，如此重复循环，实现污水的处理与排放;
当上游污水输送管道堵塞时，第一无线压力传感器检测的压力f1大于对第一无线压力传感器设定的相应压力fb1，控制系统控制第一阀门关闭、第二阀门打开，使污水经地下污水排放系统中的管道排放，同时向检修信号显示器发出指令使其发送检修信号，当经过检修，上游污水输送管道的堵塞消除后，第一无线压力传感器检测的压力f1小于对第一无线压力传感器设定的相应压力fb1，控制系统控制第一阀门打开、第二阀门关闭，按上述方式对污水进行处理与排放，同时向检修信号显示器发出指令使其停止发送检修信号。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明所述污水智能处理装置可安装在地下污水排放系统的任何需要污水处理的位置，使用该装置，可将污水作一定程度的净化处理后再排入排污系统，实现在污水输送到废水处理厂前实时、分散地对污水进行处理，因而能减轻甚至避免污水输送管道的堵塞，对保障居民正常生活，保护环境免受污染，提高城区下水管道通畅性起到积极作用，同时也可减轻城区污水处理厂的负担，减轻污水长距离、长时间输送对管道的腐蚀，延长管道使用寿命。
2、本发明所述污水智能处理装置采用沉淀过滤法，通过控制系统来控制泥浆输送泵工作，完成杂质沉淀池中所沉淀的杂质的自动清理，在出现故障时具有应急控制和检修信息发送功能，因而可安全可靠运行。
3、本发明所述污水智能处理装置适用于各种区域，如居民小区，工厂、场镇等，且结构简单，成本低，安装及后期日常维护方便，因而易于推广应用。