公布日：2024.06.21
申请日：2024.05.24
分类号：C02F3/00(2023.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种智能塔生化处理污水的方法，包括如下步骤：（1）智能控制污染物的输入量：通过第一数采仪和处理器控制输入智能塔内污水中所含污染物量等于智能塔处理污染物能力量；（2）生化反应：污水在所述智能塔内进行生化反应，然后一部分通过水循环装置回流入塔，另一部分进入达标水排放结构；（3）智能控制达标水排放：通过第二数采仪和处理器控制达标水排放，使符合排放要求的达标水排放，不符合排放要求的污水在智能塔内循环重复处理，直至达标为止。本发明通过智能控制污染物的输入量、生化反应和智能控制达标水的排放，实现对污水的有效处理和达标排放，减少人工作业，具有自动化、智能化程度高，污水处理效率高，效果好的特点。
权利要求书
1.一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）智能控制污染物的输入量：在智能塔的处理器中输入智能塔对每种污染物的处理能力量及污水输入量计算公式：污水输入量=污染物的处理能力量÷污染物浓度；第一数采仪采集污水进水分管中各污染物的浓度数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据智能塔的污染物处理能力量调控所述污水进水分管上进水分阀的开度，控制各种污水的输入量，使输入污水中所含污染物量等于智能塔处理污染物能力量；（2）生化反应：污水在所述智能塔内进行生化反应，然后一部分通过水循环装置回流入塔，另一部分进入达标水排放结构；（3）智能控制达标水排放：在所述处理器中输入污染物国家排放标准上限值，第二数采仪采集所述达标水排放结构内污染物的浓度数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据所述国家排放标准上限值调节达标水排放阀、进水总阀和所述进水分阀的开闭，使符合排放要求的达标水排放，不符合排放要求的污水在智能塔内循环重复处理，直至达标为止；所述智能塔包括塔体结构、曝气装置、水循环装置、达标水排放结构、污泥循环装置和智能控制系统；所述塔体结构包括塔顶、塔身和塔底；所述塔身的内部空腔内填充有塔内填料组件；所述塔底包括污泥排出口；所述曝气装置包括依次连通的曝气风机、多根曝气总管组成的曝气总管组和多根曝气棒组成的曝气棒组；所述曝气总管组排布于所述塔顶，所述曝气棒组位于所述塔身的内部空腔中，将所述塔身分为上反应区域和下反应区域两个区域；所述水循环装置包括依次连通的污水回流结构、污水进水总管和多根所述污水进水分管组成的污水进水分管组，还包括安装在所述污水进水总管上的水循环泵；所述污水进水总管的一端与所述塔身的下部连通；所述污水回流结构包括第一溢流仓，用于承接所述塔身的溢流水，所述第一溢流仓的底部出口与所述污水进水总管连通；所述污泥循环装置包括污泥回流总管及与所述污泥回流总管连通的污泥排放管和多个污泥回流分管组成的污泥分管组；所述污泥回流总管的一端连通所述污泥排出口，其上还安装有污泥循环泵；所述污泥回流分管组组布管于所述塔身的内部空腔上部；所述达标水排放结构包括相互连通的第二溢流槽和达标水排放管及安装在所述达标水排放管上的所述达标水排放阀；所述第二溢流槽承接所述第一溢流仓的溢流水；所述智能控制系统包括处理器，所述处理器与所述第一数采仪和第二数采仪信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述处理器调节所述达标水排放阀、进水总阀和进水分阀开闭的方法为：当采集的污染物浓度数据在国家排放标准上限值及其半数值之间时，所述处理器控制所述达标水排放阀开度变小，同时控制所述进水总阀开度变小；当采集的污染物浓度数据低于国家排放标准上限值的半数值时，所述处理器控制所述达标水排放阀开度变大，同时控制所述进水总阀开度变大；当采集的污染物浓度数据≥国家排放标准上限值时，所述处理器控制所述达标水排放阀关闭，同时控制所述进水总阀和进水分阀关闭，使超标水在所述智能塔内循环重复处理，直至达标为止。
