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一种小型集成式有机废 水处理控制系统及其控制方法

阅读：477发布：2020-05-12

专利汇可以提供一种小型集成式有机废水处理控制系统及其控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种小型集成式有机废水处理控制系统及其控制方法，该系统包括控制器模块、废水预处理模块、高级氧化模块、检测模块和净水排放模块，用于在装置内循环净化废水，该装置采用高级氧化法来处理废水，采用空化方式，结合高浓度的氧活性粒子的注入将有机物氧化，氧化后的废水输到离心式固液分离器中，用来增强固体废物的去除。整个装置集成在一长方体框架内，体积小，便于运输，并对各个环节进行了操作上的简化，减少了使用难度，实现了有机废水的高效、绿色、集成化处理，并且体积小，使用场景丰富。，下面是一种小型集成式有机废水处理控制系统及其控制方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种小型集成式有机废水处理控制系统，其特征在于：所述处理控制系统包括预处理模块、高级氧化模块、净水排放模块、检测模块和控制器模块；
所述控制器模块包括预处理控制模块、高级氧化控制模块、净水排放控制模块；
所述的预处理模块包括离心泵、开关阀和反冲洗过滤器，预处理控制模块通过控制离心泵的启停和开关阀的开闭控制预处理模块的运行，通过控制反冲洗过滤器的反冲洗模式的开启对所述的过滤器进行反冲洗；
所述的高级氧化模块包括加压泵、自激振荡对撞流空化器、自激振荡高效混合器、等离子体放电装置、制氧机、高频高压电源和超声波发生器，高级氧化控制模块通过控制加压泵、高频高压电源、制氧机、超声波发生器控制高级氧化模块的运行；
所述的净水排放模块包括离心泵、离心式固液分离器、开关阀；净水排放控制模块通过控制离心泵的启停、开关阀的开闭和离心式固液分离器的启停来控制净水排放模块的运行；
所述检测模块通过RS-485 电缆与控制器模块实现通讯，包括分别与废水池和储液罐对应设置的第一液位计、第二液位计；所述检测模块在储液罐处设置的PH计，温度传感器、COD传感器，用于检测储液罐中废水的PH值、温度、化学需氧量COD值；所述检测模块在柱塞泵出口处设置的电磁流量计和压力变送器，用来检测进入高级氧化装置中的废水的流量和压力；所述检测模块在工业制氧机与等离子体放电装置连接处设置的气体流量计。
2.根据权利要求1所述的一种小型集成式有机废水处理控制系统，其特征在于：所述控制系统可以根据废水的浓度来调整等离子电源的频率和电压控制等离子体发生的强度。
3.根据权利要求1所述的一种小型集成式有机废水处理控制系统，其特征在于：所述控制系统根据废水浓度来调整加压泵的压力，进而调整空化的强度。
4.根据权利要求1所述的一种小型集成式有机废水处理控制系统，其特征在于：预处理控制模块通过检测反冲洗过滤器的压差来控制反冲模式，根据所述废水池里的第一液位计和所述储液罐内第二液位计的液位信息控制预处理模块的启停；高级氧化控制模块根据第二液位计以及所述储液罐中设置的COD传感器检测的数据控制高级氧化模块的启停；净水排放模块根据第二液位计以及所述储液罐中设置的COD传感器检测的数据控制净水排放模块的启停。
5.利用权利要求1所述系统进行的一种用于小型集成式有机废水处理系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，所述预处理控制模块开启第一离心泵，电动阀，将废水池的废水泵入预处理模块，经过反冲洗过滤器将废水过滤通入到储液罐中，反冲洗过滤器可以开启反冲洗模式进行反冲洗，反冲洗模式产生的废水回流到废水池中，储液罐中的液体充满后关闭预处理模式，所述高级氧化模块控制器控制开启高级氧化模块开启，储液罐中的废水由加压泵泵出并加压，通过分歧管进入到自激振荡对撞流空化器中产生水力空化，自激振荡空化器后端接有自激振荡高效混流器，自激振荡高效混流器将大气压强电离装置产生的氧活性粒子引入到废水中并进行充分的混合并通入到储液罐内，超声波发生装置放置在储液罐内，以在所述储液罐内产生声空化并加速氧活性粒子的传质；高级氧化模块循环运行将废水处理；经COD传感器检测达标后，关闭高级氧化模块；净水排放控制模块控制净水排放模块开启，开启第二电动开关阀，储液罐中的液体由第二离心泵泵出，经过离心式固液分离器，所述离心式固液分离器将分离出液体中的固体物。
6.根据权利要求5所述的一种小型集成式有机废水处理系统的控制方法，其特征在于：
在所述高级氧化模块内的废水进行循环处理。
7.根据权利要求5所述的一种小型集成式有机废水处理系统的控制方法，其特征在于：
在净水排放模块后有一储存净化水的容器，容器内的净化水选择排放或者回收利用。
8.根据权利要求5所述的一种小型集成式有机废水处理系统的控制方法，其特征在于：
控制系统安装在一个长方体框架内。

