公布日：2023.11.14
申請日：2023.08.23
分類號：C02F9/00(2023.01)I;B01F27/90(2022.01)I;B01F27/192(2022.01)I;B01F27/112(2022.01)I;B01F35/75(2022.01)I;B01F21/10(2022.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1
/52(2023.01)N;C02F1/50(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F1/58(2023.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，包括格柵池、調(diào)節(jié)池、污泥池、水解酸化池、沉淀池、曝氣池、二次沉淀池和消毒脫氮池，其依次通過管道連接，還包括藥劑混合裝置和調(diào)控模塊。本發(fā)明通過出藥口可將需要混合的藥劑呈扇形狀均勻的排入攪拌桶內(nèi)，避免加入的藥劑集中在一起，而將添加的藥劑分散開可大大提高藥劑的分散速率，節(jié)省混合時間，從而可提高水處理效率，并且本發(fā)明還可調(diào)節(jié)攪拌側(cè)軸的攪拌角度，使得藥劑可快速均勻的混合溶解，提高藥劑混合的效率，并且本發(fā)明還可以實(shí)時調(diào)節(jié)藥劑的噴灑速率，以精準(zhǔn)把控藥劑的使用量，從而可在資金成本方面達(dá)到節(jié)約節(jié)省的目的，也達(dá)到了在時間成本上大大節(jié)省的目的。
權(quán)利要求書
1.一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，包括格柵池(1)、調(diào)節(jié)池(2)、污泥池(3)、水解酸化池(4)、沉淀池(5)、曝氣池(6)、二次沉淀池(7)和消毒脫氮池(8)，其依次通過管道連接，其特征在于：還包括藥劑混合裝置(9)和調(diào)控模塊，所述藥劑混合裝置(9)與所述二次沉淀池(7)貫通，所述藥劑混合裝置(9)用于對污水處理用藥劑進(jìn)行混合溶解，并將溶解后的藥劑噴灑到所述二次沉淀池(7)內(nèi)，所述調(diào)控模塊用于根據(jù)藥劑的溶解度調(diào)節(jié)所述藥劑混合裝置(9)內(nèi)攪拌軸(11)的速度和角度，并且根據(jù)藥劑濃度控制向所述二次沉淀池(7)內(nèi)噴灑藥劑的速率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述藥劑混合裝置(9)包括攪拌桶(10)，所述攪拌桶(10)內(nèi)部設(shè)有攪拌軸(11)和撒藥組件(12)，所述攪拌軸(11)頂部與電動伸縮桿(13)的伸縮端連接，所述電動伸縮桿(13)用于帶動所述攪拌軸(11)位移，所述電動伸縮桿(13)外側(cè)設(shè)有固定連接的保護(hù)外殼(14)，所述保護(hù)外殼(14)與驅(qū)動電機(jī)(15)的輸出軸固定連接，所述驅(qū)動電機(jī)(15)用于帶動所述攪拌軸(11)轉(zhuǎn)動，所述撒藥組件(12)與所述攪拌軸(11)同步轉(zhuǎn)動，所述撒藥組件(12)可將藥劑均勻的撒入所述攪拌桶(10)內(nèi)，所述攪拌軸(11)上設(shè)有若干個攪拌側(cè)軸(16)，所述攪拌側(cè)軸(16)與調(diào)節(jié)組件(17)連接，所述調(diào)節(jié)組件(17)用于調(diào)節(jié)所述攪拌側(cè)軸(16)的攪拌角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述撒藥組件(12)包括撒藥盒(18)，所述撒藥盒(18)上開設(shè)有藥槽(19)，所述藥槽(19)內(nèi)部設(shè)有滑動連接的放藥盒(20)，所述藥槽(19)底部設(shè)有若