申请日2018.04.11
公开(公告)日2018.07.31
IPC分类号E01H3/04; E01H10/00; C02F9/14
摘要
本发明提供的一种分布式污水再生控尘融雪系统及方法，包括：移动床膜生物反应器、再生水输送管道、分布式喷雾控尘融雪装置、风光互补发电系统和物联网远程监控管理系统;移动床膜生物反应器通过再生水输送泵和输送管道与分布式喷雾控尘融雪装置相连;风光互补发电系统、物联网远程监控管理系统分别与移动床膜生物反应器、再生水输送泵、分布式喷雾控尘融雪装置相连。本系统通过风光互补发电把污水处理为再生水输送到分布式喷雾控尘融雪装置雾化后喷洒路面、煤场等，可减少扬尘、增加空气湿度、减轻城市热岛效应，冬季用再生水溶解工业盐后喷洒路面可融化路面积雪，防止路面结冰打滑，保障通行安全，实现污水的分布式净化和资源化利用。
权利要求书
1.一种分布式污水再生控尘融雪系统，其特征在于：包括移动床膜生物反应器、再生水输送管道(12)和分布式喷雾控尘融雪装置;移动床膜生物反应器通过输送管道(12)与分布式喷雾控尘融雪装置相连。
2.根据权利要求1所述的一种分布式污水再生控尘融雪系统，其特征在于：分布式喷雾控尘融雪装置包括终端水箱(18)、高压泵(15)、喷雾装置(16)、干粉投料机(13)、搅拌机(17)和控制箱(14);终端水箱(18)的进水口与输送管道(12)相连;高压泵(15)通过管道串接在终端水箱(18)的出水口与喷雾装置(16)的进水口之间;干粉投料机(13)和搅拌机(17)固定在水箱(18)的顶部，且干粉投料机(13)的出料口与水箱(18)相连通，搅拌机(17)的搅拌轴伸入水箱(18)内;控制箱(14)分别与高压泵(15)、喷雾装置(16)、干粉投料机(13)以及搅拌机(17)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种分布式污水再生控尘融雪系统，其特征在于：移动床膜生物反应器包括格栅调节池(2)、污水提升泵(1)、组合式MBBR生化池(3)、曝气装置(6)、
MBR循环泵(7)、MBR膜组件(9)、中间水箱(10)、再生水输送泵(11)和控制柜(8);
格栅调节池(2)通过污水提升泵(1)与组合式MBBR生化池(3)相连;组合式MBBR生化池(3)为串联组合方式，并通过MBR循环泵(7)与MBR膜组件(9)相连;曝气装置(6)对组合式MBBR生化池(3)进行增氧曝气;MBR膜组件(9)出水通过管道进入中间水箱(10);中间水箱(10)的出水口通过再生水输送泵(11)与输送管道(12)相连;
控制柜(8)分别与污水提升泵(1)、再生水输送泵(11)、曝气装置(6)以及MBR循环泵(7)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种分布式污水再生控尘融雪系统，其特征在于：MBR膜组件(9)为外置式管式膜组件、中空纤维柱式膜组件、多通道陶瓷膜组件、内置式平板膜组件或帘式膜组件。
5.根据权利要求3所述的一种分布式污水再生控尘融雪系统，其特征在于：还包括风光互补发电系统;风光互补发电系统包括风力发电装置(4)和太阳能光伏发电装置(5);风光互补发电系统分别与控制箱(14)及控制柜(8)相连，为分布式喷雾控尘融雪装置和移动床膜生物反应器供电。
6.根据权利要求5所述的一种分布式污水再生控尘融雪系统，其特征在于：还包括物联网远程监控管理系统;物联网远程监控管理系统包括信号转换传输装置(19)和远程监控终端(20);远程监控终端(20)为远程管理中心计算机或移动监控终端;远程监控终端(20)通过信号转换传输装置(19)分别与移动床膜生物反应器及分布式喷雾控尘融雪装置相连。
7.根据权利要求6所述的一种分布式污水再生控尘融雪系统的控尘融雪方法，其特征在于：包括以下步骤：
