一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备

文档序号:710897 发布日期:2021-04-16 浏览:46次 >En<

阅读说明:本技术 一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备 (Ozone generating equipment suitable for sewage treatment device ) 是由 邱建贺 翁雯 周国彪 于 2021-03-22 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备,通过设置多台小功率臭氧发生器代替传统一台大功率臭氧发生器实现臭氧供给,不但从整体上降低设备成本,而且小功率臭氧发生器的体积轻巧,所占空间小,设备安装简便灵活,使用方便;通过实时监测各小功率臭氧发生器的内置锂电池电量,结合臭氧发生设备的实时供氧量合理控制各小功率臭氧发生器的启闭,保证臭氧发生设备的正常运行。(The invention discloses an ozone generating device suitable for a sewage treatment device, which realizes ozone supply by arranging a plurality of low-power ozone generators to replace a conventional high-power ozone generator, thereby not only reducing the cost of the device as a whole, but also leading the low-power ozone generator to have light volume, small occupied space, simple, convenient and flexible installation of the device and convenient use; the on-off of each low-power ozone generator is reasonably controlled by monitoring the electric quantity of the built-in lithium batteries of each low-power ozone generator in real time and combining with the real-time oxygen supply quantity of the ozone generating equipment, so that the normal operation of the ozone generating equipment is ensured.)

一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备

技术领域

本发明涉及臭氧发生器技术领域,尤其涉及的是一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备。

背景技术

近年来,随着工业的发展,在水处理及水污染的治理方面出现了新的问题。由于工业废水中出现了一些生物难降解的或有毒的有机污染物(如农药,合成洗涤剂和某些染料等);同时,为了保护环境和水资源以及能够处理过的污染水得到回用,在许多情况下,工业废水必需经过三级深度处理才能满足水污染治理和废水回用的要求。臭氧处理废水作为有效的废水深度处理手段之一,具有氧化能力强,反应速度快,使用方便(包括臭氧的制造,输出和投配等),不产生二次污染等一系列优点而受到人们的重视。臭氧易于分解无法储存,需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存),所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。

在水体治理过程中,为了提高污水治理的效率,一般都会采用一台可以提供满足污水处理装置的吸水量要求的臭氧量的大功率臭氧发生器,根据污水处理装置的吸水量调节大功率臭氧发生器的供氧量,以满足污水处理要求。但是大功率的臭氧发生器的造价也会相对较高,使得整个污水处理的成本也会大大增加;而且大功率臭氧发生器的体积也相对较大,不利于安装和运输。

因为臭氧发生设备一般布置在室外,在室外可能会遇到不容易拉电的情况,所以一般都会在臭氧发生器内部设置可充电锂电池,以为臭氧发生器进行供电。现有技术中,一般会通过人工根据实际的臭氧需求量和可充电锂电池的剩余电量控制臭氧发生器的启闭。但是,人工监控必然会存在疏漏,经常出现可充电锂电池的电量已经耗尽但操作人员都没有发现的情况,导致臭氧发生器不能正常提供臭氧,影响污水处理装置的正常运行。

因此,现有的技术还有待于改进和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备,旨在解决现有技术中的一个或多个问题。

本发明的技术方案如下:本技术方案提供一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备,用于为污水处理装置的蓄水池提供臭氧,包括多台小功率臭氧发生器和主管道,所述主管道一端连接所述蓄水池,另一端通过子管道分别连接各小功率臭氧发生器的臭氧输出口;

每台小功率臭氧发生器均内置有可充电锂电池以及用于实时监测小功率臭氧发生器的内置锂电池剩余电量信息的电量监测模块;

还包括控制器,所述控制器与所述多台小功率臭氧发生器、内置锂电池以及电量监测模块连接;

所述控制器根据各个小功率臭氧发生器实时的内置锂电池剩余电量信息得出各个小功率臭氧发生器的实时控制信息,所述控制器根据所述实时控制信息控制各小功率臭氧发生器的启闭;