干個出藥口(21)，所述出藥口(21)用于將所述撒藥盒(18)內(nèi)的藥劑撒入所述攪拌桶(10)內(nèi)，所述出藥口(21)底部為弧形，所述撒藥盒(18)底部設(shè)有與所述出藥口(21)相匹配的弧形擋板(22)，所述撒藥盒(18)一端側(cè)壁設(shè)有轉(zhuǎn)動連接的圓形連接板(23)，所述圓形連接板(23)與所述弧形擋板(22)固定連接，所述圓形連接板(23)上等距設(shè)有若干個輪齒一(24)，所述攪拌桶(10)側(cè)壁上設(shè)有若干組等距分布的輪齒二(25)，所述輪齒二(25)與所述輪齒一(24)相嚙合，所述攪拌桶(10)側(cè)壁上設(shè)有若干組等距分布的輪齒三(26)，所述輪齒三(26)與所述輪齒二(25)錯位分布，且所述輪齒三(26)的齒向與所述輪齒二(25)的齒向相反，所述輪齒三(26)與所述輪齒一(24)相嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述放藥盒(20)兩側(cè)對稱設(shè)有兩根牽引繩(27)，所述牽引繩(27)一端與收卷軸(29)連接，所述收卷軸(29)外壁設(shè)有發(fā)條(28)，所述收卷軸(29)一端連接有齒輪二(30)，兩側(cè)的所述齒輪二(30)錯位分布，所述攪拌桶(10)側(cè)壁上設(shè)有與所述齒輪二(30)相匹配的環(huán)形滑槽一(31)，所述環(huán)形滑槽一(31)內(nèi)部設(shè)有若干組等距分布的輪齒四(32)，所述輪齒四(32)與所述齒輪二(30)相嚙合，兩個所述環(huán)形滑槽一(31)內(nèi)的所述輪齒四(32)錯位分布。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述發(fā)條(28)設(shè)于發(fā)條盒內(nèi)部，所述攪拌桶(10)側(cè)壁上設(shè)有與所述發(fā)條盒相匹配的環(huán)形導(dǎo)向槽(33)，所述發(fā)條盒與所述齒輪二(30)分布設(shè)于T型連接軸的兩端，所述T型連接軸與連接板一(34)固定連接，其中一個所述連接板一(34)與所述撒藥盒(18)固定連接，另一個所述連接板一(34)通過連接桿一(35)與所述保護(hù)外殼(14)固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)組件(17)包括萬向聯(lián)軸器(36)，所述攪拌側(cè)軸(16)兩端均分別連接所述萬向聯(lián)軸器(36)，其中一個所述萬向聯(lián)軸器(36)與所述攪拌軸(11)連接，另一個所述萬向聯(lián)軸器(36)與連接桿二(37)連接，所述連接桿二(37)一端外壁套設(shè)有齒輪三(38)，所述攪拌桶(10)側(cè)壁上設(shè)有與所述齒輪三(38)相匹配的環(huán)形滑槽二(39)，所述環(huán)形滑槽二(39)內(nèi)設(shè)有與所述齒輪三(38)相嚙合的輪齒五(40)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述攪拌桶(10)內(nèi)部設(shè)有在線濃度傳感器，所述攪拌桶(10)通過連接管與計(jì)量泵連接，所述計(jì)量泵通過連接與噴灑頭(41)連接，所述連接管上設(shè)有電磁閥，所述噴灑頭(41)位于所述二次沉淀池(7)的進(jìn)水口上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)控模塊包括藥劑分散模型建立單元、藥劑溶解分析單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和精度補(bǔ)償單元，所述藥劑分散模型建立單元用于對加入攪拌桶(10)內(nèi)的藥劑分子的分散路徑進(jìn)行模擬，建立分子分散模型，所述藥劑溶解分析單元用于計(