CN111732268A - 一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，包括装置壳体、云端服务器和终端设备，其装置壳体的内部设有水泵、机械过滤装置、缺氧生化仓、纯氮脱氧装置、纯氮气源、好氧生化仓、纯氧增氧装置、纯氧气源、杀菌消毒装置、控制单元、水质在线监控单元、沉淀仓、污泥深度处理仓和压滤机等，其装置壳体上设有待处理水入口、处理后出水口、总排污口和排泥口。本发明不仅可满足生化反应的缺氧及好氧条件，实现达到排放达标要求，又能对生化反应降解下来的污染物实现几乎零排放，同时还基于物联网技术能够让用户通过客户终端在线察看本装置运行状态及水质监测数据，并对本装置进行远程控制，不再受距离限制，方便高效。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置。
背景技术
现如今，全国各大湖泊的蓝澡爆发以及市区城镇河道黑臭越来越普遍等现象，都反映了公共水域的水体自净能力不足以消化因农业或工业生产所排放的不达标水体而产生污染。而农业生产中的相当一部分污染是由水产养殖尾水未经处理排放而导致的。
养殖尾水是由水产养殖(包括养殖池塘、工厂化车间等)活动产生，排入外界公共水域不再用于养殖的水。传统水产养殖行业，通常不对养殖尾水进行处理，采取直排方式直接排入河道或者湖泊中。但随着目前养殖密度的不断增加以及饲料中蛋白含量的不断提高，养殖尾水中氮磷的含量也大幅提高。如果养殖尾水不经处理就直接排放，则对公共水域的水质会产生较大影响，对环境造成极大污染。
因此，迫于环保的要求，当前对水产养殖行业的养殖尾水需要进行处理后达标排放，最新的池塘养殖尾水地方排放标准已明确规定的排放标准。目前对养殖尾水的治理普遍采取三渠四坝加植物降解法，或者湿地法，此两种方法在耗氧及厌氧环节不能提供大量氧气及脱氧环境，不便于生化反应的完全性，故治理效率低，速度慢，对治理结果不可控，不能满足水产养殖氮磷严重超标需要快速降解的需求。
另外，目前市面上也已经出现了一些养殖尾水的处理设备，但这些已有的养殖尾水处理设备大多都存在一些问题：
1.在生化处理环节之前，未能将水体中的固体污染物分离出来，从而影响后续生化处理的效果；
2.在缺氧生化处理环节，未能造就所需的缺氧或无氧环境；
3.在好氧生化处理环节，未能提供所需的大量氧气使反应更迅速更完全。
4.整套装置占地面积较大，且设备安装后较难移动。
5.虽然养殖尾水经处理后的出水确实达到了排放达标的要求，但经处理后降解下来的污泥却无法继续得到深度处理，若是直接排放则仍旧会对环境造成污染。
6.整套装置只具备本地控制功能，无法实现远程控制及在线监控。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，以满足大量养殖尾水进行生化反应时对于好氧、厌氧条件的要求，并实现对后期污泥的深度处理，同时实现装置的远程控制及水质的在线监控。
为解决上述技术问题，实现上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，包括位于处理现场的且可搬运的装置壳体、位于云端的云端服务器和位于客户端的终端设备。
所述装置壳体的内部设置有水泵、机械过滤装置、缺氧生化仓、纯氮脱氧装置、纯氮气源、好氧生化仓、纯氧增氧装置、纯氧气源、杀菌消毒装置、以PLC为核心的控制单元、水质在线监测单元、沉淀仓、污泥深度处理仓和压滤机，所述装置壳体上设置有待处理水入口、处理后出水口、总排污口和排泥口。
所述水泵的进水口与所述待处理水入口的内侧端连通，所述水泵的出水口与所述机械过滤装置的进水口连通，所述机械过滤装置的机械过滤装置污水出口与所述沉淀仓的沉淀仓第二污水入口连通，所述机械过滤装置的机械过滤装置清水出口与所述缺氧生化仓的缺氧生化仓入水口连通。
所述缺氧生化仓的内部设置有缺氧生化仓填料，所述缺氧生化仓的缺氧生化仓排污口与所述沉淀仓的沉淀仓第一污水入口连通，所述缺氧生化仓的缺氧生化仓脱氧出水口经脱氧装置水泵与所述纯氮脱氧装置连通，所述纯氮气源与所述纯氮脱氧装置连通，所述纯氮脱氧装置的高氮水出口连接高氮水管，所述高氮水管由上至下伸入所述缺氧生化仓中，且在伸入所述缺氧生化仓的所述高氮水管的管壁上设置有高氮水喷头，所述缺氧生化仓内设置有缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器和缺氧生化仓液位计，所述缺氧生化仓的缺氧生化仓出水口与所述好氧生化仓的好氧生化仓入水口连通。
