一种智能污水回收系统及其工作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种智能污水回收系统及其工作方法。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
3.在混凝土搅拌站的生产过程中，不可避免地会产生污水，其主要来源于三个方面，一是生产过程中清洗搅拌机等机械设备所产生的，二是生产结束后清洗混凝土运输车产生的废水，三是冲洗生产场地的灰尘产生的废水，可见，污水中含有砂石等骨料和粉料，传统混凝土搅拌站所用的三级沉淀池处理污水得到清水的方式，是污水进入一级沉淀池沉淀后静置，将上层污水排入二级沉淀池进一步沉淀，而底层沉积的淤泥达到一定量时用挖掘机挖出堆放，再外运处理，二级沉淀池得到的清水进入三级沉淀池，即回收水池。这种方式虽然简单，但在沉淀的淤泥中还含有砂、石等可以继续利用的原材料，建设沉淀池需要占用大量的土地面积，并且污水的碱性过高，若不做处理直接再次利用会对仪器设备造成腐蚀，减少使用寿命，若随意排放则会污染环境。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种智能污水回收系统及其工作方法，其在传统污水处理方法的基础上进行改进，减少土地面积的占用，优化三级沉淀，结合砂石分离机，改善污水的酸碱度，配合智能检测、自动控制，对污水和残渣进行循环利用，从而保护环境。
5.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.本发明第一方面提供了一种智能污水回收系统。
7.一种智能污水回收系统，包括依次连接的砂石分离机、一级污水罐、二级污水罐、过滤池和回收罐，所述一级污水罐与二级污水罐之间的污水输送管路上设有第一化学需氧量在线分析仪和第一电动调节蝶阀，所述第一化学需氧量在线分析仪和第一电动调节蝶阀均与控制系统连接；
8.所述第一化学需氧量在线分析仪根据测得的当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，以此控制第一电动调节蝶阀的打开对应的角度。
9.进一步地，所述控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，依据以下公式：
[0010][0011]
进一步地，所述砂石分离机与一级污水罐之间的污水输送管路上设有用于检测酸碱度的ph检测仪和用于检测水流流速的流速传感器，所述ph检测仪和流速传感器均与控制
系统连接，所述ph检测仪将检测的当前污水的酸碱度发送至控制系统，所述流速传感器将当前污水水流流速发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水的酸碱度、当前污水水流流速和絮凝剂，计算需要的絮凝剂量。
[0012]
进一步地，所述控制系统根据当前污水的酸碱度、当前污水水流流速和絮凝剂，计算需要的絮凝剂量，依据以下公式：
[0013]
m＝v0
×
(10
p0-14-10
p1-14
)
×m[0014]
式中，p0为ph检测仪检测的当前污水的酸碱度，p1为目标ph值，v0为当前污水水流流速m3/h，m为絮凝剂的相对分子质量，m为需要的絮凝剂量。
[0015]
进一步地，所述控制系统根据所述絮凝剂量将絮凝剂加入至一级污水罐中，以使絮凝剂吸附悬浮物使其沉淀，所述一级污水罐的底部设有电磁阀和排放口，所述电磁阀分别连接控制系统和振动电机，所述控制系统控制电磁阀打开或关闭，所述电磁阀打开时，振动电机启动，电磁阀关闭时，振动电机关闭。
[0016]
进一步地，所述二级污水罐与过滤池之间的污水输送管路上设有第二化学需氧量在线分析仪和第二电动调节蝶阀，所述第二化学需氧量在线分析仪和第二电动调节蝶阀均与控制系统连接；所述第二化学需氧量在线分析仪检测当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量，控制第二电动调节蝶阀的打开或关闭。
[0017]
进一步地，所述回收罐连接清水池，所述清水池连接砂石分离机。
[0018]
进一步地，所述砂石分离机上方设有污水入口，所述砂石分离机底部设有出砂口和出石口。
[0019]
进一步地，所述回收罐和清水池上均设有清水出口。
[0020]
本发明第二方面提供了一种智能污水回收系统的工作方法。
[0021]
一种智能污水回收系统的工作方法，采用第一个方面所述的智能污水回收系统，包括：
[0022]
废水进入砂石分离机后，污水进入一级污水罐，ph检测仪和流速传感器分别检测污水的酸碱度和水流速度，并分别将污水的酸碱度和水流速度发送给控制系统，所述控制系统根据污水的酸碱度、水流速度和絮凝剂，计算絮凝剂量，以此控制絮凝剂加入到一级污水罐中；
[0023]
