本发明专利技术涉及一种自动控制的污水沉淀池系统及污水沉淀处理的方法。使用变化磁场带动带电滤膜振动，从而使污水加速沉淀；同时在污水中加入磁性纳米粒子可以极大的增加该振动的加速效果；使用带电滤膜可以吸附磁性纳米粒子，从而可以使得磁性纳米粒子可以被回收利用；在洗脱池内使用超声振荡使得磁性纳米粒子可以脱离，回收，大大降低沉淀处理的成本。使用时可以通过检测带电滤膜的振动幅度判断磁性纳米粒子的回收情况；沉淀池使用非金属材料，降低对磁性纳米粒子的影响。磁性纳米粒子被表面活性剂封闭，可以大大提高磁性纳米粒子的使用寿命，同时降低环境对其的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种自动控制的污水沉淀池系统及污水沉淀处理的方法
本专利技术涉及污水处理领域，尤其涉及一种自动控制的污水沉淀池系统及污水沉淀处理的方法。
技术介绍
沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，是污水处理中应用最广泛的处理单元之一，可用于污水处理、生物处理的后处理以及深度处理等工序。但自然沉淀不仅时间很长，通常水体还存在厚重的沉淀阻滞区，悬浮物多，水体混沌，所以，静态沉淀池有占地面积大，有效池容小，排泥困难，处理效率低等缺点。申请号CN201511013552.7公开了一种生活污水除油方法，废水依次经过集水井、粗格栅、一次沉淀池、pH值调节池、纳米微孔超声波间歇聚合反应槽、二次沉淀池、高压放电有机铑催化聚合反应槽、三次沉淀池、净水池。利用了特定频率超声波（25100~27800Hz）的协同化学效应，处于此条件下的废水中有机物质，会在纳米微孔膜材料表面发生C-H键的断裂和快速再结合，从而在纳米微孔表面聚合体的表面发生聚合反应，当超声波催化反应和搅拌过程两者间歇交替发生时，可使有机物聚合体的分子量不断增大，逐步汇聚成大颗粒的不溶物质并从纳米微孔膜材料表面脱落，以悬浮物的形式分散于废水中，最终通过沉淀过程加以去除。但是其纳米微孔材料使用寿命有限，且效率不高。申请号CN201110169684.4公开了利用倾动系统倾动活动池体，使原水发生梯度切向形变和共振，促进絮凝反应，提高污水处理效果的振荡式污水沉淀池及其操作方法。活动沉淀池体与基座铰链联接，在倾动系统的倾动操作下，可以绕铰链倾动。当污水达到脱稳临界状态时，启动倾动机构倾动活动池体，使原水发生梯度切向形变，促进絮凝反应进行。通过控制池体倾动周期，使原水产生共振振荡。共振促进絮凝反应的充分进行，使得原水就得到反复净化，沉降分离彻底，悬浮物降低。但是其振荡耗费的能量大，且振荡频率受限。
技术实现思路
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种自动控制的污水沉淀池系统，包括沉淀池和洗脱池；还包括供电部、主控制机、带电滤膜、磁控模块、开关模块、检测模块和超声模块；主控制机连接磁控模块、开关模块、检测模块和超声模块；供电部用于向主控制机、磁控模块、超声模块和带电滤膜供电；磁控模块设置在沉淀池两侧，用于向沉淀池中提供磁场；开关模块用于控制沉淀池的进水和出水的阀门以及控制加入磁性纳米粒子管道的阀门；检测模块连接带电滤膜，用于检测带电滤膜的振动幅度；超声模块用于向洗脱池提供超声振荡；带电滤膜可以放入沉淀池或者洗脱池；使用时，带电滤膜放入沉淀池，在磁控模块提供的变化的磁场的作用下进行振动，从而使得沉淀池内的水发生振动；同时，沉淀池内加入的磁性纳米粒子在振动的过程中逐步被带电滤膜吸附；超声模块设置于洗脱池内，用于在将带电滤膜放入洗脱池后提供超声振荡，使得磁性纳米粒子加速从带电滤膜脱落；带电滤膜设置有滤膜开关，用于控制滤膜通电的开启和关闭。