申請(qǐng)日2016.05.04
公開(kāi)(公告)日2016.09.28
IPC分類(lèi)號(hào)G05B19/04
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能接管污水控制系統(tǒng)及方法，屬于廢水處理、環(huán)境管理領(lǐng)域。它包括智能排放系統(tǒng)、強(qiáng)制排放系統(tǒng)、回流系統(tǒng)和智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其中，智能排放系統(tǒng)內(nèi)的企業(yè)排放水池的輸入端與回流系統(tǒng)的輸出端連接，企業(yè)排放水池的輸出端分別與智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、回流系統(tǒng)的輸入端和強(qiáng)制排放系統(tǒng)的輸入端連接，強(qiáng)制排放系統(tǒng)的輸出端與智能排放系統(tǒng)內(nèi)的公共管網(wǎng)的輸入端連接。智能排放系統(tǒng)由企業(yè)排放水池、電磁閥I、電磁流量計(jì)、止回閥、明桿閘閥和公共管網(wǎng)依次連接構(gòu)成。強(qiáng)制排放系統(tǒng)包括電磁閥II，電磁閥II的一端與企業(yè)排放水池的輸出端連通，電磁閥II的另一端與公共管網(wǎng)的輸入端連通。它實(shí)現(xiàn)了污水排放的科學(xué)化管理和調(diào)控。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種智能接管污水控制系統(tǒng)，其特征在于，包括智能排放系統(tǒng)(A)、強(qiáng)制排放系統(tǒng)(B)、回流系統(tǒng)(C)和智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)(D)，其中，智能排放系統(tǒng)(A)內(nèi)的企業(yè)排放水池(1)的輸入端與回流系統(tǒng)(C)的輸出端連接，企業(yè)排放水池(1)的輸出端分別與智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)(D)、回流系統(tǒng)(C)的輸入端和強(qiáng)制排放系統(tǒng)(B)的輸入端連接，強(qiáng)制排放系統(tǒng)(B)的輸出端與智能排放系統(tǒng)(A)內(nèi)的公共管網(wǎng)(12)的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能接管污水控制系統(tǒng)，其特征在于，所述的智能排放系統(tǒng)(A)由企業(yè)排放水池(1)、電磁閥I(7)、電磁流量計(jì)(8)、止回閥(10)、明桿閘閥(11)和公共管網(wǎng)(12)依次連接構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能接管污水控制系統(tǒng)，其特征在于，強(qiáng)制排放系統(tǒng)(B)包括電磁閥II(18)，電磁閥II(18)的一端與企業(yè)排放水池(1)的輸出端連通，電磁閥II(18)的另一端與公共管網(wǎng)(12)的輸入端連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能接管污水控制系統(tǒng)，其特征在于，回流系統(tǒng)(C)包括電磁閥III(19)，電磁閥III(19)的一端分別與電磁閥II(18)的一端和企業(yè)排放水池(1)的輸出端連通，電磁閥III(19)的另一端與企業(yè)排放水池(1)的輸入端連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能接管污水控制系統(tǒng)，其特征在于，智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)(D)包括自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)和企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)的輸入端分別與企業(yè)排放水池(1)的輸出端和電磁流量計(jì)(8)連接，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)的輸出端分別與企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)、電磁閥I(7)、電磁閥II(18)和電磁閥III(19)連接。
6.一種智能接管污水控制方法，其特征在于：
第一步、構(gòu)建權(quán)利要求1所述的一種智能接管污水控制系統(tǒng);
第二步、關(guān)閉電磁閥II(18);
第三步、智能排放系統(tǒng)(A)中的企業(yè)排放水池(1)內(nèi)的污水通過(guò)管道依次流經(jīng)設(shè)置在管道上的電磁閥I(7)、電磁流量計(jì)(8)、伸縮接頭(9)、止回閥(10)和明桿閘閥(11)，進(jìn)入到公共管網(wǎng)(12)中;
第四步、自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)從企業(yè)排放水池(1)的輸出端采集污水，并進(jìn)行污水水質(zhì)指標(biāo)分析，同時(shí)，電磁流量計(jì)(8)的流量數(shù)據(jù)輸送到自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14);