污水净化步骤：格栅调节池(2)内的污水经污水提升泵(1)提升进入组合式MBBR生化池(3)，曝气装置(6)对组合式MBBR生化池(3)增氧曝气进行生化反应，去除水中的污染物;生化反应后的混合液通过MBR循环泵(7)提升进入MBR膜组件(9)进行固液分离，洁净的再生水进入中间水箱(10)，再通过与中间水箱(10)相连的再生水输送泵(11)外输利用;控制柜(8)分别控制污水提升泵(1)、再生水输送泵(11)、曝气装置(6)和MBR循环泵(7)，以协调控制移动床膜生物反应器各设备自动运行;
控尘融雪步骤：再生水输送泵(11)外输的再生水进入终端水箱(18)，控尘时通过高压泵(15)打入喷雾装置(16)雾化后喷洒到待控尘场所，融雪时在干粉投料机(13)内投入工业盐，通过干粉投料机(13)运行加入终端水箱(18)，同时搅拌机(17)运行进行搅拌溶解，然后通过高压泵(15)打入喷雾装置(16)雾化后喷洒到待融雪场所;控制箱(14)分别控制高压泵(15)、喷雾装置(16)、干粉投料机(13)以及搅拌机(17)，以协调控制分布式喷雾控尘融雪装置各设备自动运行;
清洁能源供电步骤：风力发电装置(4)和太阳能发电装置(5)发电后分别为控制箱(14)及控制柜(8)供电，进一步为分布式喷雾控尘融雪装置和移动床膜生物反应器供电;
远程监控步骤：远程监控终端(20)通过信号转换传输装置(19)分别与移动床膜生物反应器、分布式喷雾控尘融雪装置、风力发电装置(4)以及太阳能发电装置(5)网络通信，对整个系统进行远程监控管理。
说明书
一种分布式污水再生控尘融雪系统及方法
技术领域
本发明提供了一种分布式污水再生控尘融雪系统及方法，尤其是一种通过风光互补发电及物联网远程监控管理的分布式污水再生控尘融雪系统及方法，属于资源环境领域。
背景技术
目前的城镇集中式污水厂扩容需增加占地面积，污水管网投资大、漏损率高，铺设时需开挖路面，建设周期长，施工困难，可能在技术上、经济上或特殊环境条件下无法铺设;污水处理到高标准后直接排放，浪费了水资源，而煤灰堆场及车辆驶过城市道路等造成扬尘污染，采用洒水车洒水喷雾运行成本高，水资源利用率低，难以大面积持续有效覆盖;城市夏季炎热，热量难以散发，形成热岛效应;高纬度地区冬季降雪会造成路面结冰打滑，增加了车辆行人的安全风险;小型污水处理站产生的剩余污泥较少，难以资源化利用，外运困难，处置成本高;采用现有技术分布式建设污水站和喷雾设施运行能耗成本高，运行管理困难。
发明内容
本发明要解决的是目前的城镇集中式污水厂扩容需增加占地面积，管道投资大，铺设时需开挖路面，建设周期长，施工困难;污水处理到高标准后直接排放，浪费水资源，而煤灰堆场及车辆驶过城市道路等造成扬尘污染，采用洒水车洒水喷雾运行成本高，水资源利用率低，难以大面积持续有效覆盖;夏季城市热量难以散发，形成热岛效应;高纬度地区冬季降雪会造成路面结冰打滑，增加了车辆行人的安全风险;小型污水处理站产生的剩余污泥较少，难以资源化利用，外运困难，处置成本高;采用现有技术分布式建设污水站和喷雾设施运行能耗成本高，运行管理困难等技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式污水再生控尘融雪系统，包括移动床膜生物反应器、再生水输送管道、分布式喷雾控尘融雪装置;移动床膜生物反应器通过输送管道与分布式喷雾控尘融雪装置相连。采用分布式的建设方式，可避免目前的城镇集中式污水厂扩容需增加占地面积，管道投资大，铺设时需开挖路面，建设周期长，施工困难的问题。
作为本发明的进一步限定方案，分布式喷雾控尘融雪装置包括终端水箱、高压泵、喷雾装置、干粉投料机、搅拌机和控制箱;终端水箱的进水口与输送管道相连;高压泵通过管道串接在终端水箱的出水口与喷雾装置的进水口之间;干粉投料机和搅拌机固定在水箱的顶部，且干粉投料机的出料口与水箱相连通，搅拌机的搅拌轴伸入水箱内;控制箱分别与高压泵、喷雾装置、干粉投料机以及搅拌机电连接。采用上述方案，可避免污水处理到高标准后直接排放浪费水资源，大幅减少煤灰堆场及车辆驶过城市道路等造成的扬尘污染，避免洒水车洒水喷雾运行成本高，水资源利用率低，难以大面积持续有效覆盖的问题;夏季可促进城市热量散发，增加空气湿度，减轻热岛效应;高纬度地区冬季用再生水溶解工业盐后喷洒路面可融化路面积雪，防止路面结冰打滑，保障行车安全。
