一种农村生活污水处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种农村生活污水处理系统，其包括净化槽、风光能源加热装置、太阳能聚热装置、空气加热装置和云端管理平台；净化槽的厌氧滤床槽和载体流动槽内设有换热管，太阳能聚热装置和风光能源加热装置用于将风能、太阳能转化热水的热能，并将热水输入换热管中。空气加热装置连接一个用于配置在室内的空气泵，其排气口通过通气管连通载体流动槽的曝气管；而云端管理平台则基于系统各节点监测数据远程智能控制系统的运行策略。该生活污水处理系统配置了太阳能加热、风光能源加热、室内空气加热等多种辅助加热手段，并根据当地实时工况选择运行策略，大幅降低了加热的运行成本。

A Rural Domestic Sewage Treatment System

【技术实现步骤摘要】
一种农村生活污水处理系统
本技术涉及乡村污水处理与资源化利用，尤其涉及一种农村生活污水处理系统。
技术介绍
目前,活性污泥法是大多数城市污水处理厂所普遍使用的技术，伴随着农村的发展，也逐步成为农村污水处理与资源化利用的主流方案之一。然而在我国北方地区和西部高寒地区,污水处理效果受到环境温度的影响较大,随着水温的降低,活性污泥的活性逐渐下降、沉淀性变差,有机物去除、硝化和反硝化作用受到极大冲击。当温度低于15℃时,常温微生物的活性将急剧下降,硝化效果明显降低；在10℃左右,部分微生物处于休眠状态；当温度在4℃范围内,大部分微生物进入休眠期甚至死亡,污水处理系统的硝化作用几乎停止。此外低温也为小胸虫提供了适宜的生长条件,其过度生长将导致污泥膨胀,进而影响出水水质。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术结构上的缺点，提出一种农村生活污水处理系统，该生活污水处理系统配置了太阳能加热、风光能源加热等多种辅助加热手段，并根据当地实时工况选择运行策略，使得净化槽在低温条件下还能有效运行，保证了净化效果，并大幅降低加热的运行成本。为了达到上述技术目的，本技术实施例提出的一种农村生活污水处理系统，通过以下技术方案实现的:一种生活污水处理系统，包括用于埋设在冻土层之下的净化槽，所述净化槽内设有曝气管；其特征在于：所述净化槽内还设有第一换热管；所述生活污水处理系统还包括太阳能聚热装置、空气加热装置和云端管理平台；所述太阳能聚热装置包括电加热器、若干槽型曲面镜和聚热管，所述聚热管被一一对应的配置在各个槽型曲面镜的聚焦轴线处；所述聚热管、电加热器与所述第一换热管通过第一水泵和管路连通形成太阳能水换热回路，所述电加热器出水口连接所述第一换热管；所述空气加热装置的进气口通过管路连接一个用于配置在室内的空气泵，其排气口通过通气管连通所述曝气管；所述空气加热装置、空气泵和第一水泵通过通信网络连接所述云端管理平台。所述生活污水处理系统还包括风光能源加热装置，所述风光能源加热装置包括太阳能发电设备、风力发电设备、固体储热块和第二换热管；所述太阳能发电设备和风力发电设备连接有电热丝；所述固体储热块、电热丝和第二换热管两两接触以实现相互换热；所述第二换热管与所述第一换热管通过第二水泵和管路连通形成风光能水换热回路。所述净化槽由若干隔板分割而形成有至少四个腔体，所述隔板上具有使相邻两个腔体相通的开口；所述的至少四个腔体中，至少包括沿水流方向依次设置的夹杂物去除槽、厌氧滤床槽、载体流动槽和沉淀槽；所述曝气管设于所述载体流动槽内；所述流动槽内还设有第一温度传感器；所述第一换热管至少被配置于所述厌氧滤床槽和载体流动槽内。所述净化槽内还包括消毒槽，所述沉淀槽连接所述消毒槽，所述消毒槽与所述净化槽的出水口连接；另外，所述净化槽壳体外还设有保温层。所述太阳能水换热回路内设有第一阀门；所述风光能水换热回路内设有第二阀门；所述第一阀门和第二阀门通过通信网络连接所述云端管理平台。所述生活污水处理系统还包括蓄水提升泵站，所述蓄水提升泵站包括储水罐和第三水泵；所述储水罐的进水口连通所述净化槽的出水口；所述第三水泵通过通信网络连接所述云端管理平台。所述太阳能聚热装置还包括感光传感器、第二温度传感器和第三温度传感器；所述第二温度传感器设于所述聚热管的出水口并被配置为监测聚热管出水口水温；所述第三温度传感器设于所述电加热器的出水口并被配置为监测电加热器出水口水温；所述感光传感器、第二温度传感器和第三温度传感器均通过通信网络连接所述云端管理平台。所述生活污水处理系统还包括第四温度传感器和第五温度传感器，所述第四温度传感器设于所述第二换热管的出水口并被配置为监测第二换热管出水口水温；所述第五温度传感器设于所述空气泵进风口处并被配置为监测空气泵进风口气温。所述云端管理平台包括：温度采集模块，用于接受第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器以及第五温度传感器所采集温度信息；判断模块，存储有与第一温度传感器温度信息相关的设定阈值；所述判断模块用于判断第一温度传感器采集温度信息是否小于对应设定阈值，若是，则调用计算模块；计算模块，存储有与多个设定阈值与功耗加权值，所述多个设定阈值与第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器采集温度信息相关，所述功耗加权值与空气加热装置、太阳能聚热装置和风光能源加热装置运行功耗相关；所述计算模块用于判断第二温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器所采集温度信息是否小于对应的设定阈值；若所述第二温度传感器、第四温度传感器和第五温度传感器中至少存在一个温度传感器采集温度信息高于其对应设定阈值，则通过该些高于对应设定阈值的温度数据和功耗加权进行计算，并选择系统运行策略；控制模块，用于根据所述系统运行策略控制空气加热装置、空气泵、第一水泵、第二水泵、第一阀门和第二阀门进行相应的启闭。与现有技术比较，本技术使得净化槽在低温条件下还能有效运行，保证了净化效果，并具有工作可靠、低功耗，输出热能稳定等优点。利用风能、光能、室内空气热能，实现能量之间的转化，来保证净化槽的温度。当光线充足时，通过太阳能──热能、太阳能──电能──热能的转化提供热源，当光线不充足时，通过风能──电能──热能的转化提供热源；而两者均不满足条件时，在集中供暖的北方还可直接将室内的暖空气通过加热注入曝气管中，因此加热方式具有复合多功能性。本系统通过云端管理平台实现远程智能控制，依据采集的现场各节点温度，并进行加权计算后实时调整运行策略，以最低功耗实现净化槽温度控制，节约资源、环境友好、生态文明，由此实现高效而经济的农村生活污水处理。附图说明通过下面结合附图对其示例性实施例进行的描述，本技术上述特征和优点将会变得更加清楚和容易理解。图1为本技术实施例1整体结构示意图；图2为本技术实施例2整体结构示意图；图3为本技术实施例3整体结构示意图；图4为本技术实施例太阳能聚热管结构示意图；图5为本技术实施例太阳能聚热管结构剖面示意图；图6为本技术实施例净化槽结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：实施例1：参见图1、图4-6所示，本实施例1提供一种农村生活污水处理系统，该生活污水处理系统包括：净化槽1净化槽1埋设在冻土层下，具体应当根据当地地质和气候情况进行施工。净化槽1具有壳体11，壳体11外还设有保温层111，保温层111可采用常见的保温材料如玻璃棉、发泡聚氨酯等。壳体11上具有进水口112和出水口113，壳体11内由若干隔板12分割而形成有五个腔体，隔板12上具有使相邻两个腔体相通的开口，由此这五个腔体依次联通。沿水流方向，这五个腔体依次为夹杂物去除槽13、厌氧滤床槽14、载体流动槽15、沉淀槽16和消毒槽17。以下对于上述五个腔体的功能进行简要描述：夹杂物去除槽13污水进入夹杂物去除槽13后，少部分的含沙等无机物由于进入夹杂物去除槽13后的流动速度减慢而首先沉淀，由于池体结构和容量使污水中的有机物发生物理和生化反应。在污水中自身的生物酶和微生物的作用下，污水中的大颗粒有机物被分解并产生气体，使像粪便等固体悬浮物在不断的水解发酵膨胀上浮和下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活污水处理系统，包括用于埋设在冻土层之下的净化槽，所述净化槽内设有曝气管；其特征在于：所述净化槽内还设有第一换热管；所述生活污水处理系统还包括太阳能聚热装置、空气加热装置和云端管理平台；所述太阳能聚热装置包括电加热器、若干槽型曲面镜和聚热管，所述聚热管被一一对应的配置在各个槽型曲面镜的聚焦轴线处；所述聚热管、电加热器与所述第一换热管通过第一水泵和管路连通形成太阳能水换热回路，所述电加热器出水口连接所述第一换热管；所述空气加热装置的进气口通过管路连接一个用于配置在室内的空气泵，其排气口通过通气管连通所述曝气管；所述空气加热装置、空气泵和第一水泵通过通信网络连接所述云端管理平台。