jì)算藥劑的溶解度，以及溶解后的藥劑濃度，所述數(shù)據(jù)采集單元用于對處理的污水量、污水實(shí)時流速、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元，所述控制單元用于發(fā)出指令信號，其根據(jù)藥劑分子分散模型調(diào)節(jié)攪拌側(cè)軸(16)的攪拌角度，通過溶解后的藥劑濃度控制攪拌軸(11)的轉(zhuǎn)動速度，根據(jù)藥劑濃度并結(jié)合數(shù)據(jù)采集單元所采集到的數(shù)據(jù)控制噴灑頭(41)噴灑藥劑的速率，所述精度補(bǔ)償單元用于測量污水中污染物的含量，并將數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)分析單元，根據(jù)實(shí)時采集到的污染物含量的數(shù)據(jù)，計(jì)算出實(shí)際污水中污染物含量與預(yù)計(jì)的污水中污染物含量之間的誤差，并將誤差補(bǔ)償?shù)娇刂茊卧獌?nèi)，實(shí)時調(diào)節(jié)噴灑頭(41)噴灑藥劑的速率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)控模塊工作的具體步驟為：步驟S1、建立藥劑分子分散模型，實(shí)時模擬藥劑分子溶解時的分散路徑；步驟S2、根據(jù)藥劑分子分散模型，計(jì)算分散度，根據(jù)藥劑分子的分散度，計(jì)算出攪拌側(cè)軸(16)的攪拌角度；步驟S3、計(jì)算藥劑溶解度，并根據(jù)藥劑溶解度變化曲線計(jì)算出攪拌軸(11)的攪拌速度，再根據(jù)藥劑溶解率得到溶解后的藥劑濃度，再將藥劑濃度與污水的污水量、污水實(shí)時流速和溫度數(shù)據(jù)結(jié)合，計(jì)算出藥劑的噴灑速率；步驟S4、根據(jù)步驟2計(jì)算出的攪拌側(cè)軸(16)的攪拌角度，通過控制單元發(fā)送調(diào)節(jié)指令到電動伸縮桿(13)，調(diào)節(jié)攪拌側(cè)軸(16)的攪拌角度，并根據(jù)步驟3計(jì)算出的藥劑噴灑速率，通過控制單元發(fā)送控制指令到計(jì)量泵，調(diào)節(jié)噴灑頭(41)噴灑藥劑的速率步驟S5、實(shí)時監(jiān)測污水中污染物的含量，計(jì)算誤差量，將誤差量補(bǔ)償?shù)讲襟ES3的計(jì)算中，計(jì)算出精準(zhǔn)的藥劑噴灑速率。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，其特征在于：所述調(diào)節(jié)模塊還包括藥劑控制單元、風(fēng)速測量單元和藥劑投放速度單元，所述藥劑控制單元用于定量投放規(guī)定含量的藥劑，所述風(fēng)速測量單元用于測量投放藥劑時的風(fēng)速，所述藥劑投放速度單元用于調(diào)節(jié)撒藥組件(12)投放藥劑的速度，并將藥劑投放速度數(shù)據(jù)反饋到控制單元。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種加速藥劑擴(kuò)散混合的污水處理系統(tǒng)，包括格柵池、調(diào)節(jié)池、污泥池、水解酸化池、沉淀池、曝氣池、二次沉淀池和消毒脫氮池，其依次通過管道連接，還包括藥劑混合裝置和調(diào)控模塊，所述藥劑混合裝置與所述二次沉淀池貫通，所述藥劑混合裝置用于對污水處理用藥劑進(jìn)行混合溶解，并將溶解后的藥劑噴灑到所述二次沉淀池內(nèi)，所述調(diào)控模塊用于根據(jù)藥劑的溶解度調(diào)節(jié)所述藥劑混合裝置內(nèi)攪拌軸的速度和角度，并且根據(jù)藥劑濃度控制向所述二次沉淀池內(nèi)噴灑藥劑的速率。