开关模块设置有流量检测器，可以对磁性纳米粒子的投入量进行检测；带电滤膜为金属薄滤膜，同时带电滤膜内通有恒定的电流，且带电滤膜外部涂覆有绝缘层，从而避免带电滤膜向沉淀池内的水漏电；工作时，开关模块控制阀门向沉淀池内注入污水和一定量的磁性纳米粒子；磁性纳米粒子悬浮于污水中，形成胶体；主控制机控制磁控模块产生变化的磁场，变化的磁场作用于带电滤膜，从而使得带电滤膜产生振动，振动的频率可以通过主控制机进行调节；带电滤膜的振动带动污水和磁性纳米粒子振动，产生搅拌效果，使得污水中的泥沙等杂质加速沉淀；同时由于变化的磁场，使得带电滤膜产生磁性，且磁性纳米粒子在来回穿越带电滤膜时被带电滤膜吸附；吸附磁性纳米粒子后的带电滤膜振动时，其振动的振幅会随着吸附磁性纳米粒子的数量的增加而减小；主控制机根据检测模块发送的带电滤膜的振幅变化量计算出带电滤膜吸附的磁性纳米粒子的数量A；同时控制主机将吸附的磁性纳米粒子的数量与开关模块发送的投入磁性纳米粒子的数量B进行比对；当A≥0.95·B，且带电滤膜的振动时间t≥T时，控制主机控制开关模块将沉淀池内的上清液吸出，完成沉淀工序；其中T为提前根据污水中的泥沙的量计算得到的经验沉淀时间阈值；当t≥T时，沉淀池中的上清液可以满足其他水处理的条件。洗脱池内注有清水，将带电滤膜放入洗脱池后，关闭滤膜开关的电源，使得带电滤膜不通电；同时主控制机控制超声模块启动，超声振荡使得带电滤膜上的磁性纳米粒子脱落，从而回收利用。磁性纳米粒子为四氧化三铁纳米颗粒，且磁性纳米粒子表面封闭有表面活性剂包层，从而使得磁性纳米粒子不易聚集；所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮。一种使用所述的自动控制的污水沉淀池系统进行污水沉淀处理的方法，包括如下步骤：步骤1、污水的前处理；将污水先进行泥沙含量的预测，并根据预测的泥沙含量进行计算得到的经验沉淀时间阈值T，使得带电滤膜的振动时间t≥T时，沉淀池中的上清液可以满足其他水处理的条件；之后为污水进行pH调节，使得污水不会分解磁性纳米粒子；步骤2、污水沉淀；主控制机控制开关模块控制阀门向沉淀池内注入污水和一定量的磁性纳米粒子，磁性纳米粒子悬浮于污水中，形成胶体；主控制机控制磁控模块产生变化的磁场，变化的磁场作用于带电滤膜，从而使得带电滤膜产生振动，振动的频率可以通过主控制机进行调节；带电滤膜的振动带动污水和磁性纳米粒子振动，产生搅拌效果，使得污水中的泥沙等杂质加速沉淀；同时由于变化的磁场，使得带电滤膜产生磁性，且磁性纳米粒子在来回穿越带电滤膜时被带电滤膜吸附；吸附磁性纳米粒子后的带电滤膜振动时，其振动的振幅会随着吸附磁性纳米粒子的数量的增加而减小；主控制机根据检测模块发送的带电滤膜的振幅变化量计算出带电滤膜吸附的磁性纳米粒子的数量A；同时控制主机将吸附的磁性纳米粒子的数量与开关模块发送的投入磁性纳米粒子的数量B进行比对；当A≥0.95·B，且带电滤膜的振动时间t≥T时，控制主机控制开关模块将沉淀池内的上清液吸出，完成沉淀工序；步骤3、磁性纳米粒子回收；向洗脱池内注入清水，将带电滤膜放入洗脱池，关闭滤膜开关的电源，使得带电滤膜不通电；同时主控制机控制超声模块启动，超声振荡使得带电滤膜上的磁性纳米粒子脱落，从而回收利用。