本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種高效節(jié)能的廢水處理方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前大部分廢水處理裝置均無法實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)水力停留時間和污泥濃度，建造時均是先假定來水水質(zhì)、停留時間和污泥濃度，之后再以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及建造出最為符合假定條件的廢水處理裝置。而實(shí)際廢水處理過程中不可能所有條件均與假定的設(shè)計(jì)條件一致，因此會造成處理效果不佳。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種高效節(jié)能的廢水處理方法及系統(tǒng)，在廢水處理過程中能夠自動調(diào)節(jié)廢水的停留時間。

為此，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：

第一方面，一種高效節(jié)能的廢水處理方法，包括：

步驟A、在進(jìn)水區(qū)檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間；

步驟B、使廢水在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理；

步驟C、在達(dá)到所述停留時間前以固定的時間間隔檢測反應(yīng)區(qū)的廢水的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)重新計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間，在重新計(jì)算的廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間小于固定的時間間隔時執(zhí)行步驟D，否則返回步驟B；

步驟D、在達(dá)到所述停留時間時使反應(yīng)區(qū)的廢水排出。

其中，所述步驟A和C中還包括：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算曝氣強(qiáng)度和加藥量；且所述步驟B中包括：按計(jì)算的加藥量向反應(yīng)區(qū)加藥，并根據(jù)所述曝氣強(qiáng)度處理反應(yīng)區(qū)內(nèi)的廢水。

其中，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)具有多個子反應(yīng)區(qū)，所述步驟C包括：檢測每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間；所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間為各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水停留時間的最大值。

其中，所述步驟A包括：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算反應(yīng)區(qū)的回流比；所述步驟C包括：根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)分別計(jì)算各個子反應(yīng)區(qū)的回流比，并以各個子反應(yīng)區(qū)的回流比的最大值作為反應(yīng)區(qū)的回流比；所述步驟B包括：根據(jù)所述反應(yīng)區(qū)回流比控制廢水在各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)依次流動。

其中，所述水質(zhì)參數(shù)包括水量、水溫、pH值、DO值、COD值、BOD值、氨氮濃度、氮總濃度、磷總濃度和/或污泥濃度。

第二方面，一種高效節(jié)能的廢水處理系統(tǒng)，包括：

第一檢測模塊，用于在進(jìn)水區(qū)檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)；

第一計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間；

第一處理模塊，用于使廢水在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理；

第二檢測模塊，用于在達(dá)到所述停留時間前以固定的時間間隔檢測反應(yīng)區(qū)的廢水的水質(zhì)參數(shù)；

第二計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)重新計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間；

第二處理模塊，用于若重新計(jì)算的廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間小于固定的時間間隔，在達(dá)到所述停留時間時使反應(yīng)區(qū)的廢水排出，否則使廢水繼續(xù)在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理。

其中，所述第一計(jì)算模塊和第二計(jì)算模塊還用于：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算曝氣強(qiáng)度和加藥量；

所述第一處理模塊還用于：按計(jì)算的加藥量向反應(yīng)區(qū)加藥，并根據(jù)所述曝氣強(qiáng)度處理反應(yīng)區(qū)內(nèi)的廢水。

其中，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)具有多個子反應(yīng)區(qū)；

所述第二檢測模塊具體用于：檢測每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)；

所述第二計(jì)算模塊具體用于：根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間；

所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間為各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水停留時間的最大值。

其中，所述第一計(jì)算模塊還用于：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算反應(yīng)區(qū)的回流比；

所述第二計(jì)算模塊還用于：根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)分別計(jì)算各個子反應(yīng)區(qū)的回流比；

所述第二處理模塊還用于：以各個子反應(yīng)區(qū)的回流比的最大值作為反應(yīng)區(qū)的回流比；

所述第一處理模塊還用于：根據(jù)所述反應(yīng)區(qū)回流比控制廢水在各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)依次流動。

其中，所述水質(zhì)參數(shù)包括水量、水溫、pH值、DO值、COD值、BOD值、氨氮濃度、氮總濃度、磷總濃度和/或污泥濃度。

本發(fā)明的高效節(jié)能的廢水處理方法及系統(tǒng)，根據(jù)廢水的水質(zhì)參數(shù)處理廢水，在處理過程中能夠自動調(diào)節(jié)廢水的停留時間，處理效果好、節(jié)約能源。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種高效節(jié)能的廢水處理方法流程圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例二提供的一種高效節(jié)能的廢水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例一

如圖1所示，一種高效節(jié)能的廢水處理方法，包括以下步驟：

S101、在進(jìn)水區(qū)檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間。

在進(jìn)水區(qū)通過自動感應(yīng)裝置檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)，再根據(jù)水質(zhì)參數(shù)通過自動控制裝置確定廢水在反應(yīng)區(qū)處理所需的時間，即廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間。