進(jìn)一步的，所述藥劑混合裝置包括攪拌桶，所述攪拌桶內(nèi)部設(shè)有攪拌軸和撒藥組件，所述攪拌軸頂部與電動伸縮桿的伸縮端連接，所述電動伸縮桿用于帶動所述攪拌軸位移，所述電動伸縮桿外側(cè)設(shè)有固定連接的保護(hù)外殼，所述保護(hù)外殼與驅(qū)動電機(jī)的輸出軸固定連接，所述驅(qū)動電機(jī)用于帶動所述攪拌軸轉(zhuǎn)動，所述撒藥組件與所述攪拌軸同步轉(zhuǎn)動，所述撒藥組件可將藥劑均勻的撒入所述攪拌桶內(nèi)，所述攪拌軸上設(shè)有若干個攪拌側(cè)軸，所述攪拌側(cè)軸與調(diào)節(jié)組件連接，所述調(diào)節(jié)組件用于調(diào)節(jié)所述攪拌側(cè)軸的攪拌角度。
進(jìn)一步的，所述撒藥組件包括撒藥盒，所述撒藥盒上開設(shè)有藥槽，所述藥槽內(nèi)部設(shè)有滑動連接的放藥盒，所述藥槽底部設(shè)有若干個出藥口，所述出藥口用于將所述撒藥盒內(nèi)的藥劑撒入所述攪拌桶內(nèi)，所述出藥口底部為弧形，所述撒藥盒底部設(shè)有與所述出藥口相匹配的弧形擋板，所述撒藥盒一端側(cè)壁設(shè)有轉(zhuǎn)動連接的圓形連接板，所述圓形連接板與所述弧形擋板固定連接，所述圓形連接板上等距設(shè)有若干個輪齒一，所述攪拌桶側(cè)壁上設(shè)有若干組等距分布的輪齒二，所述輪齒二與所述輪齒一相嚙合，所述攪拌桶側(cè)壁上設(shè)有若干組等距分布的輪齒三，所述輪齒三與所述輪齒二錯位分布，且所述輪齒三的齒向與所述輪齒二的齒向相反，所述輪齒三與所述輪齒一相嚙合。
進(jìn)一步的，所述放藥盒兩側(cè)對稱設(shè)有兩根牽引繩，所述牽引繩一端與收卷軸連接，所述收卷軸外壁設(shè)有發(fā)條，所述收卷軸一端連接有齒輪二，兩側(cè)的所述齒輪二錯位分布，所述攪拌桶側(cè)壁上設(shè)有與所述齒輪二相匹配的環(huán)形滑槽一，所述環(huán)形滑槽一內(nèi)部設(shè)有若干組等距分布的輪齒四，所述輪齒四與所述齒輪二相嚙合，兩個所述環(huán)形滑槽一內(nèi)的所述輪齒四錯位分布。
進(jìn)一步的，所述發(fā)條設(shè)于發(fā)條盒內(nèi)部，所述攪拌桶側(cè)壁上設(shè)有與所述發(fā)條盒相匹配的環(huán)形導(dǎo)向槽，所述發(fā)條盒與所述齒輪二分布設(shè)于T型連接軸的兩端，所述T型連接軸與連接板一固定連接，其中一個所述連接板一與所述撒藥盒固定連接，另一個所述連接板一通過連接桿一與所述保護(hù)外殼固定連接。
進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)組件包括萬向聯(lián)軸器，所述攪拌側(cè)軸兩端均分別連接所述萬向聯(lián)軸器，其中一個所述萬向聯(lián)軸器與所述攪拌軸連接，另一個所述萬向聯(lián)軸器與連接桿二連接，所述連接桿二一端外壁套設(shè)有齒輪三，所述攪拌桶側(cè)壁上設(shè)有與所述齒輪三相匹配的環(huán)形滑槽二，所述環(huán)形滑槽二內(nèi)設(shè)有與所述齒輪三相嚙合的輪齒五。
進(jìn)一步的，所述攪拌桶內(nèi)部設(shè)有在線濃度傳感器，所述攪拌桶通過連接管與計(jì)量泵連接，所述計(jì)量泵通過連接與噴灑頭連接，所述連接管上設(shè)有電磁閥，所述噴灑頭位于所述二次沉淀池的進(jìn)水口上方。
