公布日：2023.12.29
申請日：2023.11.30
分類(lèi)號：C02F1/02(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/56(2023.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，包括：沉降加熱單元，其包括一用以對粗過(guò)濾完成的污水進(jìn)行沉降處理的沉降池以及用以為污水進(jìn)行加熱的加熱組件；過(guò)濾單元，用以針對沉降完成的污水進(jìn)行細過(guò)濾；數據采集單元，用以采集需求信息；數據分析單元，用以根據膠體污水收集占比確定沉降加熱單元的需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；溫度補償單元，用以根據環(huán)境溫度調節開(kāi)啟狀態(tài)的加熱組件的運行功率；膜過(guò)濾補償單元，用以根據膜通量狀態(tài)確定膜過(guò)濾補償方式；克服現有技術(shù)中統一的處理參數無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應用場(chǎng)景中污水膠體含量變化，易引起膠體處理效果差，或者資源使用過(guò)度的問(wèn)題。
權利要求書(shū)
1.一種基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，包括：沉降加熱單元，其包括一用以對粗過(guò)濾完成的污水進(jìn)行沉降處理的沉降池以及用以為污水進(jìn)行加熱的加熱組件；過(guò)濾單元，其包括若干過(guò)濾膜裝置，用以針對沉降完成的污水進(jìn)行細過(guò)濾；數據采集單元，其與所述沉降加熱單元以及所述過(guò)濾單元相連，用以采集需求信息；數據分析單元，其與所述沉降加熱單元、所述過(guò)濾單元以及所述數據采集單元相連，用以根據膠體污水收集占比確定沉降加熱單元的需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；溫度補償單元，其與所述沉降加熱單元、所述過(guò)濾單元、所述數據采集單元以及所述數據分析單元相連，用以根據環(huán)境溫度調節開(kāi)啟狀態(tài)的加熱組件的運行功率，以及根據光照分布狀態(tài)對有效光照區域對應的加熱組件的運行功率進(jìn)行調節；膜過(guò)濾補償單元，其與所述沉降加熱單元、所述過(guò)濾單元、所述數據采集單元以及所述數據分析單元相連，用以根據膜通量狀態(tài)確定膜過(guò)濾補償方式，膜過(guò)濾補償方式包括針對沉降時(shí)間進(jìn)行調節的第一膜過(guò)濾補償方式以及針對過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清潔的第二膜過(guò)濾補償方式；其中，加熱組件包括上層加熱組件以及下層加熱組件，所述需求信息包括單位時(shí)間內的一類(lèi)污水收集量、二類(lèi)污水收集量、沉降完成污水的含油量、環(huán)境溫度以及過(guò)濾單元的總通量；膠體污水收集占比為M1/M2，M1為一類(lèi)污水收集模塊單個(gè)監測周期內的收集到的一類(lèi)污水收集量，M2為二類(lèi)污水收集模塊單個(gè)監測周期內的收集到的二類(lèi)污水收集量，其中，一類(lèi)污水收集模塊與二類(lèi)污水收集模塊均為具有監測排水量的排水收集裝置；其中，一類(lèi)污水收集模塊以及二類(lèi)污水收集模塊分別與一生產(chǎn)部門(mén)對應連接，對各生產(chǎn)部門(mén)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行收集分析，取相同質(zhì)量的各生產(chǎn)部門(mén)產(chǎn)生的廢水，分別進(jìn)行膠體含量檢測，若一生產(chǎn)部門(mén)對應的廢水中膠體濃度大于30mg/L，則將該生產(chǎn)部分記為一類(lèi)生產(chǎn)部門(mén)，若一生產(chǎn)部門(mén)對應的廢水中膠體濃度小于或等于30mg/L，則將該生產(chǎn)部分記為二類(lèi)生產(chǎn)部門(mén)，將一類(lèi)生產(chǎn)部門(mén)對應的排水收集裝置記為一類(lèi)污水收集模塊，將二類(lèi)生產(chǎn)部門(mén)對應的排水收集裝置記為二類(lèi)污水收集模塊。