第五步、自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)將污水水質(zhì)指標(biāo)和流量數(shù)據(jù)輸送到企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)內(nèi);
第六步、企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)將流量和污水水質(zhì)指標(biāo)的乘積與企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間排放總量進(jìn)行比較;
第七步、比較的結(jié)果若超過(guò)允許排放總量，企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)向自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)發(fā)出指令，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)(14)立即關(guān)掉電磁閥I(7)，啟動(dòng)電磁閥III(19)，使得超標(biāo)廢水回流至企業(yè)排放水池(1);若沒(méi)有超過(guò)允許排放總量，則不動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能接管污水控制方法，其特征在于，第六步中，時(shí)間排放總量包括月排放總量和年排放總量;其中，
企業(yè)逐日實(shí)際污染物總量M1=污染物濃度×流量;
企業(yè)逐月實(shí)際污染物總量M2=該企業(yè)所有逐日污染物總量M1之和;
企業(yè)全年實(shí)際污染物總量M3=該企業(yè)所有逐月污染物總量M2之和;
企業(yè)全年額定污染物總量G3;
企業(yè)逐月額定平均污染物總量G2=G3/12。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種智能接管污水控制方法，其特征在于，第四步中分析得到的污水水質(zhì)指標(biāo)，即是第六步中的污染物濃度，包括CODcr、氨氮、pH和鹽分。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能接管污水控制方法，其特征在于，第七步中，比較的結(jié)果若超過(guò)允許排放總量，企業(yè)總量核算系統(tǒng)(15)會(huì)報(bào)警。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種智能接管污水控制方法，其特征在于，當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)急事故或是電磁流量計(jì)(8)檢修的情況下，關(guān)掉電磁閥I(7)和電磁閥III(19)，啟動(dòng)電磁閥II(18)，保證企業(yè)廢水的及時(shí)排放。
說(shuō)明書(shū)
一種智能接管污水控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于廢水處理、環(huán)境管理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種智能接管污水控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)
環(huán)境容量(environment capacity)又稱環(huán)境負(fù)載容量、地球環(huán)境承載容量或負(fù)荷量，是在人類(lèi)生存和自然生態(tài)系統(tǒng)不致受害的前提下，某一環(huán)境所能容納的污染物的最大負(fù)荷量或一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)在維持生命機(jī)體的再生能力、適應(yīng)能力和更新能力的前提下，承受有機(jī)體數(shù)量的最大限度。環(huán)境容量對(duì)于區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。2015年1月1日起中國(guó)推行的排污許可證制度是執(zhí)行環(huán)境容量的控制和管理是國(guó)家環(huán)保政策的重要抓手。排污許可證包括了排污單位排放污染物的種類(lèi)、濃度和總量，進(jìn)行排放要求，并且規(guī)定了排放方式、排放時(shí)間、排放去向環(huán)境管理要求。
但是對(duì)于排污企業(yè)廢水水量、水質(zhì)難以實(shí)時(shí)監(jiān)控，事故風(fēng)險(xiǎn)防范性差和污染物總量分配不合理等突出問(wèn)題，一直困擾著我國(guó)環(huán)保制度的執(zhí)行的力度和科學(xué)性。目前企業(yè)排污情況的監(jiān)管和控制具有經(jīng)驗(yàn)性、盲目性和滯后性。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)：103766273B，公開(kāi)日：2016-01-20，公開(kāi)了一種對(duì)蝦精養(yǎng)池塘的自動(dòng)排污系統(tǒng)及方法;中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)：102621939B，公開(kāi)日：2016-01-27，公開(kāi)了一種工業(yè)鍋爐水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)和智能控制裝置和方法;中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)：104481021B，公開(kāi)日：2016-02-10，公開(kāi)了一種具有自動(dòng)排水功能的污水收集裝置及方法;以上專(zhuān)利文獻(xiàn)均存在的不足是：一方面并未涉企業(yè)污水排放的COD、氨氮、pH、鹽分等污染物濃度和總量的控制，另一方面更未有涉及事故條件或是檢修情況下，企業(yè)的污水排放的實(shí)際問(wèn)題。