進(jìn)一步的，所述調(diào)控模塊包括藥劑分散模型建立單元、藥劑溶解分析單元、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元和精度補(bǔ)償單元，所述藥劑分散模型建立單元用于對加入攪拌桶內(nèi)的藥劑分子的分散路徑進(jìn)行模擬，建立分子分散模型，所述藥劑溶解分析單元用于計(jì)算藥劑的溶解度，以及溶解后的藥劑濃度，所述數(shù)據(jù)采集單元用于對處理的污水量、污水實(shí)時流速、溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到控制單元，所述控制單元用于發(fā)出指令信號，其根據(jù)藥劑分子分散模型調(diào)節(jié)攪拌側(cè)軸的攪拌角度，通過溶解后的藥劑濃度控制攪拌軸的轉(zhuǎn)動速度，根據(jù)藥劑濃度并結(jié)合數(shù)據(jù)采集單元所采集到的數(shù)據(jù)控制噴灑頭噴灑藥劑的速率，所述精度補(bǔ)償單元用于測量污水中污染物的含量，并將數(shù)據(jù)反饋到數(shù)據(jù)分析單元，根據(jù)實(shí)時采集到的污染物含量的數(shù)據(jù)，計(jì)算出實(shí)際污水中污染物含量與預(yù)計(jì)的污水中污染物含量之間的誤差，并將誤差補(bǔ)償?shù)娇刂茊卧獌?nèi)，實(shí)時調(diào)節(jié)噴灑頭噴灑藥劑的速率。
進(jìn)一步的，所述調(diào)控模塊工作的具體步驟為：
步驟S1、建立藥劑分子分散模型，實(shí)時模擬藥劑分子溶解時的分散路徑；
步驟S2、根據(jù)藥劑分子分散模型，計(jì)算分散度，根據(jù)藥劑分子的分散度，計(jì)算出攪拌側(cè)軸的攪拌角度；
步驟S3、計(jì)算藥劑溶解度，并根據(jù)藥劑溶解度變化曲線計(jì)算出攪拌軸的攪拌速度，再根據(jù)藥劑溶解率得到溶解后的藥劑濃度，再將藥劑濃度與污水的污水量、污水實(shí)時流速和溫度數(shù)據(jù)結(jié)合，計(jì)算出藥劑的噴灑速率；
步驟S4、根據(jù)步驟2計(jì)算出的攪拌側(cè)軸的攪拌角度，通過控制單元發(fā)送調(diào)節(jié)指令到電動伸縮桿，調(diào)節(jié)攪拌側(cè)軸的攪拌角度，并根據(jù)步驟3計(jì)算出的藥劑噴灑速率，通過控制單元發(fā)送控制指令到計(jì)量泵，調(diào)節(jié)噴灑頭噴灑藥劑的速率
步驟S5、實(shí)時監(jiān)測污水中污染物的含量，計(jì)算誤差量，將誤差量補(bǔ)償?shù)讲襟ES3的計(jì)算中，計(jì)算出精準(zhǔn)的藥劑噴灑速率。
進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)模塊還包括藥劑控制單元、風(fēng)速測量單元和藥劑投放速度單元，所述藥劑控制單元用于定量投放規(guī)定含量的藥劑，所述風(fēng)速測量單元用于測量投放藥劑時的風(fēng)速，所述藥劑投放速度單元用于調(diào)節(jié)撒藥組件投放藥劑的速度，并將藥劑投放速度數(shù)據(jù)反饋到控制單元。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：
1、本發(fā)明通過出藥口可將需要混合的藥劑呈扇形狀均勻的排入攪拌桶內(nèi)，以使藥劑分散排入攪拌桶內(nèi)，避免加入的藥劑集中在一起，而將添加的藥劑分散開可大大提高藥劑的分散速率，節(jié)省混合時間，從而可提高水處理效率，并且實(shí)現(xiàn)將藥劑分散排入的結(jié)構(gòu)，其所利用的動力源是帶動攪拌軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動電機(jī)，并沒有另外設(shè)置動力源，使資源充分得到使用，提高資源利用率，并且本發(fā)明還可調(diào)節(jié)攪拌側(cè)軸的攪拌角度，使得攪拌側(cè)軸可全方位的對藥劑進(jìn)行攪拌混合，使得藥劑可快速均勻的混合溶解，提高藥劑混合的效率，并且本發(fā)明還可以實(shí)時調(diào)節(jié)藥劑的噴灑速率，以精準(zhǔn)把控藥劑的使用量，從而可在資金成本方面達(dá)到節(jié)約節(jié)省的目的，并且整體水處理的效率也提高了，也達(dá)到了在時間成本上大大節(jié)省的目的。
（發(fā)明人：葉益帆;周敏;徐俊）