所述好氧生化仓内设置有好氧生化仓填料，所述好氧生化仓的好氧生化仓排污口与所述沉淀仓的沉淀仓第三污水入口连通，所述好氧生化仓的好氧生化仓增氧出水口经增氧装置水泵与所述纯氧增氧装置连通，所述纯氧气源与所述纯氧增氧装置连通，所述纯氧增氧装置的高氧水出口连接高氧水管，所述高氧水管由上至下伸入所述好氧生化仓中，且在伸入所述好氧生化仓的所述高氧水管的管壁上设置有高氧水喷头，所述好氧生化仓内设置有好氧生化仓溶氧温度二合一传感器和好氧生化仓液位计，所述好氧生化仓的好氧生化仓出水口经所述杀菌消毒装置与所述处理后出水口的内侧端连通。
所述沉淀仓的沉淀仓上清液出口经沉淀仓上清液水泵与所述缺氧生化仓的缺氧生化仓第一上清液回流口连通，所述沉淀仓内设置有沉淀仓液位计，所述沉淀仓的沉淀仓排污口经沉淀仓污泥泵与所述污泥深度处理仓的污泥深度处理仓污水入口连通。
所述污泥深度处理仓内设置有污泥深度处理仓液位计和由搅拌桨电机驱动的搅拌桨，所述污泥深度处理仓的污泥深度处理仓上清液回流口经污泥深度处理仓上清液水泵与所述缺氧生化仓的缺氧生化仓第二上清液回流口连通，所述污泥深度处理仓的污泥深度处理仓排污口与所述压滤机的污泥入口连通，所述压滤机的污水出口与所述总排污口的内侧端连通，所述压滤机的泥饼出口与所述排泥口的内侧端连通。
所述控制单元分别与所述水泵、所述机械过滤装置、所述脱氧装置水泵、所述缺氧生化仓液位计、所述增氧装置水泵、所述好氧生化仓液位计、所述杀菌消毒装置、所述沉淀仓上清液水泵、所述沉淀仓污泥泵、所述污泥深度处理仓上清液水泵、所述沉淀仓液位计、所述污泥深度处理仓液位计、所述搅拌桨电机和所述压滤机电连接，用于发送控制指令以及接收运行参数，实现设备的自动化控制及紧急手动控制，所述水质在线监控单元集成在所述控制单元上或与所述控制单元电连接，所述水质在线监控单元分别与所述缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器、所述好氧生化仓溶氧温度二合一传感器信号连接，用于接收水质监测数据；所述云端服务器与所述水质在线监控单元网络连接，用于接收并存储各用电设备的运行参数和水质监测数据，所述终端设备包括具有良好人机界面的电脑、手机或其他手持设备或移动终端等，所述电脑或所述手机与所述云端服务器网络连接，用于远程设定各用电设备的运行参数以及显示各用电设备的运行状态和水质监测数据，在原有的自动化的基础上，进一步实现所有设备的远程控制和在线监控。
进一步的，所述装置壳体为集装箱或一体化底架，所有设备可集中在一个可搬运的集装箱尺寸大小的空间内，也可安装在一个可移动的一体化底架上后安放于室内空间，整套装置可根据需要自由移动。
进一步的，所述待处理水入口、所述处理后出水口、所述总排污口和所述排泥口均位于所述装置壳体的同一侧，以便整套装置的安装和使用。
进一步的，得益于既能移动又方便安装的所述装置壳体，本装置可以根据处理量大小而叠加多个***进行使用。
进一步的，所述控制单元为以PLC为核心的控制器，以实现设备的自动化控制及紧急手动控制。
进一步的，所述装置壳体设置有具有温度感应和温度调节功能的温控装置，所述温控装置与所述控制单元电连接，用于探测并调节所述装置壳体、所述缺氧生化仓及所述好氧生化仓内部的温度，尤其是确保缺氧生化仓和好氧生化仓内的温度不低于12度，以防止冬季时微生物存活数量显著下降。
进一步的，所述装置壳体内还设置有一个与所述控制单元电连接的操作显示单元，用于本地设定各用电设备的运行参数以及显示各用电设备的运行状态和水质监测数据，作为远程控制的备份操作方式，可供用户现场操作，以防止因网络通讯故障而导致的远程控制失效问题。
进一步的，所述操作显示单元为一套同时与所述控制单元电连接的操作面板和显示面板。
进一步的，所述操作显示单元为至少一个与所述控制单元电连接的且具有良好人机交互界面的触摸显示器。
进一步的，所述缺氧生化仓的缺氧生化仓排污口与所述沉淀仓的沉淀仓第一污水入口之间的管道上设置有缺氧生化仓排污控制阀，所述控制单元与所述缺氧生化仓排污控制阀电连接，控制其开度。
进一步的，所述纯氮气源与所述纯氮脱氧装置之间的管道上设置有氮气控制阀，所述控制单元与所述氮气控制阀电连接，控制其开度。