2.根據權利要求1所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，數據分析單元在第一數據分析條件下根據膠體污水收集占比確定沉降加熱單元的工作模式；若膠體污水收集占比處于第一預設收集占比范圍，所述數據分析單元判定根據沉降加熱單元的集油含水量確定需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；若膠體污水收集占比處于第二預設收集占比范圍，所述數據分析單元判定根據一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值確定需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；其中，所述第一數據分析條件為單個(gè)監測周期結束，集油含水量為沉降加熱單元單個(gè)監測周期內排出的油體中的含水量的占比，排水參考值為最近一個(gè)監測周期內一類(lèi)污水收集量。
3.根據權利要求2所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，數據分析單元在第一工作條件下檢測沉降加熱單元的集油含水量，且在沉降加熱單元的集油含水量處于需控集油含水范圍時(shí)，開(kāi)啟上層加熱組件并根據集油含水量確定上層熱組件的運行功率；所述上層加熱組件的運行功率與所述集油含水量為正相關(guān)關(guān)系；其中，所述第一工作條件為膠體污水收集占比處于第一預設收集占比范圍。
4.根據權利要求3所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，數據分析單元在第二工作條件下檢測一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值，在一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值處于需控排水參考值范圍時(shí)，開(kāi)啟下層加熱組件，并根據一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值確定下層加熱組件的運行功率；所述下層加熱組件的運行功率與所述一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值為正相關(guān)關(guān)系；其中，所述第二工作條件為膠體污水收集占比處于第二預設收集占比范圍。
5.根據權利要求4所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，溫度補償單元在第一溫度補償條件下檢測當前環(huán)境溫度并在環(huán)境溫度處于第一預設環(huán)境溫度范圍時(shí)對開(kāi)啟狀態(tài)的加熱組件的運行功率進(jìn)行增大調節；運行功率的增大量與所述環(huán)境溫度為負相關(guān)關(guān)系；其中，所述第一溫度補償條件為沉降加熱單元的工作模式的判定完成，且上層加熱組件或下層加熱組件開(kāi)啟。
6.根據權利要求5所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，溫度補償單元在第二溫度補償條件下根據光照分布狀態(tài)確定是否對運行功率進(jìn)行二次調節，二次調節包括：溫度補償單元在光照分布狀態(tài)處于預調光照分布狀態(tài)下，判定針對有效光照區域對應的加熱組件的運行功率進(jìn)行減小調節。
7.根據權利要求4所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，膜過(guò)濾補償單元在第一膜過(guò)濾補償條件下檢測膜通量狀態(tài)，若膜通量狀態(tài)處于第一預設膜通量狀態(tài)，膜過(guò)濾補償單元判定針對沉降時(shí)間進(jìn)行調節；若膜通量狀態(tài)處于第二預設膜通量狀態(tài)，膜過(guò)濾補償單元判定針對過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清潔；其中，第一膜過(guò)濾補償條件為沉降加熱單元的工作模式的判定完成且單個(gè)膜通量監測周期結束。
8.根據權利要求7所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，所述膜過(guò)濾補償單元在第二膜過(guò)濾補償條件下根據膜通量差值對沉降時(shí)間進(jìn)行增大調節；所述沉降時(shí)間的增大量與所述膜通量差值為負相關(guān)關(guān)系；其中，所述第二膜過(guò)濾補償條件為膜通量狀態(tài)處于第一預設膜通量狀態(tài)，所述膜通量差值為預設膜過(guò)濾通量減去當前監測周期膜過(guò)濾補償單元的過(guò)濾通量所得數值。