说明书全文

一种小型集成式有机废水处理控制系统及其控制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及有机废水处理技术领域，特别涉及一种以高级氧化技术为核心的小型集成式有机废水处理控制系统及其控制方法。

背景技术

[0002] 随着城镇化建设和社会的快速发展，使得工、农业及生活用水量和排污量大大增加，但废水处理设施的相对滞后又使得大量的废水不经过处理就直接排出，致使周围环境和人类生活遭到极大威胁。这些废水的成分大多是有机物，有机废水不仅具有腐蚀性、有毒害性，而且难以生物降解。如果这些废水未经处理或处理不达标直接排入自然水体，不仅会造成水体污染，使河湖水质发生破坏；若作为生活用水通过水循环系统进入人体中，将很容易引起人体致癌、致畸，甚至基因突变。因此，未妥善处理生活废水的肆意排放将严重威胁生态环境和人类健康；此外，现有的废水处理设备占地面积较大，工艺较为复杂，部分有机物难降解，并且大多都要添加氧化剂，氧化剂的存储和使用都会对环境造成一定的影响。

[0003] 高级氧化技术(Advanced Oxidation Process,简称AOPs)又称作深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)，羟基自由基可与有机污染物进行系列自由基链反应从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量有机物，最后矿化为CO2、H2O和其他矿物盐的技术。羟基自由基是一种很重要的活性氧，具有极强的氧化能力，氧化电位为2.8V，是自然界中仅次于最强氟的氧化剂，是臭氧的1.35倍，可与大多数有机污染物发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质矿化，且无二次污染，因此在理论和实践上都是最佳的绿色氧化剂。目前的高级氧化技术的使用普遍比较单一，效果较差，高级氧化的联合使用能够有效的使高级氧化的效率提高。

[0004] 目前，有机废水的处理多采用废水处理系统的三级处理，占地面积大，处理时间长，且处理设备固定，价格昂贵。对于位置偏远、废水不利于运输的场合，往往运输费用昂贵。因此需要一款小型集成式有机废水处理装置，体积小，便于移动运输，能够有自主的工作能力，节能减排，不添加氧化剂，处理过程绿色无污染。便于废水处理装置的运输，使得没有地域限制，针对大批量废水可以并联使用，满足大批量废水的处理。

发明内容

[0005] 本发明要解决的问题是提供一种小型集成式有机废水处理控制系统及控制方法，实现了废水处理装置的小型化、可移动、绿色处理。

[0006] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

[0007] 一种小型集成式有机废水处理控制系统，其特征在于：所述控制系统包括预处理模块、高级氧化模块、净水排放模块、检测模块和控制模块，

[0008] 所述控制器模块包括预处理控制模块、高级氧化控制模块、净水排放控制模块；

[0009] 所述的预处理模块包括离心泵、开关阀和反冲洗过滤器，预处理控制模块通过控制离心泵的启停和开关阀的开闭控制预处理模块的运行，通过控制反冲洗过滤器的反冲洗模式的开启对所述的过滤器进行反冲洗；

[0010] 所述的高级氧化模块包括加压泵、自激振荡对撞流空化器、自激振荡高效混合器、等离子体放电装置、制氧机、高频高压电源和超声波发生器。高级氧化控制模块通过控制加压泵、高频高压电源、制氧机、超声波发生器控制高级氧化模块的运行；

[0011] 所述的净水排放模块包括离心泵、离心式固液分离器、开关阀。净水排放控制模块通过控制离心泵的启停、开关阀的开闭和离心式固液分离器的启停来控制净水排放模块的运行。