进一步的，所述好氧生化仓的好氧生化仓排污口与所述沉淀仓的沉淀仓第三污水入口之间的管道上设置有好氧生化仓排污控制阀，所述控制单元与所述好氧生化仓排污控制阀电连接，控制其开度。
进一步的，所述纯氧气源与所述纯氧增氧装置之间的管道上设置有氧气控制阀，所述控制单元与所述氧气控制阀电连接，控制其开度。
进一步的，所述沉淀仓的沉淀仓排污口与所述沉淀仓污泥泵之间的管道上设置有沉淀仓排污控制阀，所述控制单元与所述沉淀仓排污控制阀电连接，控制其开度。
进一步的，所述污泥深度处理仓的污泥深度处理仓排污口与所述压滤机的污泥入口之间的管道上设置有污泥深度处理仓排污控制阀，所述控制单元与所述污泥深度处理仓排污控制阀电连接，控制其开度。
本发明的有益效果为：
1.本发明在生化处理环节之前，设置有机械过滤装置，能将养殖尾水中的绝大部分固体污染物分离出来，从而极大减轻后续生化处理的负担，大幅提高了生化处理的效果。
2.本发明在在缺氧生化处理环节，设置有以纯氮脱氧装置为主的高效纯氮自动脱氧装置，所产生的高氮水注入缺氧生化仓后可在其内部迅速形成缺氧或无氧环境，为养殖尾水提供缺氧生化处理过程中所需的缺氧和无氧环境，从而保证了养殖尾水在生化处理过程中的脱氧反应更加充分。
3.本发明在好氧生化处理环节，设置有以纯氧增氧装置为主的高效纯氧自动增氧装置，所产生的高氧水注入好氧生化仓后可向其内部补充大量氧气，为养殖尾水提供好氧生化处理过程中所需的大量耗氧，从而保证了养殖尾水在生化处理过程中的耗氧反应更迅速更完全，极大地提高了处理效果。
4.本发明在生化反应的后端设置了沉淀仓、污泥深度处理仓和压滤机，对生化反应所降解下来的污染物继续进行深度处理，经深度处理下来的污泥则被压滤成污泥饼排出，深度处理下来的极少量废水则通过总排污口排出，几乎实现了零排放，大大减少了对周围环境的污染。
5.本发明的所有设备均安装于一个可搬运的集装箱内或一个可移动的一体化底架上，整套装置结构紧凑，占地面积较小，而且便于安装，便于搬运，也可以根据处理量大小而叠加多个***进行使用。
6.本发明采用物联网技术，通过设置水质在线监控单元、云端服务器，实现与客户终端的在线连接，因此本发明在在满足养殖尾水大量排放时的生化反应需求，实现达到排放达标要求，以及对生化反应降解下来的污染物进行深度处理，实现几乎零排放的同时，还能够让用户通过客户终端对本装置运行状态及所有水质监测数据进行在线察看，并对本装置的运行进行远程控制，不再受距离的限制，方便高效。
7.本发明在装置壳体中增设了控温装置，使装置壳体内保持在一定温度，尤其是确保缺氧生化仓和好氧生化仓内的温度不低于12度，以防止微生物的存活数量因低温而显著下降，有效地保证了冬季微生物培养的有效环境，从而保障降解效果不受季节影响。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置的结构示意图。
其中标号说明：1、待处理水入口；2、水泵；3、机械过滤装置；4、机械过滤装置污水出口；5、机械过滤装置清水出口；6、缺氧生化仓入水口；7、缺氧生化仓；8、缺氧生化仓填料；9、缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器；10、缺氧生化仓液位计；11、缺氧生化仓排污口；12、缺氧生化仓排污控制阀；13、缺氧生化仓出水口；14、缺氧生化仓脱氧出水口；15、脱氧装置水泵；16、纯氮气源；17、氮气控制阀；18、纯氮脱氧装置；19、高氮水出口；20、高氮水管；21、高氮水喷头；22、好氧生化仓入水口；23、好氧生化仓；24、好氧生化仓填料；25、好氧生化仓溶氧温度二合一传感器；26、好氧生化仓液位计；27、好氧生化仓排污口；28、好氧生化仓排污控制阀；29、好氧生化仓出水口；30、好氧生化仓增氧出水口；31、增氧装置水泵；32、纯氧气源；33、氧气控制阀；34、纯氧增氧装置；35、高氧水出口；36、高氧水管；37、高氧水喷头；38、杀菌消毒装置；39、处理后出水口；40、总排污口；41、控制单元；42、水质在线监测单元；43、沉淀仓；44、沉淀仓第一污水入口；45、沉淀仓第二污水入口；46、沉淀仓液位计；47、沉淀仓上清液出口；48、沉淀仓上清液水泵；49、缺氧生化仓第一上清液回流口；50、沉淀仓第三污水入口；51、沉淀仓排污口；52、沉淀仓排污控制阀；53、沉淀仓污泥泵；54、污泥深度处理仓；55、污泥深度处理仓污水入口；56、污泥深度处理仓上清液回流口；57、污泥深度处理仓上清液水泵；58、缺氧生化仓第二上清液回流口；59、污泥深度处理仓液位计；60、搅拌桨电机；61、搅拌桨；62、污泥深度处理仓排污口；63、污泥深度处理仓排污控制阀；64、压滤机；65、排泥口；66、装置壳体；67、操作显示单元；68、云端服务器；69、电脑；70、手机；71、温控装置。