所述实时控制信息与所述适用于污水处理装置的臭氧发生设备的实时供氧量相关。

进一步地,在所述蓄水池中设置有水体流量监测装置,所述水体流量监测装置实时监测蓄水池的进水口流量和出水口流量,所述控制器与所述水体流量监测装置连接,所述控制器根据所述蓄水池的进水口流量和出水口流量实时控制各小功率臭氧发生器的臭氧输出量。

进一步地,在所述蓄水池中设置有水体压力监测装置,所述水体压力监测装置与所述控制器连接,所述水体压力监测装置实时监测蓄水池的水压值,所述控制器根据所述蓄水池的水压值来实时调整各小功率臭氧发生器的臭氧输出量。

进一步地,在所述主管道和子管道上分布设置有第一湿度传感器,所述第一湿度传感器用于获取所述主管道和子管道所处环境的湿度值;所述控制器与所述第一湿度传感器连接,根据所述主管道和子管道所处环境的湿度值控制各小功率臭氧发生器的臭氧输出量。

进一步地,所述主管道和子管道内分布设置有第二湿度传感器,所述第二湿度传感器用于获取所述主管道和子管道内的湿度值;所述控制器与所述第二湿度传感器连接,根据所述主管道和子管道内的湿度值控制各小功率臭氧发生器的臭氧输出量。

进一步地,还包括设置在小功率臭氧发生器上的电量提示装置,所述电量提示装置与所述控制器连接,所述控制器根据各个小功率臭氧发生器实时的内置锂电池剩余电量信息控制所述电量提示装置是否发出电量耗尽提示。

进一步地,在所述主管道和子管道上间隔分布设置有若干个温度传感器,所述温度传感器用于获取所述主管道和子管道上的不同位置的温度值;所述控制器与所述多台小功率臭氧发生器和所述温度传感器连接,根据所述主管道和子管道上的不同位置的温度值控制各小功率臭氧发生器的臭氧输出量。

进一步地,还包括分别设置在主管道和子管道上的高温提示装置,所述高温提示装置与所述控制器连接,控制器根据所述主管道和子管道上的温度值控制高温提示装置是否发出高温提示。

进一步地,所述电量监测模块通过监控小功率臭氧发生器内置锂电池的电压得到锂电池的电量信息;或者电量监测模块通过锂电池建模方法获取锂电池的电量信息。

进一步地,所述电量监测模块采用库仑计实现。

本发明的有益效果:本发明通过提供一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备,通过设置多台小功率臭氧发生器代替传统一台大功率臭氧发生器实现臭氧供给,不但从整体上降低设备成本,而且小功率臭氧发生器的体积轻巧,所占空间小,设备安装简便灵活,使用方便;通过实时监测各小功率臭氧发生器的内置锂电池电量,结合臭氧发生设备的实时供氧量合理控制各小功率臭氧发生器的启闭,保证臭氧发生设备的正常运行。

附图说明

图1是本发明中适用于污水处理装置的臭氧发生设备的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示,一种适用于污水处理装置的臭氧发生设备,用于为污水处理装置的蓄水池提供臭氧,包括多台小功率臭氧发生器1和主管道2,所述主管道2一端连接所述蓄水池3,另一端通过子管道4分别连接各小功率臭氧发生器1的臭氧输出口;

每台小功率臭氧发生器1均内置有可充电锂电池以及用于实时监测小功率臭氧发生器1的内置锂电池剩余电量信息的电量监测模块;

还包括控制器,所述控制器与所述多台小功率臭氧发生器1、内置锂电池以及电量监测模块连接;

所述控制器根据各个小功率臭氧发生器1实时的内置锂电池剩余电量信息得出各个小功率臭氧发生器1的实时控制信息,所述控制器根据所述实时控制信息控制各小功率臭氧发生器1的启闭;