9.根據權利要求8所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，所述膜過(guò)濾補償單元在第三膜過(guò)濾補償條件下根據污水收集速率確定過(guò)濾膜裝置的清潔方式，清潔方式包括：依次針對單個(gè)過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清洗，或，針對全部過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清洗；其中，所述第三膜過(guò)濾補償條件為膜通量狀態(tài)處于第二預設膜通量狀態(tài)，所述污水收集速率為單個(gè)監測周期內沉降加熱單元傳送至過(guò)濾單元的總清水流量。
10.根據權利要求9所述的基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，其特征在于，所述膜過(guò)濾補償單元在第四膜過(guò)濾補償條件下根據污水收集速率差值確定沖洗力度；所述沖洗力度與所述污水收集速率差值為正相關(guān)關(guān)系；其中，所述第四膜過(guò)濾補償條件為選擇針對全部過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清洗的清潔方式，污水收集速率差值為預設污水收集速率減去污水收集速率所得數值。
發(fā)明內容
為此，本發(fā)明提供一種基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，用以克服現有技術(shù)中統一的處理參數無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應用場(chǎng)景中污水膠體含量變化，易引起膠體處理效果差，或者資源使用過(guò)度的問(wèn)題。
為實(shí)現上述目的，本發(fā)明提供一種基于陶瓷膜的污水收集凈化系統，包括：
沉降加熱單元，其包括一用以對粗過(guò)濾完成的污水進(jìn)行沉降處理的沉降池以及用以為污水進(jìn)行加熱的加熱組件；
過(guò)濾單元，其包括若干過(guò)濾膜裝置，用以針對沉降完成的污水進(jìn)行細過(guò)濾；
數據采集單元，其與所述沉降加熱單元以及所述過(guò)濾單元相連，用以采集需求信息；
數據分析單元，其與所述沉降加熱單元、所述過(guò)濾單元以及所述數據采集單元相連，用以根據膠體污水收集占比確定沉降加熱單元的需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；
溫度補償單元，其與所述沉降加熱單元、所述過(guò)濾單元、所述數據采集單元以及所述數據分析單元相連，用以根據環(huán)境溫度調節開(kāi)啟狀態(tài)的加熱組件的運行功率，以及根據光照分布狀態(tài)對有效光照區域對應的加熱組件的運行功率進(jìn)行調節；
膜過(guò)濾補償單元，其與所述沉降加熱單元、所述過(guò)濾單元、所述數據采集單元以及所述數據分析單元相連，用以根據膜通量狀態(tài)確定膜過(guò)濾補償方式，膜過(guò)濾補償方式包括針對沉降時(shí)間進(jìn)行調節的第一膜過(guò)濾補償方式以及針對過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清潔的第二膜過(guò)濾補償方式；
其中，加熱組件包括上層加熱組件以及下層加熱組件，所述需求信息包括單位時(shí)間內的一類(lèi)污水收集量、二類(lèi)污水收集量、沉降完成污水的含油量、環(huán)境溫度以及過(guò)濾單元的總通量。
進(jìn)一步地，數據分析單元在第一數據分析條件下根據膠體污水收集占比確定沉降加熱單元的工作模式；
若膠體污水收集占比處于第一預設收集占比范圍，所述數據分析單元判定根據沉降加熱單元的集油含水量確定需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；
若膠體污水收集占比處于第二預設收集占比范圍，所述數據分析單元判定根據一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值確定需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率；
其中，所述第一數據分析條件為單個(gè)監測周期結束。
進(jìn)一步地，數據分析單元在第一工作條件下檢測沉降加熱單元的集油含水量，且在沉降加熱單元的集油含水量處于需控集油含水范圍時(shí)，開(kāi)啟上層加熱組件并根據集油含水量確定上層熱組件的運行功率；
所述上層加熱組件的運行功率與所述集油含水量為正相關(guān)關(guān)系；
其中，所述第一工作條件為膠體污水收集占比處于第一預設收集占比范圍。