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。此处所作说明用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
参见图1所示，一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，包括位于处理现场的且可搬运的装置壳体66、位于云端的云端服务器68和位于客户端的终端设备。
所述装置壳体66的内部设置有水泵2、机械过滤装置3、缺氧生化仓7、纯氮脱氧装置18、纯氮气源16、好氧生化仓23、纯氧增氧装置34、纯氧气源32、杀菌消毒装置38、以PLC为核心的控制单元41、水质在线监测单元42、沉淀仓43、污泥深度处理仓54、压滤机64和操作显示单元67，所述装置壳体66上设置有待处理水入口1、处理后出水口39、总排污口40和排泥口65，且所述待处理水入口1、所述处理后出水口39、所述总排污口40和所述排泥口65均位于所述装置壳体66的同一侧，以便整套装置的安装和使用。
所述水泵2的进水口与所述待处理水入口1的内侧端连通，所述水泵2的出水口与所述机械过滤装置3的进水口连通，所述机械过滤装置3的机械过滤装置污水出口4与所述沉淀仓43的沉淀仓第二污水入口45连通，所述机械过滤装置3的机械过滤装置清水出口5与所述缺氧生化仓7的缺氧生化仓入水口6连通。
所述缺氧生化仓7的内部设置有缺氧生化仓填料8，所述缺氧生化仓7的缺氧生化仓排污口11经缺氧生化仓排污控制阀12与所述沉淀仓43的沉淀仓第一污水入口44连通，所述缺氧生化仓7的缺氧生化仓脱氧出水口14经脱氧装置水泵15与所述纯氮脱氧装置18连通，所述纯氮气源16经氮气控制阀17与所述纯氮脱氧装置18连通，所述纯氮脱氧装置18的高氮水出口19连接高氮水管20，所述高氮水管20由上至下伸入所述缺氧生化仓7中，且在伸入所述缺氧生化仓7的所述高氮水管20的管壁上设置有高氮水喷头21，所述缺氧生化仓7内设置有缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器9和缺氧生化仓液位计10，所述缺氧生化仓7的缺氧生化仓出水口13与所述好氧生化仓23的好氧生化仓入水口22连通。
所述好氧生化仓23内设置有好氧生化仓填料24，所述好氧生化仓23的好氧生化仓排污口27经好氧生化仓排污控制阀28与所述沉淀仓43的沉淀仓第三污水入口50连通，所述好氧生化仓23的好氧生化仓增氧出水口30经增氧装置水泵31与所述纯氧增氧装置34连通，所述纯氧气源32经氧气控制阀33与所述纯氧增氧装置34连通，所述纯氧增氧装置34的高氧水出口35连接高氧水管36，所述高氧水管36由上至下伸入所述好氧生化仓23中，且在伸入所述好氧生化仓23的所述高氧水管36的管壁上设置有高氧水喷头37，所述好氧生化仓23内设置有好氧生化仓溶氧温度二合一传感器25和好氧生化仓液位计26，所述好氧生化仓23的好氧生化仓出水口29经所述杀菌消毒装置38与所述处理后出水口39的内侧端连通。
所述沉淀仓43的沉淀仓上清液出口47经沉淀仓上清液水泵48与所述缺氧生化仓7的缺氧生化仓第一上清液回流口49连通，所述沉淀仓43内设置有沉淀仓液位计46，所述沉淀仓43的沉淀仓排污口51经沉淀仓排污控制阀52、沉淀仓污泥泵53与所述污泥深度处理仓54的污泥深度处理仓污水入口55连通。
所述污泥深度处理仓54内设置有污泥深度处理仓液位计59和由搅拌桨电机60驱动的搅拌桨61，所述污泥深度处理仓54的污泥深度处理仓上清液回流口56经污泥深度处理仓上清液水泵57与所述缺氧生化仓7的缺氧生化仓第二上清液回流口58连通，所述污泥深度处理仓54的污泥深度处理仓排污口62经污泥深度处理仓排污控制阀63与所述压滤机64的污泥入口连通，所述压滤机64的污水出口与所述总排污口40的内侧端连通，所述压滤机64的泥饼出口与所述排泥口65的内侧端连通。