所述实时控制信息与所述适用于污水处理装置的臭氧发生设备的实时供氧量相关。

其中,全部所述小功率臭氧发生器1的总最大供氧量等于一台大功率臭氧发生器的最大供氧量,所述大功率臭氧发生器为可以提供满足污水处理装置的蓄水池3吸水量要求的臭氧量的设备。

其中,所述各个小功率臭氧发生器1的实时控制信息包括但不限于各小功率臭氧发生器1的开闭控制、同时开启的小功率臭氧发生器1的数量、各小功率臭氧发生器1持续运行的时间、各小功率臭氧发生器1的实时臭氧输出量,等等。

例如,在不同的水体治理过程中,可能需要的供氧量也会不同,需要开闭的小功率臭氧发生器1的数量也会不尽相同,如,假设臭氧发生设备包括编号为1至10的10台小功率臭氧发生器1,10台小功率臭氧发生器1的锂电池初始电量都是100%;可能在第一次污水处理过程中开启的是编号为1至5的小功率臭氧发生器1,工作完成后编号1到5的小功率臭氧发生器1的锂电池剩余电量为70%;在第二次的污水处理过程中,可能开启的是编号为6至10的小功率臭氧发生器,工作完成后编号6到10的小功率臭氧发生器1的锂电池剩余电量为60%;在第三次的污水处理过程中,可能开启的是编号为1至8的小功率臭氧发生器1,工作完成后编号1到5的小功率臭氧发生器1的锂电池剩余电量为40%,编号6到8的小功率臭氧发生器1的锂电池剩余电量为30%;或者在某次污水处理过程中,需要5台小功率臭氧发生器1连续工作1.5小时,但10台小功率臭氧发生器1中没有哪五台小功率臭氧发生器1的锂电池可以持续工作1.5小时,那可以控制先开启编号1至5的小功率臭氧发生器1,等编号1至5的小功率臭氧发生器1的锂电池电量快要耗尽时,关闭编号1至5的小功率臭氧发生器1,开启编号6至10的小功率臭氧发生器1继续供氧;或者,在前1小时内所述蓄水池3的水体量较大,需要7台小功率臭氧发生器1同时进行供氧,而在后面的一小时内所述蓄水池3的水体量变小,仅需要4台小功率臭氧发生器1同时进行供氧;或者,编号1至4的小功率臭氧发生器1的锂电池剩余电量为40%,编号5至10小功率臭氧发生器1的锂电池剩余电量为60%,同时开启10台小功率臭氧发生器1,但控制编号1至4的小功率臭氧发生器1的实时臭氧输出量为30ppm(ppm是体积浓度),控制编号5至10的小功率臭氧发生器1的实时臭氧输出量为60ppm;等等。总之,结合污水处理装置的实时吸水量信息(污水处理装置的实时吸水量信息与臭氧发生设备的实时供氧量正相关),根据各台小功率臭氧发生器1内置锂电池的实时电量信息控制小功率臭氧发生器1的运行。

诚然,在设备中检测内置锂电池剩余电量的技术很普遍,但检测内置锂电池剩余电量后的应用却因所要解决的技术问题而各不相同。本技术方案中,结合所述臭氧发生设备的实时供氧量,根据各台小功率臭氧发生器1内置锂电池的实时电量信息即时合理控制各小功率臭氧发生器1的运行,满足臭氧发生器的供氧需求,保证污水处理装置的正常运行;而且还可以通过合理控制各小功率臭氧发生器1的运行,提高供氧效率,满足污水处理装置的实时污水处理要求;合理控制各小功率臭氧发生器1的运行,避免部分小功率臭氧发生器1超负荷运行,延长小功率臭氧发生器1的使用寿命。