沉淀池底部铺设有承载膜，沉淀时沉淀池内的泥沙沉淀到承载膜上；在上清液被吸出之后且带电滤膜取出之后，承载膜可以将沉淀池底部的承载膜取出即可将沉淀物清除。本专利技术的有益效果为：本专利技术使用变化磁场带动带电滤膜振动，从而使污水加速沉淀；同时在污水中加入磁性纳米粒子可以极大的增加该振动的加速效果；使用带电滤膜可以吸附磁性纳米粒子，从而可以使得磁性纳米粒子可以被回收利用；在洗脱池内使用超声振荡使得磁性纳米粒子可以脱离，回收，大大降低沉淀处理的成本。使用时可以通过检测带电滤膜的振动幅度判断磁性纳米粒子的回收情况；沉淀池使用非金属材料，降低对磁性纳米粒子的影响。磁性纳米粒子被表面活性剂封闭，可以大大提高磁性纳米粒子的使用寿命，同时降低环境对其的影响。附图说明附图仅用于示出本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自动控制的污水沉淀池系统，包括沉淀池（1）和洗脱池，其特征在于：/n还包括供电部（5）、主控制机、带电滤膜（2）、磁控模块（3）、开关模块（4）、检测模块和超声模块；主控制机连接磁控模块（3）、开关模块（4）、检测模块和超声模块；供电部（5）用于向主控制机、磁控模块（3）、超声模块和带电滤膜（2）供电；磁控模块（3）设置在沉淀池（1）两侧，用于向沉淀池（1）中提供磁场；开关模块（4）用于控制沉淀池（1）的进水和出水的阀门以及控制加入磁性纳米粒子（7）管道的阀门；检测模块连接带电滤膜（2），用于检测带电滤膜（2）的振动幅度；/n带电滤膜（2）放入沉淀池（1）或者洗脱池；使用时，带电滤膜（2）放入沉淀池（1），在磁控模块（3）提供的变化的磁场的作用下进行振动，从而使得沉淀池（1）内的水发生振动；同时，沉淀池（1）内加入的磁性纳米粒子（7）在振动的过程中逐步被带电滤膜（2）吸附；/n超声模块设置于洗脱池内，用于在将带电滤膜（2）放入洗脱池后提供超声振荡，使得磁性纳米粒子（7）加速从带电滤膜（2）脱落；/n带电滤膜（2）设置有滤膜开关，用于控制滤膜通电的开启和关闭；/n开关模块（4）设置有流量检测器，对磁性纳米粒子（7）的投入量进行检测；带电滤膜（2）为金属薄滤膜，同时带电滤膜（2）内通有恒定的电流，且带电滤膜（2）外部涂覆有绝缘层，从而避免带电滤膜（2）向沉淀池（1）内的水漏电；/n工作时，开关模块（4）控制阀门向沉淀池（1）内注入污水和一定量的磁性纳米粒子（7）；磁性纳米粒子（7）悬浮于污水中，形成胶体；主控制机控制磁控模块（3）产生变化的磁场，变化的磁场作用于带电滤膜（2），从而使得带电滤膜（2）产生振动，振动的频率通过主控制机进行调节；带电滤膜（2）的振动带动污水和磁性纳米粒子（7）振动，产生搅拌效果，使得污水中的泥沙杂质加速沉淀；同时由于变化的磁场，使得带电滤膜（2）产生磁性，且磁性纳米粒子（7）在来回穿越带电滤膜（2）时被带电滤膜（2）吸附；/n吸附磁性纳米粒子（7）后的带电滤膜（2）振动时，其振动的振幅会随着吸附磁性纳米粒子（7）的数量的增加而减小；主控制机根据检测模块发送的带电滤膜（2）的振幅变化量计算出带电滤膜（2）吸附的磁性纳米粒子（7）的数量A；同时控制主机将吸附的磁性纳米粒子（7）的数量与开关模块（4）发送的投入磁性纳米粒子（7）的数量B进行比对；当A≥0.95·B，且带电滤膜（2）的振动时间t≥T时，控制主机控制开关模块（4）将沉淀池（1）内的上清液吸出，完成沉淀工序；其中T为提前根据污水中的泥沙的量计算得到的经验沉淀时间阈值；当t≥T时，沉淀池（1）中的上清液满足其他水处理的条件。/n...