第一化学需氧量在线分析仪测量当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，以此控制第一电动调节蝶阀的打开对应的角度；
[0024]
第二化学需氧量在线分析仪检测当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量，控制第二电动调节蝶阀的打开或关闭；
[0025]
二级污水罐中的水依次经过过滤池和回收罐后，得到清水，输送至砂石分离机。
[0026]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0027]
本发明为了解决传统的三级沉淀池在处理污水过程中存在的原料浪费、处理效果不佳、占地面积大等问题，通过对混凝土搅拌站污水的处理，将污水中的骨料分离出来继续
使用，提高了原料利用率，减少占地面积，中和污水的碱性，有利于延长设备的寿命，通过智能传感器检测与自动控制，实现污水的循环利用，节约资源，保护环境。
附图说明
[0028]
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
[0029]
图1为本发明示出的智能污水回收系统的结构图；
[0030]
图2为本发明示出的智能污水回收系统的工作方法的流程图；
[0031]
图中，1、砂石分离机，2、一级污水罐，3、二级污水罐，4、过滤池，5、回收水罐，6、清水池，7、ph检测仪，8、流速传感器，9、第一化学需氧量(cod)在线分析仪，10、第一电动调节蝶阀，11、第二电动调节蝶阀，12、第二化学需氧量(cod)在线分析仪，13、电磁阀，14、出砂口，15、出石口，16、污水入口，17、第一清水出口，18、第二清水出口，19、排放口，20、第一聚合硫酸铝入口，21、第二聚合硫酸铝入口，22、振动电机。
具体实施方式
[0032]
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0033]
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0034]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0035]
在本发明中，术语如“地下”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
[0036]
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
[0037]
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0038]
实施例1
[0039]
如图1所示，本发明实施例1提供了一种智能污水回收系统，包括砂石分离机1、一级污水罐2、二级污水罐3、过滤池4、回收水罐5、清水池6以及控制系统。
[0040]
所述砂石分离机1与污水回收管道、排污管道和骨料传送带连接，清洗搅拌主机、运输车等设备的污水通过回收管道、污水入口16进入砂石分离机1，砂石分离机1将污水中的砂、石分别分离出来送到出砂口14和出石口15后经骨料传送带运至骨料仓，等待继续使用，所得的污水和冲洗厂区的污水进入一级污水罐2中静置。
[0041]
在砂石分离机1和一级污水罐2之间的污水输送管道上装设ph检测仪7和水流流速
传感器8，结合所测污水的ph值和水流流速，所述控制系统经过计算得到中和污水酸碱度所需的聚合硫酸铝的量，并通过第一聚合硫酸铝入口20向一级污水罐2中进行投放中和，以使污水的酸碱度降至6～9，并且还能去除污水中的固体悬浮颗粒，所述一级污水罐2装有振动电机22，底部装设电磁阀13和排放口19，电磁阀13与振动电机22联动，以便罐中的沉淀物能够排放得更干净。
[0042]
具体地，所述控制系统经过计算得到中和污水酸碱度所需的聚合硫酸铝的量的过程包括：设p0为ph检测仪的读数，p1为目标ph值，v0为污水水流流速m3/h，m为聚合硫酸铝的相对分子质量，则需要的聚合硫酸铝的量m＝v0
×
[0043]
(10
p0-14-10
p1-14
)
×
m；或者先取部分污水水样通过实验配比来确定准确的投放量。
[0044]
所述一级污水罐2的出水口处装设第一化学需氧量(cod)在线分析仪9和第一电动调节蝶阀10，第一电动调节蝶阀可以调节打开角度，由《污水综合排放标准》知，混凝土搅拌站污水的排放应执行二级标准，化学需氧量(cod)的二级标准为小于150mg/l，三级标准为小于500mg/l，故所述一级污水罐出水口处的污水cod浓度范围可设定为150～500mg/l，当第一化学需氧量在线分析仪9测得污水的cod浓度低于设定的cod浓度范围的下限阈值时，将电信号传送给控制系统，经控制系统处理后控制第一电动调节蝶阀10打开，将静置得到的水排入置于地下的二级污水罐3，当污水的cod浓度高于上限阈值时，控制系统控制第一电动调节蝶阀10关闭，在此过程中，出水口排出污水的cod浓度会改变，根据第一化学需氧量在线分析仪9测得的污水的cod浓度，控制系统发出信号，调节蝶阀的打开角度。