所述控制单元41为以PLC为核心的控制器，以实现整套装置的自动化控制及紧急手动控制，所述控制单元41分别与所述水泵2、所述机械过滤装置3、所述脱氧装置水泵15、所述缺氧生化仓液位计10、所述增氧装置水泵31、所述好氧生化仓液位计26、所述杀菌消毒装置38、所述沉淀仓上清液水泵48、所述沉淀仓污泥泵53、所述污泥深度处理仓上清液水泵57、所述沉淀仓液位计46、所述污泥深度处理仓液位计59、所述搅拌桨电机60和所述压滤机64电连接，用于发送控制指令以及接收运行参数。
所述水质在线监控单元42集成在所述控制单元41上或与所述控制单元41电连接，所述水质在线监控单元42分别与所述缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器9、所述好氧生化仓溶氧温度二合一传感器25信号连接，用于接收水质监测数据。
所述云端服务器68与所述水质在线监控单元42网络连接，用于接收并存储各用电设备的运行参数和水质监测数据，所述终端设备与所述云端服务器68网络连接，所述终端设备包括具有良好人机界面的电脑69、手机70或其他手持设备或移动终端等，用于远程设定各用电设备的运行参数以及显示各用电设备的运行状态和水质监测数据，在原有的自动化的基础上，进一步实现所有设备的远程控制，同时所有水质监测数据以及设备运行状态均可在线察看。
同时，所述操作显示单元67可以为一套同时与所述控制单元41电连接的操作面板和显示面板，也可以为至少一个与所述控制单元41电连接的且具有良好人机交互界面的触摸显示器，用于本地设定各用电设备的运行参数以及显示各用电设备的运行状态和水质监测数据，作为远程控制的备份操作方式，可供用户现场操作，以防止因网络通讯故障而导致的远程控制失效问题。
所述装置壳体66为一个集装箱或一个一体化底架，所有位于所述装置壳体66内的装置既可集中在一个集装箱尺寸大小的空间内，也可安装在一个一体化的一体化底架上后安放于室内空间，从而使得整套装置可根据需要自由移动，便于搬运和使用，并且本设备可以根据处理量大小而叠加多个***进行使用。
所述装置壳体66内还可以设置有至少一个具有温度感应和温度调节功能的温控装置71，所述温控装置71与所述控制单元41电连接，用于探测并调节所述装置壳体66、所述缺氧生化仓7及所述好氧生化仓23内部的温度，尤其是确保缺氧生化仓和好氧生化仓内的温度不低于12度，以防止微生物的存活数量因低温而显著下降，有效地保证了冬季微生物培养的有效环境，从而保障降解效果不受季节影响。
本发明的工作步骤如下：
当养殖尾水持续不断排放或者大流量排放时，氮磷超标。将养殖尾水接入本装置的待处理水入口1，养殖尾水通过水泵2首先流入机械过滤装置3，机械过滤装置3将水体中绝大部分的固体污染物分离出来，极大减轻后续生化处理的负担，以便提高生化处理的效果；过滤后，机械过滤装置3一方面将过滤下来的固体污染物经机械过滤装置污水出口4、沉淀仓第二污水入口45流入沉淀仓43集中收集，另一方面将过滤后的养殖尾水依次经机械过滤装置清水出口5、缺氧生化仓入水口6送入缺氧生化仓7。
在缺氧生化处理环节，由纯氮气源16、氮气控制阀17、纯氮脱氧装置18、高氮水管20、高氮水喷头21和脱氧装置水泵15所构成的高效纯氮自动脱氧装置，将产生的高氮水循环注入缺氧生化仓7后可在其内部迅速形成缺氧或无氧环境，为养殖尾水提供了缺氧生化处理过程中所需的缺氧和无氧环境，从而保证养殖尾水在生化处理过程中的脱氧反应更加充分；脱氧反应后，缺氧生化仓7一方面将降解下来的污染物经缺氧生化仓排污口11、缺氧生化仓排污控制阀12、沉淀仓第一污水入口44流入沉淀仓43集中收集，另一方面将经脱氧反应后的养殖尾水依次经缺氧生化仓出水口13、好氧生化仓入水口22送入好氧生化仓23。
在好氧生化处理环节，由纯氧气源32、氧气控制阀33、纯氧增氧装置34、高氧水管36、高氧水喷头37和增氧装置水泵31所构成的高效纯氧自动增氧装置，将产生的高氧水循环注入好氧生化仓23后可向其内部迅速补充大量氧气，为养殖尾水提供了生化处理过程中所需的大量耗氧，从而保证养殖尾水在生化处理过程中的耗氧反应更迅速更完全，极大地提高了处理效果；耗氧反应后，好氧生化仓23一方面将降解下来的污染物经好氧生化仓排污口27、好氧生化仓排污控制阀28、沉淀仓第三污水入口50流入沉淀仓43集中收集，另一方面将经耗氧反应后的养殖尾水经好氧生化仓出水口29送入杀菌消毒装置38；经生化处理后的养殖尾水经过杀菌消毒，最后通过本装置的处理后出水口39实现达标排放。