其中,所述电量监测模块实时监测小功率臭氧发生器1内置锂电池的电量信息,可以根据实际需要采用不同的手段实现,如监控各台小功率臭氧发生器1内置锂电池的电压得到锂电池的电量信息;或者通过锂电池建模方法获取锂电池的电量信息(即根据锂电池的放电曲线,建立一个数据表,每测量一个电压位,根据该电压去表中查出所对应的电量);或者使用库仑计获取锂电池的电量信息(即在锂电池的正极或者负极串入一个电流检测电阻,一旦有电流流入或者流出锂电池时,就会在电阻的两端产生电压Vsense,通过检测Vsense就可以计出流过锂电池的电流;该电流与时间数积分是变化的电量,因此其可以精确跟踪锂电池的电量变化);等等。

在某些具体实施例中,所述臭氧发生设备还包括设置在小功率臭氧发生器1上的电量提示装置,所述电量提示装置与所述控制器连接,所述控制器根据各个小功率臭氧发生器1实时的内置锂电池剩余电量信息控制所述电量提示装置是否发出电量耗尽提示。例如,当某一小功率臭氧发生器1的内置锂电池剩余电量耗尽时,所述控制器控制对应的电量提示装置发出电量耗尽提示,提示技术人员该小功率臭氧发生器1的内置锂电池电量已经耗尽,请注意及时充电。

在某些具体实施例中,所述电量提示装置可以根据实际需要采用不同的结构实现,如声音提示装置、灯光提示装置、声光提示装置,等等。

在某些具体实施例中,在所述蓄水池3中设置有水体流量监测装置,所述水体流量监测装置与所述控制器连接,所述水体流量监测装置实时监测蓄水池3的进水口流量和出水口流量,所述控制器根据所述蓄水池3的进水口流量和出水口流量来实时调整各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。例如,蓄水池3的进水口流量大、蓄水池3的出水口流量小时,控制器控制增大各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量;蓄水池3的进水口流量小、蓄水池3的出水口流量大时,控制器控制减小各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。根据蓄水池3的水体流量,实施控制各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量,以保证污水处理效果。

而为了方便水体治理,一般都会将臭氧发生器布置在需要治理的水体区域的附近,通过管道将产生的臭氧输送至污水处理装置中与水体进行反应,再把处理后的水体排放或回用。但是,众所周知,臭氧受温度变化的影响较大,臭氧生产时适合的温度一般控制在40度以下最好,温度高了以后会加速臭氧的分解,影响臭氧装置生产效率和臭氧输出浓度。而臭氧发生器产生的臭氧需要通过管道输送至污水处理装置中,如果在布置臭氧发生器时,因现场环境需要,技术人员可能会将臭氧发生器与污水处理装置连接的管道布置在温度较高的室外环境中(如有太阳直射的室外环境,特别是某些地区夏天太阳直射的室外环境,环境温度较高),或者在工作一段时间后臭氧发生器与污水处理装置连接的管道所处的环境温度升高(如一开始布置管道时没有太阳直射,但工作一段时间后管道所处的地方受到太阳直射),臭氧在管道输送过程中受高温加速分解,导致到达污水处理装置中的臭氧浓度大幅降低,直接影响污水处理的效果。为了解决这一问题,本技术方案如下设置:所述主管道2和子管道4上间隔分布设置有若干个温度传感器6,所述温度传感器6用于获取所述主管道2和子管道4上的不同位置的温度值;所述控制器与所述多台小功率臭氧发生器1和所述温度传感器6连接,根据所述主管道2和子管道4上的不同位置的温度值控制各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。

例如,当温度传感器6检测到主管道2和/或子管道4上的某一位置的温度值没有达到阈值时,则控制器控制对应的小功率臭氧发生器1按预设的供氧量进行工作即可;当温度传感器6检测到主管道2和/或子管道4上的某一位置的温度值等于或大于阈值时,控制器控制对应的小功率臭氧发生器1加大供氧量,以弥补在输送过程中分解的臭氧量,保证到达蓄水池3的臭氧量达到要求。

