太阳能耦合的一体化水处理系统的制作方法

本实用新型涉及一种水处理系统，具体涉及一种太阳能与一体化水处理反应器耦合，适宜于分散处理污水的系统。

背景技术：

一体化污水处理反应器作为新农村建设的中污水治理的重要装置，得到大力的推广。它具有可分散处理，高效，占地面积小等诸多优势。

但目前运行的一体化净水器，其曝气方式大多都是鼓风曝气装置，该装置是在地面上安装一台小型鼓风机，将进气管与缺氧层的污水相接，采用空气升液性的方式，将空气利用布气管进行分割，实现气与水的混合，达到曝气的目的。但这类设备，空气与水的紊流效果较差，气液膜层的更新度小，其吸氧效率低，严重影响一体化净水器的处理效果。

不能高效曝气，意味着需要更多能耗，而农村恰恰缺少能源。由于我国农村的发展参差不齐，很多远离城市的乡村，其电力供应等方面很难保证，而电耗是一体化水处理反应器中最主要的能耗，在目前的条件下，难以彻底改变，因此针对偏僻农村，开发无能耗的一体化的污水处理反应器十分必要。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型开发了一种太阳能与一体化水处理反应器耦合，制备新型无电耗的分散式污水处理系统，它利用太阳能电池，将一体化水处理反应器耦合太阳能，将太阳能转化为电能，供给一体化水处理反应器，并实现高效的曝气，提高好氧反应的效率，从而实现无额外能耗的水处理反应一体化设备。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。

太阳能耦合的一体化水处理系统，包括：

潜水排污泵，用于吸收一体化净水器厌氧区的污水。

文丘里喷头，将潜水排污泵吸收的污水形成水射流。

扩散管，用于接收文丘里喷头的水射流，使气水混合室内形成负压。

进气管，在负压的作用下，将液面以上的空气吸入。

锯齿型分布器，用于将扩散管内的液气混合流，进行二次分布。

太阳能光伏电池板，用于将太阳能转换成电能。

控制器，用于将太阳能光伏电池板产生的电能引流至蓄电池或逆变器，并能够将蓄电池中电能引流至逆变器。

蓄电池，用于储存电能。

逆变器，用于将直流电转换成交流电，供给作为交流负载的潜水排污泵使用。

作为本实用新型的进一步改进，所述锯齿型分布器包括若干锯齿状的分布单元，相邻的分布单元，其喷射的方向相反。

本实用新型中,太阳能光伏发电后利用变频交流负载电源与一体化水处理反应器的潜水排污泵相连。

其中，控制器可以采用人工模式也可以采用自动模式。

当采用人工模式时，采用开关即可。

当采用自动模式时，可以通过PLC自动控制系统，分别控制太阳辐射发电以及潜水排污泵的动力运行，实现能耗的最小化。为了保证太阳能的充分利用和整体效率的提高，可根据太阳辐射状况的随季节变化的差异，以及阴雨天无阳光的状况，设计利用PLC系统，调节太阳辐射的变化。

本实用新型也可根据农村地区分散型污水的水质水量排放特征、太阳能的周期性变化以及污水处理反应器的能耗分析，将污水处理反应器分为高、中、低三个不同的能耗等级的污水处理运行模式。

根据设计开发的一体化水处理反应器的不同能耗等级的污水处理运行模式，实现光伏电力的自动化控制与分配，实现污水处理的原创监控和数据分析。

农村中，特别是偏僻农村他们往往交通不发达，大多在山区，其家庭居住无高层建筑，所以他们的日照时间一般都很充分，这对利用太阳能十分有利。

为了适应上述的太阳能电力的高效利用，其输出电流，采用变频电源。变频电源提供纯净可靠的、低谐波失真的、高稳定的电压和频率的正弦波电源输出。变频电源是非常接近于理想的交流电源。

本实用新型将传统的曝气泵，改造为利用变频电源可根据负荷大小进行，并根据水质运行，利用高效曝气装置进行曝气。

曝气装置根据一体化净水器的设备布局，利用自吸式的射流原理设计的水下曝气装置，此装置除具有曝气功能外，同时兼有推流及混合搅拌的作用，可大幅提高好氧区的氧的浓度及反应，有利于好氧反应的高效进行，实现一体化净水器高效处理污水。

本实用新型的有益效果是，该系统利用太阳能的光伏发电，将太阳能转化为电能，提供给一体化水处理反应器作为动力，并实现高效的曝气，提高好氧反应的效率，从而实现污水处理无能耗，同时富余的电能还可以并网，供给其它耗电单元，实现污水治理的零消耗，可在广大的农村推广应用，节能效果显著，绿色环保，实施简单方便，具有良好的经济效益和社会效益。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是图1中的锯齿分布器的左视图。

其中，1、潜水排污泵；2、文丘里喷头；3、扩散管；4、进气管；5、锯齿型分布器；6、气水混合室；7、分布单元；8、太阳能光伏电池板；9、控制器；10、蓄电池；11、逆变器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，太阳能耦合的一体化水处理系统，包括如下部件。

潜水排污泵1，用于吸收一体化净水器厌氧区的污水。

文丘里喷头2，将潜水排污泵1吸收的污水形成水射流。

扩散管3，用于接收文丘里喷头2的水射流，使气水混合室6内形成负压。

进气管4，在负压的作用下，将液面以上的空气吸入。

锯齿型分布器5；用于将扩散管3内的液气混合流，进行二次分布。如图2所示，锯齿型分布器5包括若干锯齿状的分布单元7，相邻的分布单元7，其喷射的方向相反。

太阳能光伏电池板8，用于将太阳能转换成电能。

控制器9，用于将太阳能光伏电池板8产生的电能引流至蓄电池10或逆变器11，并能够将蓄电池10中电能引流至逆变器11。

蓄电池10，用于储存电能。

逆变器11，用于将直流电转换成交流电，供给作为交流负载的潜水排污泵1使用。

本实施例的曝气工作原理是：利用潜水排污泵1吸收一体化净水器厌氧区的污水，其水流通过文丘里喷头2形成高速的水射流，水射流进入扩散管3后，在气水混合室6内产生负压，自动将液面以上的空气由通向大气的进气管4吸入，然后经锯齿型分布器5的二次分布，使液气混合流高速喷射而出，夹带许多气泡的水流在较大面积和深度的水域里涡旋搅拌，完成曝气。此设备单位曝气量比鼓风曝气方式提高了一倍多，极大的提高了一体化净水器的处理效率。

太阳能光伏发电后利用变频交流电作为负载电源与一体化水处理器的潜水排污泵1相连，本实施例实用性高，而且通过废水利用和富余电的输出，可保证分散式污水处理系统能够经济运行，极大的降低后续维护费用，减少农民的负担。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。