[0045]
具体地，混凝土搅拌中的污水为工业用水，故由《污水综合排放标准》知，其排放应执行二级标准，化学需氧量(cod)的二级标准为小于150mg/l，三级标准为小于500mg/l，而混凝土搅拌设备产生的污水cod一般在200～600mg/l，经过一、二级污水罐处理后，故可将一级污水罐出水口处的污水cod目标范围设为150～500mg/l，通过放置在一级污水罐出水口处的第一化学需氧量在线分析仪9实时监测污水cod，第一电动调剂蝶阀的打开角度最大为90
°
，最小为0
°
。
[0046][0047]
出水口污水cod大于500mg/l时，第一电动调节蝶阀关闭，即打开角度为0
°
，小于150mg/l时，第一电动调节蝶阀打开，打开角度为90
°
。
[0048]
一级污水罐出水口处的第一电动调节蝶阀10的打开角度随着污水cod的增加而逐渐减小，具体开度的控制根据上述方法实现，控制系统接收第一化学需氧量在线分析仪的数据，分析处理后发送指令控制第一电动调节蝶阀10阀门的开度。
[0049]
所述二级污水罐3置于地下，其出水口同样设置第二化学需氧量在线分析仪12和第二电动调节蝶阀11，由于其出水口的污水cod浓度要达到国家标准规定的小于150mg/l，故当出水口污水cod大于150mg/l时，第二电动调节蝶阀11关闭，即打开角度为0
°
，出水口污水cod小于150mg/l时，第二电动调节蝶阀11打开，打开角度为90
°
，所述第二电动调节蝶阀11的打开与关闭具体由控制系统发送指令控制。
[0050]
所述一级污水罐2中已投放聚合硫酸铝来中和污水的ph值，故一、二级污水罐中污水的ph值相同，但污水的cod浓度不同，仍需通过第二聚合硫酸铝入口21向所述二级污水罐3中投放适量的聚合硫酸铝，具体投放量由试验配比确定，以达到符合标准规定的污水cod
浓度。可参考一级污水罐投放的方法，具体不再赘述。
[0051]
所述过滤池4置于地下，并且在一级污水罐2下面，从二级污水罐2排出的水进入过滤池4进行第三级处理，经过滤装置过滤后所得的水由水泵送入四级回收水罐5，以便循环利用，若回收水罐5内的水里含有超标的化学物质，可用清水池6中的清水稀释达标后再利用。
[0052]
所述清水池6采用露天设计，可收集雨水，回收水罐5和清水池6可向砂石分离机提供清洗砂、石所需的清水，也可提供清水搅拌混凝土或清洗搅拌主机和运输车等设备，提高污水利用率。回收水罐5和清水池6中的清水也可经第一清水出口17、第二清水出口18抽出利用。
[0053]
实施例2
[0054]
本实施例提供了一种智能污水回收系统的工作方法。
[0055]
如图1、图2所示，废水经过污水入口16进入砂石分离机1，得到清洗干净的砂、石，砂、石分别在出砂口14、出石口15排出，之后所得的污水经由水泵送入一级污水罐2中，在运送管道中设有ph检测仪7和水流流速传感器8用以检测污水的酸碱度和水流速度，将检测到的数据传给控制系统，经过控制系统计算可得到所需投放的聚合硫酸铝的量，在聚合硫酸铝入口20投放絮凝剂聚合硫酸铝来中和污水酸碱度，并能够吸附污水中的悬浮物使其沉淀，控制系统可以控制电磁阀13的打开和关闭，电磁阀13打开时，振动电机22启动，电磁阀13关闭时，振动电机22关闭，从而尽可能将全部的沉淀物从排放口19排出到运输沉淀物的车里，将沉淀物运出处理。控制系统根据第一化学需氧量(cod)在线分析仪9所测的污水的cod浓度控制第一电动调节蝶阀10的打开、关闭和打开角度，从而将静置后的水排入二级污水罐3，同样，为了达到所设定的污水的cod浓度，在聚合硫酸铝入口21向二级污水罐3中投放聚合硫酸铝，根据第二化学需氧量(cod)在线分析仪12测得的污水的cod浓度来控制电动调节蝶阀11的打开和关闭，将所得的水排入过滤池4中过滤后由水泵将得到的清水抽出存放至回收水罐5中等待再次被利用，砂石分离机1清洗砂、石所需的清水来源于回收水罐5和清水池6，回收水罐5和清水池6中的清水也可经出口17、18抽出利用。
[0056]