【技术特征摘要】
1.一种自动控制的污水沉淀池系统，包括沉淀池（1）和洗脱池，其特征在于：
还包括供电部（5）、主控制机、带电滤膜（2）、磁控模块（3）、开关模块（4）、检测模块和超声模块；主控制机连接磁控模块（3）、开关模块（4）、检测模块和超声模块；供电部（5）用于向主控制机、磁控模块（3）、超声模块和带电滤膜（2）供电；磁控模块（3）设置在沉淀池（1）两侧，用于向沉淀池（1）中提供磁场；开关模块（4）用于控制沉淀池（1）的进水和出水的阀门以及控制加入磁性纳米粒子（7）管道的阀门；检测模块连接带电滤膜（2），用于检测带电滤膜（2）的振动幅度；
带电滤膜（2）放入沉淀池（1）或者洗脱池；使用时，带电滤膜（2）放入沉淀池（1），在磁控模块（3）提供的变化的磁场的作用下进行振动，从而使得沉淀池（1）内的水发生振动；同时，沉淀池（1）内加入的磁性纳米粒子（7）在振动的过程中逐步被带电滤膜（2）吸附；
超声模块设置于洗脱池内，用于在将带电滤膜（2）放入洗脱池后提供超声振荡，使得磁性纳米粒子（7）加速从带电滤膜（2）脱落；
带电滤膜（2）设置有滤膜开关，用于控制滤膜通电的开启和关闭；
开关模块（4）设置有流量检测器，对磁性纳米粒子（7）的投入量进行检测；带电滤膜（2）为金属薄滤膜，同时带电滤膜（2）内通有恒定的电流，且带电滤膜（2）外部涂覆有绝缘层，从而避免带电滤膜（2）向沉淀池（1）内的水漏电；
工作时，开关模块（4）控制阀门向沉淀池（1）内注入污水和一定量的磁性纳米粒子（7）；磁性纳米粒子（7）悬浮于污水中，形成胶体；主控制机控制磁控模块（3）产生变化的磁场，变化的磁场作用于带电滤膜（2），从而使得带电滤膜（2）产生振动，振动的频率通过主控制机进行调节；带电滤膜（2）的振动带动污水和磁性纳米粒子（7）振动，产生搅拌效果，使得污水中的泥沙杂质加速沉淀；同时由于变化的磁场，使得带电滤膜（2）产生磁性，且磁性纳米粒子（7）在来回穿越带电滤膜（2）时被带电滤膜（2）吸附；
吸附磁性纳米粒子（7）后的带电滤膜（2）振动时，其振动的振幅会随着吸附磁性纳米粒子（7）的数量的增加而减小；主控制机根据检测模块发送的带电滤膜（2）的振幅变化量计算出带电滤膜（2）吸附的磁性纳米粒子（7）的数量A；同时控制主机将吸附的磁性纳米粒子（7）的数量与开关模块（4）发送的投入磁性纳米粒子（7）的数量B进行比对；当A≥0.95·B，且带电滤膜（2）的振动时间t≥T时，控制主机控制开关模块（4）将沉淀池（1）内的上清液吸出，完成沉淀工序；其中T为提前根据污水中的泥沙的量计算得到的经验沉淀时间阈值；当t≥T时，沉淀池（1）中的上清液满足其他水处理的条件。
2.根据权利要求1所述的一种自动控制的污水沉淀池系统，其特征在于：
洗脱池内注有清水...
【专利技术属性】
技术研发人员：许海民，毛亚，蒋济士，
申请(专利权)人：苏州启创宙浩科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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