S102、使廢水在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理。

在反應(yīng)區(qū)內(nèi)除去廢水中的有機(jī)物、氨氮磷、有害物質(zhì)等，使廢水達(dá)到外排的標(biāo)準(zhǔn)。

S103、在達(dá)到所述停留時間前以固定的時間間隔檢測反應(yīng)區(qū)的廢水的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)重新計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間，

S104、在重新計(jì)算的廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間小于固定的時間間隔時執(zhí)行步驟S105，否則返回步驟S102。

S105、在達(dá)到所述停留時間時使反應(yīng)區(qū)的廢水排出。

反應(yīng)區(qū)內(nèi)經(jīng)過處理的廢水的水質(zhì)參數(shù)發(fā)生變化，自動感應(yīng)裝置每隔固定的時間間隔重新檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)，根據(jù)該水質(zhì)參數(shù)重新調(diào)節(jié)廢水的停留時間，如果該停留時間小于固定的時間間隔，則說明在下一次檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)之前廢水足以被處理完成，被處理完成的廢水排出反應(yīng)區(qū)，如果該停留時間大于或等于固定的時間間隔，則說明在下一次檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)之前廢水還不足以被處理完成，則繼續(xù)留在反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行處理。

在本實(shí)施例中，所述固定的時間間隔可選為5min-20min中任意一個數(shù)值。

反應(yīng)區(qū)的形式可為單體或多組并聯(lián)的形式，廢水的反應(yīng)方式包括序批式或連續(xù)式，廢水的反應(yīng)工藝為活性污泥法、生物膜法等，包括但不限于SBR、A/O、A2/O、UASB、氧化溝等具體工藝。

在反應(yīng)區(qū)經(jīng)過處理后的廢水經(jīng)出水區(qū)排出，出水區(qū)具有自動感應(yīng)裝置檢測出水的水質(zhì)參數(shù)，通過自動控制裝置判斷出水的水質(zhì)參數(shù)是否達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)，只有達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)才可以排出，否則，將廢水回流至反應(yīng)區(qū)繼續(xù)處理直至出水達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)。

該高效節(jié)能的廢水處理方法，根據(jù)在進(jìn)水區(qū)檢測的水質(zhì)參數(shù)確定廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間，在廢水處理過程中自動調(diào)節(jié)處理廢水的停留時間，有利于提高廢水處理的效果、效率以及節(jié)能。

例如，如果設(shè)定固定的停留時間，比如兩小時，而兩小時后高效節(jié)能的廢水處理不合格需要重新在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理，此時停留時間依然為兩小時，但是經(jīng)過上一次的處理該次可能只需要一個小時便能處理完成，這樣便浪費(fèi)了一個小時的時間和能量，因此，在廢水處理過程自動調(diào)節(jié)處理廢水的停留時間，有利于提高廢水處理的效果、效率以及節(jié)能。優(yōu)選的，所述水質(zhì)參數(shù)包括水量、水溫、pH值、DO值、COD值、BOD值、氨氮濃度、氮總濃度、磷總濃度和/或污泥濃度。

所述步驟A和步驟C中還包括：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算曝氣強(qiáng)度和加藥量；且所述步驟B中包括：按計(jì)算的加藥量向反應(yīng)區(qū)加藥，并根據(jù)所述曝氣強(qiáng)度處理反應(yīng)區(qū)內(nèi)的廢水。

曝氣和藥物處理是處理廢水的常用手段之一，曝氣是為了使空氣中的氧氣溶解在廢水中，獲得處理廢水所需的溶氧量，在廢水中加藥可以通過使藥物與廢水中的某些成分反應(yīng)從而除去這些成分，曝氣強(qiáng)度和加藥量都與廢水的水量、水溫、pH值、DO值、COD值、BOD值、氨氮濃度、氮總濃度、磷總濃度和/或污泥濃度緊密相關(guān)。

經(jīng)過在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理的廢水的水質(zhì)參數(shù)時刻發(fā)生變化，需要的曝氣強(qiáng)度與原來的根據(jù)進(jìn)水區(qū)檢測的水質(zhì)參數(shù)計(jì)算出的曝氣強(qiáng)度可能不一致，通過檢測正在被處理的廢水的水質(zhì)參數(shù)來重新調(diào)整曝氣強(qiáng)度，有利于提高處理廢水的效率和節(jié)省能量。例如，原來計(jì)算的曝氣強(qiáng)度為10分鐘，如果沒有在反應(yīng)區(qū)的自動控制，就會一直曝氣10分鐘；而增加了在反應(yīng)區(qū)的自動控制之后，如果已經(jīng)曝氣了1分鐘，在這1分鐘的廢水處理過程，水質(zhì)參數(shù)已經(jīng)發(fā)生了變化，此時重新計(jì)算曝氣強(qiáng)度，可能只需要曝氣7分鐘就可以了，那么通過這種在處理過程自動調(diào)整處理?xiàng)l件的手段，可以提高效率和節(jié)能。