作为本发明的进一步限定方案，移动床膜生物反应器包括格栅调节池、污水提升泵、组合式MBBR生化池、曝气装置、MBR循环泵、MBR膜组件、中间水箱、再生水输送泵和控制柜;格栅调节池通过污水提升泵与组合式MBBR生化池相连;组合式MBBR生化池为串联组合方式，并通过MBR循环泵与MBR膜组件相连;曝气装置对组合式MBBR生化池进行增氧曝气;MBR膜组件出水通过管道进入中间水箱;中间水箱的出水口通过再生水输送泵与输送管道相连;控制柜分别与污水提升泵、再生水输送泵、曝气装置以及MBR循环泵电连接。采用组合式MBBR生化池的移动床膜生物反应器，可提高出水水质，实现剩余污泥近零排放，避免污泥外运处置困难、处置成本高的问题。
作为本发明的进一步限定方案，MBR膜组件为外置式管式膜组件、中空纤维柱式膜组件、多通道陶瓷膜组件、内置式平板膜组件或帘式膜组件。
作为本发明的进一步改进方案，还包括风光互补发电系统;风光互补发电系统由风力发电装置和太阳能光伏发电装置组成;风光互补发电系统分别与控制箱及控制柜相连，为分布式喷雾控尘融雪装置和移动床膜生物反应器供电。采用风光互补发电系统，可减少系统市电用量，缓解系统运行能耗成本高的问题。
作为本发明的进一步改进方案，还包括物联网远程监控管理系统;物联网远程监控管理系统包括信号转换传输装置和远程监控终端;远程监控终端为远程管理中心计算机或移动监控终端;远程监控终端通过信号转换传输装置分别与移动床膜生物反应器及分布式喷雾控尘融雪装置相连。采用物联网远程监控管理系统，可解决分布式系统运行管理困难的问题。
本发明还提供了一种分布式污水再生控尘融雪方法，包括以下步骤：
污水净化步骤：格栅调节池内的污水经污水提升泵提升进入组合式MBBR生化池，曝气装置对组合式MBBR生化池增氧曝气进行生化反应，去除水中的污染物;生化反应后的混合液通过MBR循环泵提升进入MBR膜组件进行固液分离，洁净的再生水进入中间水箱，再通过与中间水箱相连的再生水输送泵外输利用;控制柜分别控制污水提升泵、再生水输送泵、曝气装置和MBR循环泵，以协调控制移动床膜生物反应器各设备自动运行;
控尘融雪步骤：再生水输送泵外输的再生水进入终端水箱，控尘时通过高压泵打入喷雾装置雾化后喷洒到待控尘场所，融雪时在干粉投料机内投入工业盐，通过干粉投料机运行加入终端水箱，同时搅拌机运行进行搅拌溶解，然后通过高压泵打入喷雾装置雾化后喷洒到待融雪场所;控制箱分别控制高压泵、喷雾装置、干粉投料机以及搅拌机，以协调控制分布式喷雾控尘融雪装置各设备自动运行;
清洁能源供电步骤：风力发电装置和太阳能发电装置发电后分别为控制箱及控制柜供电，进一步为分布式喷雾控尘融雪装置和移动床膜生物反应器供电;
远程监控步骤：远程监控终端通过信号转换传输装置分别与移动床膜生物反应器、分布式喷雾控尘融雪装置、风力发电装置以及太阳能发电装置网络通信，对整个系统进行远程监控管理。
本发明的有益效果在于：(1)本方法通过采用分布式的建设方式，可避免目前的城镇集中式污水厂扩容需增加占地面积，管道投资大，铺设时需开挖路面，建设周期长，施工困难的问题;(2)采用分布式污水再生控尘融雪的方法，可避免污水处理到高标准后直接排放浪费水资源，大幅减少煤灰堆场及车辆驶过城市道路等造成的扬尘污染，节约水资源，避免洒水车洒水喷雾运行成本高，水资源利用率低，难以大面积持续有效覆盖的问题;夏季可促进城市热量散发，增加空气湿度，减轻热岛效应;高纬度地区冬季用再生水溶解工业盐后喷洒路面可融化路面积雪，防止路面结冰打滑，保障行车安全;(3)组合式MBBR生化池的移动床膜生物反应器可提高出水水质，实现剩余污泥近零排放，避免污泥外运处置困难、处置成本高的问题;(4)采用风光互补发电系统供电，可减少系统市电用量，缓解系统运行能耗成本高的问题;(5)采用物联网远程监控管理系统，可解决分布式系统运行管理困难的问题。