沉淀仓43对集中收集的污染物进行沉淀，一方面将沉淀下来的污泥经沉淀仓排污口51、沉淀仓排污控制阀52、沉淀仓污泥泵53、污泥深度处理仓污水入口55送入污泥深度处理仓54，另一方面将沉淀后产生的清水经沉淀仓上清液出口47、沉淀仓上清液水泵48、缺氧生化仓第一上清液回流口49重新回流至缺氧生化仓7内进行二次生化处理。
污泥深度处理仓54通过由搅拌桨电机60驱动的搅拌桨61对收集的污泥进行深度处理，一方面将深度处理后的污泥经污泥深度处理仓排污口62、污泥深度处理仓排污控制阀63送入压滤机64内，另一方面将深度处理下来的清水经污泥深度处理仓上清液回流口56、污泥深度处理仓上清液水泵57、缺氧生化仓第二上清液回流口58回流至缺氧生化仓7内进行二次生化处理。
压滤机64对经深度处理的污泥进行压滤，一方面将形成的污泥饼由排泥口65排出，另一方面将压滤下来的极少量污水从总排污口40，几乎达到零排放。
在整个处理过程中，本装置的水泵2、机械过滤装置3、缺氧生化仓排污控制阀12、脱氧装置水泵15、氮气控制阀17、缺氧生化仓液位计10、好氧生化仓排污控制阀28、增氧装置水泵31、氧气控制阀33、好氧生化仓液位计26和杀菌消毒装置38、沉淀仓上清液水泵48、沉淀仓污泥泵53、污泥深度处理仓上清液水泵57、沉淀仓液位计46、污泥深度处理仓液位计59、沉淀仓排污控制阀52、污泥深度处理仓排污控制阀63、搅拌桨电机60和压滤机64均受控制单元41控制和协调。
缺氧生化仓液位计10、好氧生化仓液位计26、沉淀仓液位计46和污泥深度处理仓液位计59也会分别将缺氧生化仓7、好氧生化仓23、沉淀仓43和污泥深度处理仓54内的液位参数反馈给控制单元41，缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器9和好氧生化仓溶氧温度二合一传感器25也会分别将缺氧生化仓7和好氧生化仓23内的水质监测数据反馈给水质在线监控单元42，并与控制单元41共享。
控制单元41一方面可以根据预先设定好的现有程序对本装置的所有电气设备进行自动控制，另一方面可以根据来自云端服务器43的控制信号对本装置进行远程控制。同时，控制单元41可以通过水质在线监控单元42与云端服务器43进行交互通信，将所有电气设备的运行参数和水质监测数据上传至云端服务器43，从而用户可以通过与云端服务器43连接的电脑单元69、手机单元70或其他客户终端对所有水质监测数据及本装置运行状态进行在线察看，也可以对本装置的运行进行远程控制。
控制单元41还可以将各个电气设备的运行状态和水质监测数据在操作显示单元67予以显示，以便于用户在现场第一时间观察到整套装置的实时运行状态及水质监测数据，同时用户也可以通过操作显示单元67对控制单元41的运行程序进行重新设定或直接手动控制某个用电设备，以防止因网络通讯故障而导致的远程控制失效问题。
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。
Claims (10)
1.一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：包括位于处理现场的且可搬运的装置壳体(66)、位于云端的云端服务器(68)和位于客户端的终端设备；
所述装置壳体(66)的内部设置有水泵(2)、机械过滤装置(3)、缺氧生化仓(7)、纯氮脱氧装置(18)、纯氮气源(16)、好氧生化仓(23)、纯氧增氧装置(34)、纯氧气源(32)、杀菌消毒装置(38)、以PLC为核心的控制单元(41)、水质在线监测单元(42)、沉淀仓(43)、污泥深度处理仓(54)和压滤机(64)，所述装置壳体(66)上设置有待处理水入口(1)、处理后出水口(39)、总排污口(40)和排泥口(65)；
所述水泵(2)的进水口与所述待处理水入口(1)的内侧端连通，所述水泵(2)的出水口与所述机械过滤装置(3)的进水口连通，所述机械过滤装置(3)的机械过滤装置污水出口(4)与所述沉淀仓(43)的沉淀仓第二污水入口(45)连通，所述机械过滤装置(3)的机械过滤装置清水出口(5)与所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓入水口(6)连通；