[0012] 所述检测模块通过RS-485 电缆与控制器模块实现通讯，其包括分别与废水池和储液罐对应设置的第一液位计、第二液位计；所述检测模块在储液罐处设置的PH计，温度传感器、COD传感器，用于检测储液罐中废水的PH值、温度、化学需氧量COD值；所述检测模块在加压泵出口处设置的电磁流量计和压力变送器，用来检测进入高级氧化装置中的废水的流量和压力；所述检测模块在工业制氧机与等离子体放电装置连接处设置的气体流量计。

[0013] 所述控制系统可以根据废水的浓度来调整等离子电源的频率和电压控制等离子体发生的强度。

[0014] 所述控制系统可以根据废水的浓度来调整加压泵的压力，进而调整空化的强度。

[0015] 预处理控制模块通过检测反冲洗过滤器的压差来控制反冲模式，根据所述废水池里的第一液位计和所述储液罐内第二液位计的液位信息控制预处理模块的启停；高级氧化处理控制模块根据第二液位计以及所述储液罐中设置的COD传感器检测的数据控制高级氧化模块的启停；净水排放模块根据第二液位计以及所述储液罐中设置的COD传感器检测的数据控制净水排放模块的启停。

[0016] 控制方法为所述预处理控制模块开启第一离心泵，电动阀，将废水池的废水泵入预处理模块，经过反冲洗过滤器将废水过滤通入到储液罐中，反冲洗过滤器可以开启反冲洗模式进行反冲洗，反冲洗模式产生的废水回流到废水池中，储液罐中的液体充满后关闭预处理模式，所述高级氧化模块控制器控制开启高级氧化模块，储液罐中的废水由加压泵泵出并加压，通过分歧管进入到自激振荡对撞流空化器中产生水力空化，自激振荡空化器后端接有自激振荡高效混流器，自激振荡高效混流器将大气压强电离装置产生的氧活性粒子引入到废水中并进行充分的混合并通入到储液罐内，超声波发生装置放置在储液罐内，以在所述储液罐内产生声空化并加速氧活性粒子的传质。高级氧化模块循环运行将废水处理。经COD传感器检测达标后，关闭高级氧化模块；净水排放控制模块控制净水排放模块开启，开启第二电动开关阀，储液罐中的液体由第二离心泵泵出，经过离心式固液分离器，所述离心式固液分离器将分离出液体中的固体物。

[0017] 所述的高级氧化模块内废水进行循环处理。在净水排放模块后有一储存净化水的容器，容器内的净化水可以选择排放或者回收利用。

[0018] 执行该工艺的设备安装在一个小型长方体框架内，结构紧凑，体积小，便于运输。

[0019] 与现有技术相比较，本发明提出的一种小型集成式有机废水处理控制系统及其控制方法具有以下增益效果：

[0020] (1)本发明所述的一种小型集成式有机废水处理控制系统将含油废水处理过程集成在一个小型长方体框架内，结构紧凑，体积小，便于运输，能够适用多场景，满足小企业对废水处理的需求。

[0021] (2)本发明将多种高级氧化技术耦合在同一集成装置中，实现了各种高级氧化技术的协同作用，并且不使用化学添加剂，处理过程绿色无污染。

[0022] (3)本发明将有机废水处理过程自动化，中间不需要人的参与就能安全稳定的工作，并且通过控制器自动调节相应的工作参数达到能量利用的最优化。附图说明

[0023] 图1是本发明提供的一种小型集成式有机废水处理控制系统的各模块结构示意图。

[0024] 图2是本发明提供的一种小型集成式有机废水处理控制系统示意图。

[0025] 图3是控制系统各控制模块示意图。

具体实施方式

[0026] 以下结合附图对本发明做进一步详细说明：

[0027] 如图1所示，一种小型集成式有机废水处理控制系统包括控制器模块1、预处理模块2、高级氧化模块3、检测模块4和净水排放模块5五部分。

[0028] 如图2所示，所述的一种集成式有机废水处理控制系统，包括上位机6、PLC控制器7，废水池9、第一液位计8、第一电动开关阀10、第一离心泵11、反冲洗过滤器12，储液罐18、超声波发生器13，PH计14、温度传感器15、COD传感器16、第二液位计17、加压泵19、压力变送器21、电磁流量计22、电动调压阀20、自激振荡对撞流空化器23、自激振荡高效混合器24、工业制氧机25、气体流量计26、大气压强电离放电装置27、第二离心泵28、第二电动开关阀29、离心式固液分离器30。