3.根据权利要求1所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述方法还包括智能控制溶解氧含量的步骤：在所述处理器中输入智能塔内的溶解氧含量范围；第三数采仪采集智能塔内溶解氧的浓度数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据输入的溶解氧含量范围调节曝气风机的频率：当采集的溶解氧数据为所述溶解氧含量范围的低值时，则控制所述曝气风机变频为50Hz；当采集的溶解氧数据为所述溶解氧含量范围的高值时，则控制所述曝气风机变频为30Hz；当采集的溶解氧数据在所述溶解氧含量范围的低值和高值之间时，则控制所述曝气风机的频率在30～50Hz之间，并与溶解氧的含量呈反比例变化。
4.根据权利要求3所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述方法还包括智能控制细菌污泥含量的步骤：在所述处理器中输入智能塔内的细菌污泥含量范围；第四数采仪采集所述智能塔内的细菌污泥含量数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据所述细菌污泥含量范围，调节污泥回流量：当采集的污泥含量数据为所述细菌污泥含量的低值，则控制污泥回流阀打开，污泥排放阀关闭；当采集的污泥含量数据为所述细菌污泥含量的高值，则控制所述污泥回流阀关闭，污泥排放阀打开。
5.根据权利要求1所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述第二数采仪与所述第二溢流槽连接，且连接位置在所述达标水排放管的下方。
6.根据权利要求1所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述塔内填料组件由多组纵向悬挂的U形挂架和缠绕在所述U形挂架上的第一微生物膜绳组成；所述U形挂架的端部与所述曝气总管连接，所述U形挂架的底部延伸至所述塔身的底部。
7.根据权利要求6所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述U形挂架为中空管，通过法兰结构与所述曝气总管连通固定，所述曝气棒安装在所述U形挂架的两根中空管之间，并通过所述U形挂架的中空管与所述曝气总管连通。
8.根据权利要求7所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述水循环装置还包括多个污水布水分管组成的污水布水分管组；所述污水布水分管组布管于所述塔身的下反应区域内，并穿插布置在各组U形挂架之间，所述污水布水分管上开设有多个开口方向朝下的布水口；所述污泥回流分管位于所述塔身的上反应区域内，并穿插布置在各组U形挂架之间，其上开设有多个开口方向朝下的布泥口。
9.根据权利要求7所述的一种智能塔生化处理污水的方法，其特征在于，所述第一溢流仓内由隔仓板分隔为内仓和外仓，所述内仓和外仓的底部连通；所述内仓和所述外仓的内部均挂置有第二微生物膜绳。
发明内容
本发明通过提供一种智能塔生化处理污水的方法，解决了现有技术中污水处理存在的效果差，自动化、智能化程度低，污水排放不达标等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能塔生化处理污水的方法，包括如下步骤：（1）智能控制污染物的输入量：在智能塔的处理器中输入智能塔对每种污染物的处理能力量及污水输入量计算公式：污水输入量=污染物的处理能力量÷污染物浓度；第一数采仪采集污水进水分管中各污染物的浓度数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据智能塔的污染物处理能力量调控所述污水进水分管上进水分阀的开度，控制各种污水的输入量，使输入污水中所含污染物量等于智能塔处理污染物能力量；（2）生化反应：污水在所述智能塔内进行生化反应，然后一部分通过水循环装置回流入塔，另一部分进入达标水排放结构；（3）智能控制达标水排放：在所述处理器中输入污染物国家排放标准上限值，第二数采仪采集所述达标水排放结构内污染物的浓度数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据所述国家排放标准上限值调节达标水排放阀、进水总阀和所述进水分阀的开闭，使符合排放要求的达标水排放，不符合排放要求的污水在智能塔内循环重复处理，直至达标为止。
在本发明一较佳实施例中，步骤（3）中，所述处理器调节所述达标水排放阀、进水总阀和进水分阀开闭的方法为：当采集的污染物浓度数据在国家排放标准上限值及其半数值之间时，所述处理器控制所述达标水排放阀开度变小，同时控制所述进水总阀开度变小；当采集的污染物浓度数据低于国家排放标准上限值的半数值时，所述处理器控制所述达标水排放阀开度变大，同时控制所述进水总阀开度变大；当采集的污染物浓度数据≥国家排放标准上限值时，所述处理器控制所述达标水排放阀关闭，同时控制所述进水总阀和进水分阀关闭，使超标水在所述智能塔内循环重复处理，直至达标为止。