所述缺氧生化仓(7)的内部设置有缺氧生化仓填料(8)，所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓排污口(11)与所述沉淀仓(43)的沉淀仓第一污水入口(44)连通，所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓脱氧出水口(14)经脱氧装置水泵(15)与所述纯氮脱氧装置(18)连通，所述纯氮气源(16)与所述纯氮脱氧装置(18)连通，所述纯氮脱氧装置(18)的高氮水出口(19)连接高氮水管(20)，所述高氮水管(20)由上至下伸入所述缺氧生化仓(7)中，且在伸入所述缺氧生化仓(7)的所述高氮水管(20)的管壁上设置有高氮水喷头(21)，所述缺氧生化仓(7)内设置有缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器(9)和缺氧生化仓液位计(10)，所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓出水口(13)与所述好氧生化仓(23)的好氧生化仓入水口(22)连通；
所述好氧生化仓(23)内设置有好氧生化仓填料(24)，所述好氧生化仓(23)的好氧生化仓排污口(27)与所述沉淀仓(43)的沉淀仓第三污水入口(50)连通，所述好氧生化仓(23)的好氧生化仓增氧出水口(30)经增氧装置水泵(31)与所述纯氧增氧装置(34)连通，所述纯氧气源(32)与所述纯氧增氧装置(34)连通，所述纯氧增氧装置(34)的高氧水出口(35)连接高氧水管(36)，所述高氧水管(36)由上至下伸入所述好氧生化仓(23)中，且在伸入所述好氧生化仓(23)的所述高氧水管(36)的管壁上设置有高氧水喷头(37)，所述好氧生化仓(23)内设置有好氧生化仓溶氧温度二合一传感器(25)和好氧生化仓液位计(26)，所述好氧生化仓(23)的好氧生化仓出水口(29)经所述杀菌消毒装置(38)与所述处理后出水口(39)的内侧端连通；
所述沉淀仓(43)的沉淀仓上清液出口(47)经沉淀仓上清液水泵(48)与所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓第一上清液回流口(49)连通，所述沉淀仓(43)内设置有沉淀仓液位计(46)，所述沉淀仓(43)的沉淀仓排污口(51)经沉淀仓污泥泵(53)与所述污泥深度处理仓(54)的污泥深度处理仓污水入口(55)连通；
所述污泥深度处理仓(54)内设置有污泥深度处理仓液位计(59)和由搅拌桨电机(60)驱动的搅拌桨(61)，所述污泥深度处理仓(54)的污泥深度处理仓上清液回流口(56)经污泥深度处理仓上清液水泵(57)与所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓第二上清液回流口(58)连通，所述污泥深度处理仓(54)的污泥深度处理仓排污口(62)与所述压滤机(64)的污泥入口连通，所述压滤机(64)的污水出口与所述总排污口(40)的内侧端连通，所述压滤机(64)的泥饼出口与所述排泥口(65)的内侧端连通；
所述控制单元(41)分别与所述水泵(2)、所述机械过滤装置(3)、所述脱氧装置水泵(15)、所述缺氧生化仓液位计(10)、所述增氧装置水泵(31)、所述好氧生化仓液位计(26)、所述杀菌消毒装置(38)、所述沉淀仓上清液水泵(48)、所述沉淀仓污泥泵(53)、所述污泥深度处理仓上清液水泵(57)、所述沉淀仓液位计(46)、所述污泥深度处理仓液位计(59)、所述搅拌桨电机(60)和所述压滤机(64)电连接，用于发送控制指令以及接收运行参数，所述水质在线监控单元(42)集成在所述控制单元(41)上或与所述控制单元(41)电连接，所述水质在线监控单元(42)分别与所述缺氧生化仓溶氧温度二合一传感器(9)、所述好氧生化仓溶氧温度二合一传感器(25)信号连接，用于接收水质监测数据；所述云端服务器(68)与所述水质在线监控单元(42)网络连接，用于接收并存储各用电设备的运行参数和水质监测数据，所述终端设备包括具有良好人机界面的电脑(69)或手机(70)，所述电脑(69)或所述手机(70)与所述云端服务器(68)网络连接，用于远程设定各用电设备的运行参数以及显示各用电设备的运行状态和水质监测数据。