[實用新型]一種節(jié)能變頻人工濕地水處理系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821592292.2
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN208883576U
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙彥松;馬俊杰;劉碩
• 申請（專利權(quán)）人: 北京東方園林環(huán)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

本實用新型涉及一種節(jié)能變頻人工濕地水處理系統(tǒng)，包括人工濕地主體、地表水域以及設(shè)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(nèi)的布水管相連接，所述人工濕地主體內(nèi)的集水管的出水位置設(shè)有水質(zhì)監(jiān)測傳感器，所述水質(zhì)監(jiān)測傳感器與水質(zhì)監(jiān)測單元電氣連接，所述人工濕地水處理系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元獲取水質(zhì)監(jiān)測單元中的出水口水質(zhì)數(shù)據(jù)并根據(jù)所述水質(zhì)數(shù)據(jù)變頻控制提升泵的運行頻率。本實用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單合理，采用變頻控制技術(shù)，實現(xiàn)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(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種節(jié)能變頻人工濕地水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)

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(tǒng)建造的構(gòu)筑物，具有高效、低耗的特點。20世紀(jì)70年代以來，該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于處理各種廢水，其中尤以被應(yīng)用于處理農(nóng)村生活污水。

對人工濕地的出水水質(zhì)，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(zhì)、植物、環(huán)境溫度等。據(jù)現(xiàn)有的人工濕地技術(shù)運行現(xiàn)狀來看，濕地的去污效率只發(fā)揮其功能的32％，主要限制因素是其內(nèi)部復(fù)雜的水力學(xué)運動方式和污水水流狀態(tài)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(guān)系。實驗表明當(dāng)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(yīng)消耗，所以磷的去除率偏低；當(dāng)適當(dāng)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(wěn)定出水水質(zhì)，可以考慮調(diào)節(jié)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(yīng)用中無法改變，在實際使用中，大都采用比較粗放式的開關(guān)量控制，無法根據(jù)出水水質(zhì)動態(tài)調(diào)節(jié)濕地內(nèi)水流流速，造成濕地內(nèi)水流流速波動大，人工濕地處理負荷波動大，不利于穩(wěn)定處理和保障出水水質(zhì)，而且可能消耗更多電能。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提出一種節(jié)能變頻人工濕地水處理系統(tǒng)，通過使水流流速恒定在正常范圍內(nèi)，確定最佳水力停留時間，達到高效利用濕地處理能力，使?jié)竦亻L期高效運行，變頻控制相比對提升泵的粗放式控制更節(jié)省耗電量。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種節(jié)能變頻人工濕地水處理系統(tǒng)，包括人工濕地主體、地表水域以及設(shè)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(nèi)的布水管相連接，所述人工濕地主體內(nèi)的集水管的出水位置設(shè)有水質(zhì)監(jiān)測傳感器，所述水質(zhì)監(jiān)測傳感器與水質(zhì)監(jiān)測單元電氣連接，所述人工濕地水處理系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元獲取水質(zhì)監(jiān)測傳感器中的出水口水質(zhì)數(shù)據(jù)并根據(jù)所述水質(zhì)數(shù)據(jù)控制提升泵的運行頻率。

優(yōu)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(guān)電源、模擬量輸入/出模塊以及變頻器。

優(yōu)選地，所述PLC處理器通過MODBUS協(xié)議讀取水質(zhì)監(jiān)測單元中出水口水質(zhì)數(shù)據(jù)，并與設(shè)定的達標(biāo)水質(zhì)的數(shù)值比較，當(dāng)出水口水質(zhì)數(shù)值超過設(shè)定的達標(biāo)水質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)出水口水質(zhì)處于設(shè)定的達標(biāo)水質(zhì)要求標(biāo)準(zhǔn)的誤差范圍內(nèi)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(yōu)選地，所述水質(zhì)監(jiān)測單元包括水質(zhì)在線監(jiān)測儀。

優(yōu)選地，所述水質(zhì)監(jiān)測傳感器包括pH/水溫傳感器、溶解氧傳感器、電導(dǎo)率傳感器以及濁度傳感器。

基于上述技術(shù)方案，本實用新型的優(yōu)點是：

(1)本實用新型相比通過提升泵的開關(guān)量控制的方式進行調(diào)節(jié)的方式，成本增加不大，卻使得電力節(jié)能效果更好。