【技术特征摘要】
1.一种生活污水处理系统，包括用于埋设在冻土层之下的净化槽，所述净化槽内设有曝气管；其特征在于：所述净化槽内还设有第一换热管；所述生活污水处理系统还包括太阳能聚热装置、空气加热装置和云端管理平台；所述太阳能聚热装置包括电加热器、若干槽型曲面镜和聚热管，所述聚热管被一一对应的配置在各个槽型曲面镜的聚焦轴线处；所述聚热管、电加热器与所述第一换热管通过第一水泵和管路连通形成太阳能水换热回路，所述电加热器出水口连接所述第一换热管；所述空气加热装置的进气口通过管路连接一个用于配置在室内的空气泵，其排气口通过通气管连通所述曝气管；所述空气加热装置、空气泵和第一水泵通过通信网络连接所述云端管理平台。2.根据权利要求1所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述生活污水处理系统还包括风光能源加热装置，所述风光能源加热装置包括太阳能发电设备、风力发电设备、固体储热块和第二换热管；所述太阳能发电设备和风力发电设备连接有电热丝；所述固体储热块、电热丝和第二换热管两两接触以实现相互换热；所述第二换热管与所述第一换热管通过第二水泵和管路连通形成风光能水换热回路。3.根据权利要求2所述的生活污水处理系统，其特征在于：所述净化槽由若干隔板分割而形成有至少四个腔体，所述隔板上具有使相邻两个腔体相通的开口；所述的至少四个腔体中，至少包括沿水流方向依次设置的夹杂物去除槽、厌氧滤床槽、载体流动槽和沉淀槽；所述曝气管设于所述载体流动槽内；所述载体流动槽内还设有第一温度传感器；...

【专利技术属性】
技术研发人员：施大钟，施登宇，施芊慧，
申请(专利权)人：上海垒锦环境科技中心，
类型：新型
国别省市：上海,31