[实用新型]一种节能变频人工湿地水处理系统有效

专利信息
申请号: 201821592292.2 申请日: 2018-09-28
公开(公告)号: CN208883576U 公开(公告)日: 2019-05-21
发明(设计)人: 赵彦松;马俊杰;刘硕 申请(专利权)人: 北京东方园林环境股份有限公司
主分类号: C02F3/32 分类号: C02F3/32
代理公司: 北京金蓄专利代理有限公司 11544 代理人: 孙巍
地址: 100015 北京市朝*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 人工湿地主体 提升泵 水处理系统 人工湿地 水质监测传感器 水质监测单元 本实用新型 地表水域 水质数据 变频 湿地 变频控制技术 节能 变频控制 出水位置 电气连接 高效运行 运行频率 布水管 出水端 出水口 处理量 集水管 保证 安全
【说明书】:

实用新型涉及一种节能变频人工湿地水处理系统,包括人工湿地主体、地表水域以及设置在所述地表水域与人工湿地主体之间的提升泵,所述提升泵的出水端与人工湿地主体内的布水管相连接,所述人工湿地主体内的集水管的出水位置设有水质监测传感器,所述水质监测传感器与水质监测单元电气连接,所述人工湿地水处理系统还包括控制单元,所述控制单元获取水质监测单元中的出水口水质数据并根据所述水质数据变频控制提升泵的运行频率。本实用新型结构设计简单合理,采用变频控制技术,实现了提升泵按需运行,提高了湿地日处理量,保证了湿地长期安全、高效运行。

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域,特别是涉及一种节能变频人工湿地水处理系统。

背景技术

人工湿地是一种为处理污水而利用工程手段模拟自然湿地系统建造的构筑物,具有高效、低耗的特点。20世纪70年代以来,该技术被广泛应用于处理各种废水,其中尤以被应用于处理农村生活污水。

对人工湿地的出水水质,影响人工湿地处理效果的因素有水力负荷(HLR)、水力停留时间(HRT)、气候、原水水质、植物、环境温度等。据现有的人工湿地技术运行现状来看,湿地的去污效率只发挥其功能的32%,主要限制因素是其内部复杂的水力学运动方式和污水水流状态难以把握。

水流流速决定了水力停留时间(HRT),而水力停留时间决定了污水与湿地的接触程度,这对处理效果有很大的关系。实验表明当流速大时,水力停留时间短,污水处理效果不好,无法达到微生物中降解有机磷所用的时间,而且原先被吸附在填料和植物根系表面的磷也很快被水流带走,没有足够的时间反应消耗,所以磷的去除率偏低;当适当降低流速时,水力停留时间变长,能够提升污水处理效果。

为了按保证稳定出水水质,可以考虑调节流速,保证水力停留时间,但影响水流流速的是放置在人工湿地进口处提升泵,提升泵只有一种工作电流、工作频率,在实际应用中无法改变,在实际使用中,大都采用比较粗放式的开关量控制,无法根据出水水质动态调节湿地内水流流速,造成湿地内水流流速波动大,人工湿地处理负荷波动大,不利于稳定处理和保障出水水质,而且可能消耗更多电能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种节能变频人工湿地水处理系统,通过使水流流速恒定在正常范围内,确定最佳水力停留时间,达到高效利用湿地处理能力,使湿地长期高效运行,变频控制相比对提升泵的粗放式控制更节省耗电量。

为实现上述目的,本实用新型提供了一种节能变频人工湿地水处理系统,包括人工湿地主体、地表水域以及设置在所述地表水域与人工湿地主体之间的提升泵,所述提升泵的出水端与人工湿地主体内的布水管相连接,所述人工湿地主体内的集水管的出水位置设有水质监测传感器,所述水质监测传感器与水质监测单元电气连接,所述人工湿地水处理系统还包括控制单元,所述控制单元获取水质监测传感器中的出水口水质数据并根据所述水质数据控制提升泵的运行频率。

优选地,所述控制单元包括断路器、接触器、PLC处理器、通讯模块、热继电器、开关电源、模拟量输入/出模块以及变频器。

优选地,所述PLC处理器通过MODBUS协议读取水质监测单元中出水口水质数据,并与设定的达标水质的数值比较,当出水口水质数值超过设定的达标水质要求标准的误差范围时,所述PLC处理器通过PID运算控制提升泵工频运行;当出水口水质处于设定的达标水质要求标准的误差范围内时,所述PLC处理器通过PID运算控制模拟量输出模块的输出电流信号,控制变频器的输出供电频率,控制提升泵变频运行。

优选地,所述水质监测单元包括水质在线监测仪。

优选地,所述水质监测传感器包括pH/水温传感器、溶解氧传感器、电导率传感器以及浊度传感器。

基于上述技术方案,本实用新型的优点是:

(1)本实用新型相比通过提升泵的开关量控制的方式进行调节的方式,成本增加不大,却使得电力节能效果更好。

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