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述装置壳体(66)为集装箱或一体化底架，以便整套装置的自由移动，且所述待处理水入口(1)、所述处理后出水口(39)、所述总排污口(40)和所述排泥口(65)均位于所述装置壳体(66)的同一侧，以便整套装置的安装和使用。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述装置壳体(66)设置有具有温度感应和温度调节功能的温控装置(71)，所述温控装置(71)与所述控制单元(41)电连接，用于探测并调节所述装置壳体(66)、所述缺氧生化仓(7)及所述好氧生化仓(23)内部的温度。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述装置壳体(66)内还设置有一个操作显示单元(67)，所述操作显示单元(67)为一套同时与所述控制单元(41)电连接的操作面板和显示面板，或为至少一个与所述控制单元(41)电连接的且具有良好人机交互界面的触摸显示器。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述缺氧生化仓(7)的缺氧生化仓排污口(11)与所述沉淀仓(43)的沉淀仓第一污水入口(44)之间的管道上设置有缺氧生化仓排污控制阀(12)，所述控制单元(41)与所述缺氧生化仓排污控制阀(12)电连接，控制其开度。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述纯氮气源(16)与所述纯氮脱氧装置(18)之间的管道上设置有氮气控制阀(17)，所述控制单元(41)与所述氮气控制阀(17)电连接，控制其开度。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述好氧生化仓(23)的好氧生化仓排污口(27)与所述沉淀仓(43)的沉淀仓第三污水入口(50)之间的管道上设置有好氧生化仓排污控制阀(28)，所述控制单元(41)与所述好氧生化仓排污控制阀(28)电连接，控制其开度。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述纯氧气源(32)与所述纯氧增氧装置(34)之间的管道上设置有氧气控制阀(33)，所述控制单元(41)与所述氧气控制阀(33)电连接，控制其开度。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述沉淀仓(43)的沉淀仓排污口(51)与所述沉淀仓污泥泵(53)之间的管道上设置有沉淀仓排污控制阀(52)，所述控制单元(41)与所述沉淀仓排污控制阀(52)电连接，控制其开度。
10.根据权利要求1所述的基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置，其特征在于：所述污泥深度处理仓(54)的污泥深度处理仓排污口(62)与所述压滤机(64)的污泥入口之间的管道上设置有污泥深度处理仓排污控制阀(63)，所述控制单元(41)与所述污泥深度处理仓排污控制阀(63)电连接，控制其开度。
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|---|---|---|---|---|
| CN113587989A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-11-02 | 青岛明赫渔业工程科技有限责任公司 | 一种具有杂质检测功能的尾水预处理装置 |
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| CN212504479U (zh) * | 2020-06-10 | 2021-02-09 | 苏州益品德环境科技有限公司 | 一种基于物联网的零排放一体化养殖尾水处理装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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