進(jìn)一步地，數據分析單元在第二工作條件下檢測一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值，在一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值處于需控排水參考值范圍時(shí)，開(kāi)啟下層加熱組件，并根據一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值確定下層加熱組件的運行功率；
所述下層加熱組件的運行功率與所述一類(lèi)污水收集模塊的排水參考值為正相關(guān)關(guān)系；
其中，所述第二工作條件為膠體污水收集占比處于第二預設收集占比范圍。
進(jìn)一步地，溫度補償單元在第一溫度補償條件下檢測當前環(huán)境溫度并在環(huán)境溫度處于第一預設環(huán)境溫度范圍時(shí)對開(kāi)啟狀態(tài)的加熱組件的運行功率進(jìn)行增大調節；
運行功率的增大量與所述環(huán)境溫度為負相關(guān)關(guān)系；
其中，所述第一溫度補償條件為沉降加熱單元的工作模式的判定完成，且上層加熱組件或下層加熱組件開(kāi)啟。
進(jìn)一步地，溫度補償單元在第二溫度補償條件下根據光照分布狀態(tài)確定是否對運行功率進(jìn)行二次調節，二次調節包括：溫度補償單元在光照分布狀態(tài)處于預調光照分布狀態(tài)下，判定針對有效光照區域對應的加熱組件的運行功率進(jìn)行減小調節。
進(jìn)一步地，膜過(guò)濾補償單元在第一膜過(guò)濾補償條件下檢測膜通量狀態(tài)，若膜通量狀態(tài)處于第一預設膜通量狀態(tài)，膜過(guò)濾補償單元判定針對沉降時(shí)間進(jìn)行調節；
若膜通量狀態(tài)處于第二預設膜通量狀態(tài)，膜過(guò)濾補償單元判定針對過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清潔；
其中，第一膜過(guò)濾補償條件為沉降加熱單元的工作模式的判定完成且單個(gè)膜通量監測周期結束。
進(jìn)一步地，所述膜過(guò)濾補償單元在第二膜過(guò)濾補償條件下根據膜通量差值對沉降時(shí)間進(jìn)行增大調節；
所述沉降時(shí)間的增大量與所述膜通量差值為負相關(guān)關(guān)系；
其中，所述第二膜過(guò)濾補償條件為膜通量狀態(tài)處于第一預設膜通量狀態(tài)。
進(jìn)一步地，所述膜過(guò)濾補償單元在第三膜過(guò)濾補償條件下根據污水收集速率確定過(guò)濾膜裝置的清潔方式，清潔方式包括：依次針對單個(gè)過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清洗，
或，針對全部過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清洗；
其中，所述第三膜過(guò)濾補償條件為膜通量狀態(tài)處于第二預設膜通量狀態(tài)。
進(jìn)一步地，所述膜過(guò)濾補償單元在第四膜過(guò)濾補償條件下根據污水收集速率差值確定沖洗力度；
所述沖洗力度與所述污水收集速率差值為正相關(guān)關(guān)系；
其中，所述第四膜過(guò)濾補償條件為選擇針對全部過(guò)濾膜裝置進(jìn)行清洗的清潔方式。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明技術(shù)方案中數據分析單元，根據膠體污水收集占比確定沉降加熱單元的需要開(kāi)啟的加熱組件以及加熱組件的運行功率，使得加熱組件針對污水的溫控效果更加符合實(shí)際需求，通過(guò)加熱組件，提高污水中膠體的沉降效果，以及通過(guò)上層加熱組件，使得污水內的油層更容易上升并排出；溫度補償單元根據環(huán)境溫度調節開(kāi)啟狀態(tài)的加熱組件的運行功率，以及根據光照分布狀態(tài)對有效光照區域對應的加熱組件的運行功率進(jìn)行調節，使得加熱組件的運行功率更加符合實(shí)際工作場(chǎng)景的需求，并且，在對有效光照區域對應的加熱組件的運行功率進(jìn)行減小調節，在保證加熱效果的前提下，提高了本發(fā)明的能源利用效率，并且，膜過(guò)濾補償單元，根據膜通量狀態(tài)確定膜過(guò)濾補償方式，避免過(guò)濾膜裝置堵塞導致本發(fā)明的污水處理效率慢，并且延長(cháng)了膜過(guò)濾裝置的使用壽命，進(jìn)而，本發(fā)明提高了污水處理效率以及能源利用率，克服了現有技術(shù)中統一的處理參數無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應用場(chǎng)景中污水膠體含量變化，易引起膠體處理效果差，或者資源使用過(guò)度的問(wèn)題。
（發(fā)明人：羅俊暉;曾志勇;趙素;陳杏;儲雪松;彭彩霞;蔡開(kāi)涵;李宗強;李翔）