在某些具体实施例中,所述臭氧发生设备还包括设置在主管道2和子管道4上的高温提示装置,所述高温提示装置与所述控制器连接,控制器根据所述主管道2和子管道4上的温度值控制高温提示装置是否发出高温提示。例如,当温度传感器6检测到主管道2和/或子管道4上的某一位置的温度值等于或大于阈值时,控制器控制对应的高温提示装置发出高温提示,提示技术人员主管道2和/或子管道4所处的环境温度过高,可根据实际情况更改主管道2和/或子管道4的布管位置。

在某些具体实施例中,所述高温提示装置可以根据实际需要采用不同的结构实现,如声音提示装置、灯光提示装置、声光提示装置,等等。

实际上,臭氧在水体中的溶解度受水体压力的变化影响,水压越高,臭氧在水体中的溶解度越高,反之,水压越小,臭氧在水体中的溶解度越低。为了保证污水的处理效果,在所述蓄水池3中设置有水体压力监测装置,所述水体压力监测装置与所述控制器连接,所述水体压力监测装置实时监测蓄水池3的水压值,所述控制器根据所述蓄水池3的水压值来实时调整各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。例如,蓄水池3的的水压值大,控制器控制减小各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量;蓄水池3的水压值小,控制器控制增大各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。在实际应用中,针对不同高度的蓄水池3(蓄水池3的高度不同,能蓄的水体高度不同,水压不同),以及同一蓄水池3但所蓄的水体高度不同,可以实时调整各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量,以保证污水处理效果。

实际上,臭氧的分解速度还受环境温度的变化影响,在相同温度下,环境湿度越大,臭氧的分解速度越快。臭氧发生器产生的臭氧在通过管道输送至所述蓄水池3的过程中,如果所处环境的湿度较大,则会加速臭氧在管道输送过程中的分解(虽然臭氧是在管道中进行输送的,但由于部件之间安装配合精度的原因,在管道的安装连接中或多或少会存在大大小小的安装缝隙,环境中的湿度大小,必然也会影响管道内的湿度),导致到达所述蓄水池3中的臭氧的量降低,影响污水处理效果,为了解决这一问题,本技术方案如下设置:在所述主管道2和子管道4上分布设置有第一湿度传感器7,所述第一湿度传感器7用于获取所述主管道2和子管道4所处环境的湿度值;所述控制器与所述第一湿度传感器7连接,根据所述主管道2和子管道4所处环境的湿度值控制各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。例如,当所述主管道2和子管道4所处环境的湿度值较大时,控制器控制增大各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量;当所述主管道2和子管道4所处环境的湿度值较小时,控制器控制减小各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。

进一步地,在所述主管道2和子管道4内分布设置有第二湿度传感器,所述第二湿度传感器用于获取所述主管道2和子管道4内的湿度值;所述控制器与所述第二湿度传感器连接,根据所述主管道2和子管道4内的湿度值控制各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。例如,当所述主管道2和子管道4内的湿度值较大时,控制器控制增大各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量;当所述主管道2和子管道4内的湿度值较小时,控制器控制减小各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。通过在主管道2和子管道4内设置第二湿度传感器获取主管道2和子管道4内的湿度值,可以更精确地控制各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量,进一步保证污水处理效果。

为了进一步保证到达蓄水池3的臭氧量,在所述主管道2与所述蓄水池3的连接位处设置有用于检测主管道2输出的臭氧量的第一气体流量传感器,所述第一气体流量传感器与所述控制器连接,所述控制器根据第一气体流量传感器检测到的臭氧量控制各小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。

为了实现精确控制,在所述主管道2与所述子管道4连接处位设置有用于检测子管道4输出的臭氧量的第二气体流量传感器,所述第二气体流量传感器与所述控制器连接,所述控制器根据第二气体流量传感器检测到的臭氧量控制对应的小功率臭氧发生器1的臭氧输出量。

在某些具体实施中,所述第一气体流量传感器和第二气体流量传感器可以根据实际需要采用不同的气体流量传感器实现,如气体超声波流量计、气体涡轮流量计、霍尼韦尔气体流量传感器,等等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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