在本发明一较佳实施例中，所述方法还包括智能控制溶解氧含量的步骤：在所述处理器中输入智能塔内的溶解氧含量范围；第三数采仪采集智能塔内溶解氧的浓度数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据输入的溶解氧含量范围调节曝气风机的频率：当采集的溶解氧数据为所述溶解氧含量范围的低值时，则控制所述曝气风机变频为50Hz；当采集的溶解氧数据为所述溶解氧含量范围的高值时，则控制所述曝气风机变频为30Hz；当采集的溶解氧数据在所述溶解氧含量范围的低值和高值之间时，则控制所述曝气风机的频率在30～50Hz之间，并与溶解氧的含量呈反比例变化。
在本发明一较佳实施例中，所述方法还包括智能控制细菌污泥含量的步骤：在所述处理器中输入智能塔内的细菌污泥含量范围；第四数采仪采集所述智能塔内的细菌污泥含量数据，并传输给所述处理器，所述处理器再根据所述细菌污泥含量范围，调节污泥回流量：当采集的污泥含量数据为所述细菌污泥含量的低值，则控制污泥回流阀打开，污泥排放阀关闭；当采集的污泥含量数据为所述细菌污泥含量的高值，则控制所述污泥回流阀关闭，污泥排放阀打开。
在本发明一较佳实施例中，所述智能塔包括塔体结构、曝气装置、水循环装置、达标水排放结构、污泥循环装置和智能控制系统；所述塔体结构包括塔顶、塔身和塔底；所述塔身的内部空腔内填充有塔内填料组件；所述塔底包括污泥排出口；所述曝气装置包括依次连通的曝气风机、多根曝气总管组成的曝气总管组和多根曝气棒组成的曝气棒组；所述曝气总管组排布于所述塔顶，所述曝气棒组位于所述塔身的内部空腔中，将所述塔身分为上反应区域和下反应区域两个区域；所述水循环装置包括依次连通的污水回流结构、污水进水总管和多根所述污水进水分管组成的污水进水分管组，还包括安装在所述污水进水总管上的水循环泵；所述污水进水总管的一端与所述塔身的下部连通；所述污水回流结构包括第一溢流仓，用于承接所述塔身的溢流水，所述第一溢流仓的底部出口与所述污水进水总管连通；所述污泥循环装置包括污泥回流总管及与所述污泥回流总管连通的污泥排放管和多个污泥回流分管组成的污泥分管组；所述污泥回流总管的一端连通所述污泥排出口，其上还安装有污泥循环泵；所述污泥回流分管组组布管于所述塔身的内部空腔上部；所述达标水排放结构包括相互连通的第二溢流槽和达标水排放管及安装在所述达标水排放管上的所述达标水排放阀；所述第二溢流槽承接所述第一溢流仓的溢流水；所述智能控制系统包括处理器，所述处理器与所述第一数采仪、第二数采仪、第三数采仪、第四数采仪、进水总阀、进水分阀、达标水排放阀、曝气风机、污泥排放阀和污泥回流阀信号连接。
在本发明一较佳实施例中，所述第二数采仪与所述第二溢流槽连接，且连接位置在所述达标水排放管的下方。
在本发明一较佳实施例中，所述塔内填料组件由多组纵向悬挂的U形挂架和缠绕在所述U形挂架上的第一微生物膜绳组成；所述U形挂架的端部与所述曝气总管连接，所述U形挂架的底部延伸至所述塔身的底部。
在本发明一较佳实施例中，所述U形挂架为中空管，通过法兰结构与所述曝气总管连通固定，所述曝气棒安装在所述U形挂架的两根中空管之间，并通过所述U形挂架的中空管与所述曝气总管连通。
在本发明一较佳实施例中，所述水循环装置还包括多个污水布水分管组成的污水布水分管组；所述污水布水分管组布管于所述塔身的下反应区域内，并穿插布置在各组U形挂架之间，所述污水布水分管上开设有多个开口方向朝下的布水口；所述污泥回流分管位于所述塔身的上反应区域内，并穿插布置在各组U形挂架之间，其上开设有多个开口方向朝下的布泥口。
在本发明一较佳实施例中，所述第一溢流仓内由隔仓板分隔为内仓和外仓，所述内仓和外仓的底部连通；所述内仓和所述外仓的内部均挂置有第二微生物膜绳。
本发明的有益效果是：本发明一种智能塔生化处理污水的方法，通过智能控制污染物的输入量等于智能塔对污染物的处理能力量，解决了污水处理设施运行不稳定的问题，提高了智能塔生化处理污水的稳定性，提高了污水处理效果和效率；通过智能控制达标水的排放，解决了超标水排放的问题，实现了达标水无污染排放，符合国家环保要求；本发明有效减少人工作业，实现自动化智能化处理污水，污水处理效率高，效果好。
（发明人：阮垚;董万雷;阮玉根）