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智能污水回收系统，其特征在于，包括依次连接的砂石分离机、一级污水罐、二级污水罐、过滤池和回收罐，所述一级污水罐与二级污水罐之间的污水输送管路上设有第一化学需氧量在线分析仪和第一电动调节蝶阀，所述第一化学需氧量在线分析仪和第一电动调节蝶阀均与控制系统连接；所述第一化学需氧量在线分析仪根据测得的当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，以此控制第一电动调节蝶阀的打开对应的角度。2.根据权利要求1所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，依据以下公式：3.根据权利要求1所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述砂石分离机与一级污水罐之间的污水输送管路上设有用于检测酸碱度的ph检测仪和用于检测水流流速的流速传感器，所述ph检测仪和流速传感器均与控制系统连接，所述ph检测仪将检测的当前污水的酸碱度发送至控制系统，所述流速传感器将当前污水水流流速发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水的酸碱度、当前污水水流流速和絮凝剂，计算需要的絮凝剂量。4.根据权利要求3所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述控制系统根据当前污水的酸碱度、当前污水水流流速和絮凝剂，计算需要的絮凝剂量，依据以下公式：m＝v0
×
(10
p0-14-10
p1-14
)
×
m式中，p0为ph检测仪检测的当前污水的酸碱度，p1为目标ph值，v0为当前污水水流流速m3/h，m为絮凝剂的相对分子质量，m为需要的絮凝剂量。5.根据权利要求3所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述控制系统根据所述絮凝剂量将絮凝剂加入至一级污水罐中，以使絮凝剂吸附悬浮物使其沉淀，所述一级污水罐的底部设有电磁阀和排放口，所述电磁阀分别连接控制系统和振动电机，所述控制系统控制电磁阀打开或关闭，所述电磁阀打开时，振动电机启动，电磁阀关闭时，振动电机关闭。6.根据权利要求1所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述二级污水罐与过滤池之间的污水输送管路上设有第二化学需氧量在线分析仪和第二电动调节蝶阀，所述第二化学需氧量在线分析仪和第二电动调节蝶阀均与控制系统连接；所述第二化学需氧量在线分析仪检测当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量，控制第二电动调节蝶阀的打开或关闭。7.根据权利要求1-6任一项所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述回收罐连接清水池，所述清水池连接砂石分离机。8.根据权利要求1所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述砂石分离机上方设有污水入口，所述砂石分离机底部设有出砂口和出石口。9.根据权利要求1所述的智能污水回收系统，其特征在于，所述回收罐和清水池上均设有清水出口。10.一种智能污水回收系统的工作方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的
智能污水回收系统，包括：废水进入砂石分离机后，污水进入一级污水罐，ph检测仪和流速传感器分别检测污水的酸碱度和水流速度，并分别将污水的酸碱度和水流速度发送给控制系统，所述控制系统根据污水的酸碱度、水流速度和絮凝剂，计算絮凝剂量，以此控制絮凝剂加入到一级污水罐中；第一化学需氧量在线分析仪测量当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，以此控制第一电动调节蝶阀的打开对应的角度；第二化学需氧量在线分析仪检测当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量，控制第二电动调节蝶阀的打开或关闭；二级污水罐中的水依次经过过滤池和回收罐后，得到清水，输送至砂石分离机。

技术总结
本发明涉及污水处理技术领域，提供了一种智能污水回收系统及其工作方法。该方法包括，包括依次连接的砂石分离机、一级污水罐、二级污水罐、过滤池和回收罐，所述一级污水罐与二级污水罐之间的污水输送管路上设有第一化学需氧量在线分析仪和第一电动调节蝶阀，所述第一化学需氧量在线分析仪和第一电动调节蝶阀均与控制系统连接；所述第一化学需氧量在线分析仪根据测得的当前污水化学需氧量，将当前污水化学需氧量发送给控制系统，所述控制系统根据当前污水化学需氧量、化学需氧量上限值和化学需氧量下限值与角度的关系，计算出第一电动调节蝶阀的打开角度，以此控制第一电动调节蝶阀的打开对应的角度。阀的打开对应的角度。阀的打开对应的角度。


技术研发人员：刘继喆 李永明 阳生有 张铎 潘敏 孙廷鑫 陈玲玲 黄天雨 行信宇 王鑫龙
受保护的技术使用者：济南能源工程集团有限公司 山东大学
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/7/12