[0029] 如图3所示，所述的的控制器模块1包括预处理控制模块32、高级氧化控制模块33和净水排放控制模块34。

[0030] 现参照图1，所述的一个控制器模块1，所述控制器模块1包括上位机6与PLC控制器7，控制器模块1与检测模块4相连接，所述检测模块4用来检测废水处理过程中液体的流量、压力、COD值和各液体储存装置液位。控制器模块1与预处理模块2、高级氧化模块3、净水排放模块5相连接，控制器模块1由检测模块4反馈的数据来控制各处理模块的运行。

[0031] 现参照图2，一种小型集成式有机废水处理控制系统示意图，其具有上位机6和PLC控制器7，上位机6作为人机界面来发出操纵命令和显示工作运行状态。PLC控制器7用来接收各检测仪器的信息进行控制设备的正常运转。废水由第一离心泵11泵入，经过反冲洗过滤器12进行过滤40μm以上的杂质，过滤后的废水通入到储液罐18中。储液罐18中的废水由加压泵19加压并泵出，由电动调压阀20调节废水的压力，废水流经自激振荡对撞空化器23中产生水力空化，水力空化产生的羟基自由基于废水发生反应将废水初步降解，流经自激振荡高效混合器24后，在自激振荡高效混合器24内部将形成负压，负压将大气压强等离子体放电装置27产生的氧活性粒子吸入自激振荡高效混合器24中，并与废水进行高效混合，增加传质效率。高能氧活性粒子由大气压强等离子体放电装置27产生，由工业制氧机25提供氧气。氧气通过大气压强等离子体放电装置27内部的双介质等离子体放电管由内部的高频高压电源提供能量进行放电，产生氧活性粒子。废水最后又通入到储液罐18中，储液罐18中的放置有一个超声波发生器13，超声波发生器13通过多个振动表面将强烈的超声波能量注入到储液罐18中的液体中，形成声空化，进一步进行高级氧化并加强氧活性粒子向废水的传质。废水溶液在高级氧化模块内进行循环氧化。处理完成后，由第二离心泵28泵出，流经离心式固液分离器30，由离心式固液分离器将高级氧化过程产生的固体物质去除，净水能够回收利用或者直接排放。

[0032] 一种用于小型集成式有机废水处理控制系统的控制方法如下：

[0033] 步骤一：有机废水保存在废水池8中，第一离心泵用来将废水池8中的废水泵出，并流经反冲洗过滤器12，反冲洗过滤器12反冲洗产生的废水回流至废水池8中，根据第二液位计17测量的液位信息传递给控制器模块1来控制第一离心泵11的启停以及第一电动开关阀10的开闭，当储液罐18中的液体低于一定液位后第一离心泵11、第一电动开关阀10开启，高于一定液位后第一离心泵11、第一电动开关阀10关闭。

[0034] 步骤二：待储液罐18内液体充满后，由控制器模块1启动加压泵19，工业制氧机25，大气压强电离放电装置27、超声波发生器13，对废水进行氧化处理，高级氧化模块是一个循环的系统，废水在高级氧化模块内部进行循环氧化处理，COD传感器用来检测COD数值是否低于废水的排放标准。根据PH计14、温度传感器15检测的数据来控制循环系统的压力以及放电装置的功率以达到能量的最优化利用。

[0035] 步骤三：COD传感器16检测到COD值低于废水的排放标准时，控制器模块1关闭加压泵19、工业制氧机25、大气压强电离放电装置27和超声波发生器13，之后启动第二离心泵28、第二开关阀29、离心式固液分离器30，将经高级氧化处理后的废水从储液罐18中泵出由离心式固液分离器30将由高级氧化处理产生的固体分离，最后产生的净水可以回收利用或直接排放。

[0036] 控制器模块根据COD传感器16反馈的数据控制加压泵19的转速、电动调压阀20的开度以及制氧机31流量与等离子体放电装置29的功率，达到能源最优化使用的目的。

[0037] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效方法变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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