另外，在反應(yīng)區(qū)還檢測廢水的污泥濃度，污泥對廢水治理有好處，本實(shí)施例需要的污泥濃度控制在一定的范圍值內(nèi)(一般為1500～5000mg/L)，而不是除掉所有的污泥。污泥濃度與水質(zhì)參數(shù)有關(guān)，因此可以根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算廢水的污泥濃度，將污泥濃度控制在需要的范圍內(nèi)，將多余的污泥沉淀在反應(yīng)區(qū)的底部再除去。

所有的水質(zhì)參數(shù)均可通過數(shù)據(jù)顯示器顯示，以便廢水的處理結(jié)果隨時被了解。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)具有多個子反應(yīng)區(qū)，所述步驟C包括：檢測每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)，并根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間；所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間為各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水停留時間的最大值。

將廢水分到各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行處理有利于提高廢水的處理效率。

優(yōu)選的，所述步驟A包括：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算反應(yīng)區(qū)的回流比。

所述步驟C包括：根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)分別計(jì)算各個子反應(yīng)區(qū)的回流比，并以各個子反應(yīng)區(qū)的回流比的最大值作為反應(yīng)區(qū)的回流比；所述步驟B包括：根據(jù)所述反應(yīng)區(qū)回流比控制廢水在各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)依次流動。

控制廢水在各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)回流有利于加強(qiáng)微生物的活性，提高廢水處理的效果。

本發(fā)明提供一種高效節(jié)能的廢水處理方法，根據(jù)在進(jìn)水區(qū)檢測的水質(zhì)參數(shù)確定廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間，在反應(yīng)區(qū)處理廢水過程中水質(zhì)參數(shù)數(shù)值不斷發(fā)生變化，能夠根據(jù)變化的水質(zhì)參數(shù)自動調(diào)節(jié)反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間，及時地調(diào)整處理廢水的條件，提高廢水處理的效果和效率。

實(shí)施例二

本實(shí)施例的一種高效節(jié)能的廢水處理系統(tǒng)與實(shí)施例一的一種高效節(jié)能的廢水處理方法相對應(yīng)，本實(shí)施例尚未詳盡的內(nèi)容參考實(shí)施例一。

如圖2所示，一種高效節(jié)能的廢水處理系統(tǒng)，包括以下模塊：

第一檢測模塊101，用于在進(jìn)水區(qū)檢測廢水的水質(zhì)參數(shù)；

第一計(jì)算模塊102，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間；

第一處理模塊103，用于使廢水在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理；

第二檢測模塊104，用于在達(dá)到所述停留時間前以固定的時間間隔檢測反應(yīng)區(qū)的廢水的水質(zhì)參數(shù)；

第二計(jì)算模塊105，用于根據(jù)所述水質(zhì)參數(shù)重新計(jì)算廢水在反應(yīng)區(qū)內(nèi)的停留時間；

第二處理模塊106，用于若重新計(jì)算的廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間小于固定的時間間隔，在達(dá)到所述停留時間時使反應(yīng)區(qū)的廢水排出，否則使廢水繼續(xù)在反應(yīng)區(qū)進(jìn)行處理。

優(yōu)選的，所述水質(zhì)參數(shù)包括水量、水溫、pH值、DO值、COD值、BOD值、氨氮濃度、氮總濃度、磷總濃度和/或污泥濃度。

所述第一計(jì)算模塊101和第二計(jì)算模塊103還用于：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算曝氣強(qiáng)度和加藥量；

所述第一處理模塊103還用于：按計(jì)算的加藥量向反應(yīng)區(qū)加藥，并根據(jù)所述曝氣強(qiáng)度處理反應(yīng)區(qū)內(nèi)的廢水。

所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)具有多個子反應(yīng)區(qū)。

所述第二檢測模塊104具體用于：檢測每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)。

所述第二計(jì)算模塊105具體用于：根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)計(jì)算對應(yīng)的子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間。

所述反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水的停留時間為各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)廢水停留時間的最大值。

所述第一計(jì)算模塊102還用于：根據(jù)水質(zhì)參數(shù)計(jì)算反應(yīng)區(qū)的回流比；

所述第二計(jì)算模塊105還用于：根據(jù)每一子反應(yīng)區(qū)內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)分別計(jì)算各個子反應(yīng)區(qū)的回流比；

所述第二處理模塊106還用于：以各個子反應(yīng)區(qū)的回流比的最大值作為反應(yīng)區(qū)的回流比；

所述第一處理模塊103還用于：根據(jù)所述反應(yīng)區(qū)回流比控制廢水在各個子反應(yīng)區(qū)內(nèi)依次流動。

本發(fā)明提供一種高效節(jié)能的廢水處理系統(tǒng)，根據(jù)在進(jìn)水區(qū)檢測的水質(zhì)參數(shù)確定廢水在反應(yīng)區(qū)的停留時間，在廢水處理過程中自動調(diào)節(jié)處理廢水的條件，提高廢水處理的效果和效率。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。