[發明專利]一種節能變頻人工濕地水處理系統

在審

• 申請號: 201811142647.2
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN108911159A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 趙彥松;馬俊杰;劉碩
• 申請（專利權）人: 北京東方園林環境股份有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 北京金蓄專利代理有限公司 11544
• 代理人: 孫巍

本發明涉及一種節能變頻人工濕地水處理系統，包括人工濕地主體、地表水域以及設置在所述地表水域與人工濕地主體之間的提升泵，所述提升泵的出水端與人工濕地主體內的布水管相連接，所述人工濕地主體內的集水管的出水位置設有水質監測傳感器，所述水質監測傳感器與水質監測單元電氣連接，所述人工濕地水處理系統還包括控制單元，所述控制單元獲取水質監測單元中的出水口水質數據并根據所述水質數據變頻控制提升泵的運行頻率。本發明結構設計簡單合理，采用變頻控制技術，實現了提升泵按需運行，提高了濕地日處理量，保證了濕地長期安全、高效運行。

技術領域

本發明涉及污水處理領域，特別是涉及一種節能變頻人工濕地水處理系統。

背景技術

人工濕地是一種為處理污水而利用工程手段模擬自然濕地系統建造的構筑物，具有高效、低耗的特點。20世紀70年代以來，該技術被廣泛應用于處理各種廢水，其中尤以被應用于處理農村生活污水。

對人工濕地的出水水質，影響人工濕地處理效果的因素有水力負荷(HLR)、水力停留時間(HRT)、氣候、原水水質、植物、環境溫度等。據現有的人工濕地技術運行現狀來看，濕地的去污效率只發揮其功能的32％，主要限制因素是其內部復雜的水力學運動方式和污水水流狀態難以把握。

水流流速決定了水力停留時間(HRT)，而水力停留時間決定了污水與濕地的接觸程度，這對處理效果有很大的關系。實驗表明當流速大時，水力停留時間短，污水處理效果不好，無法達到微生物中降解有機磷所用的時間，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帶走，沒有足夠的時間反應消耗，所以磷的去除率偏低；當適當降低流速時，水力停留時間變長，能夠提升污水處理效果。

為了按保證穩定出水水質，可以考慮調節流速，保證水力停留時間，但影響水流流速的是放置在人工濕地進口處提升泵，提升泵只有一種工作電流、工作頻率，在實際應用中無法改變，在實際使用中，大都采用比較粗放式的開關量控制，無法根據出水水質動態調節濕地內水流流速，造成濕地內水流流速波動大，人工濕地處理負荷波動大，不利于穩定處理和保障出水水質，而且可能消耗更多電能。

發明內容

本發明的目的是提出一種節能變頻人工濕地水處理系統，通過使水流流速恒定在正常范圍內，確定最佳水力停留時間，達到高效利用濕地處理能力，使濕地長期高效運行，變頻控制相比對提升泵的粗放式控制更節省耗電量。

為實現上述目的，本發明提供了一種節能變頻人工濕地水處理系統，包括人工濕地主體、地表水域以及設置在所述地表水域與人工濕地主體之間的提升泵，所述提升泵的出水端與人工濕地主體內的布水管相連接，所述人工濕地主體內的集水管的出水位置設有水質監測傳感器，所述水質監測傳感器與水質監測單元電氣連接，所述人工濕地水處理系統還包括控制單元，所述控制單元獲取水質監測傳感器中的出水口水質數據并根據所述水質數據控制提升泵的運行頻率。

優選地，所述控制單元包括斷路器、接觸器、PLC處理器、通訊模塊、熱繼電器、開關電源、模擬量輸入/出模塊以及變頻器。

優選地，所述PLC處理器通過MODBUS協議讀取水質監測單元中出水口水質數據，并與設定的達標水質的數值比較，當出水口水質數值超過設定的達標水質要求標準的誤差范圍時，所述PLC處理器通過PID運算控制提升泵工頻運行；當出水口水質處于設定的達標水質要求標準的誤差范圍內時，所述PLC處理器通過PID運算控制模擬量輸出模塊的輸出電流信號，控制變頻器的輸出供電頻率，控制提升泵變頻運行。

優選地，所述水質監測單元包括水質在線監測儀。

優選地，所述水質監測傳感器包括pH/水溫傳感器、溶解氧傳感器、電導率傳感器以及濁度傳感器。

基于上述技術方案，本發明的優點是：

(1)本發明相比通過提升泵的開關量控制的方式進行調節的方式，成本增加不大，卻使得電力節能效果更好。