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)：CN 105278492 A，公開(kāi)日：2016.01.27，公開(kāi)了一種區(qū)域排污智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括區(qū)域污染源智能環(huán)境在線監(jiān)管子系統(tǒng)、城市污水輸送智能監(jiān)管子系統(tǒng)、河涌流域環(huán)境污染源智能監(jiān)管子系統(tǒng)以及信息共享層，其中，區(qū)域污染源智能環(huán)境在線監(jiān)管子系統(tǒng)用于監(jiān)控作為污染源的排污企業(yè);城市污水輸送智能監(jiān)管子系統(tǒng)用于進(jìn)行輸送管道的監(jiān)控;河涌流域環(huán)境污染源智能監(jiān)管子系統(tǒng)用于監(jiān)控河涌斷面的異常情況，所述三個(gè)子系統(tǒng)向信息共享層發(fā)送監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并利用信息共享層的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定異常排污事故的區(qū)域、時(shí)間以及污染源。通過(guò)本發(fā)明提供的系統(tǒng)，可以從污水的產(chǎn)生、輸送、凈化到排放，全過(guò)程的監(jiān)控管理，不僅節(jié)省大量人力、物力，而且操作方便、結(jié)果準(zhǔn)確。其不足之處在于，該專(zhuān)利中檢測(cè)企業(yè)和河流的流量和水質(zhì)數(shù)據(jù)(COD、PH值、氨氮、重金屬)，用于預(yù)警和預(yù)測(cè)，并沒(méi)有進(jìn)一步對(duì)企業(yè)的排放水做進(jìn)一步處理和控制，所實(shí)現(xiàn)的功能不同。
中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，公開(kāi)號(hào)：104199407A，公開(kāi)日：2014-12-10，公開(kāi)了一種智能IC卡排污總量監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)，屬于排污智能監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是：監(jiān)控子站將排污總量指標(biāo)以IC卡的形式輸入刷卡控制器，真實(shí)反映污染物排放總量與處理設(shè)施運(yùn)行工況之間的邏輯關(guān)系，通過(guò)IC卡實(shí)時(shí)扣減排污總量指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了污染物的總量控制、總量削減和排污權(quán)交易功能。本發(fā)明對(duì)排污企業(yè)實(shí)施IC卡排污總量控制管理系統(tǒng)，規(guī)范企業(yè)排污管理，避免超總量排污現(xiàn)象發(fā)生;只要將排污總量管理IC卡在刷卡式總量監(jiān)控儀上輕輕一刷，企業(yè)能夠排放多少污染物，已經(jīng)排放多少污染物，還剩多少排放量，超排多少污染物，便一目了然。實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)環(huán)境管理從濃度控制向濃度、總量雙控制的轉(zhuǎn)變，將進(jìn)一步提升環(huán)境監(jiān)管和服務(wù)水平。其不足之處在于，該專(zhuān)利解決的是排污監(jiān)控的問(wèn)題，對(duì)于企業(yè)廢水強(qiáng)制排放和不達(dá)標(biāo)情況下的廢水回流等問(wèn)題并沒(méi)有涉及。
發(fā)明內(nèi)容
1.發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
針對(duì)排污企業(yè)廢水水量、水質(zhì)難以實(shí)時(shí)監(jiān)控，事故風(fēng)險(xiǎn)防范性差和污染物總量分配不合理等突出問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種智能接管污水控制系統(tǒng)及方法。它實(shí)現(xiàn)了污水排放的科學(xué)化管理和調(diào)控。
2.技術(shù)方案
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：
一種智能接管污水控制系統(tǒng)，包括智能排放系統(tǒng)、強(qiáng)制排放系統(tǒng)、回流系統(tǒng)和智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，其中，智能排放系統(tǒng)內(nèi)的企業(yè)排放水池的輸入端與回流系統(tǒng)的輸出端連接，企業(yè)排放水池的輸出端分別與智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)、回流系統(tǒng)的輸入端和強(qiáng)制排放系統(tǒng)的輸入端連接，強(qiáng)制排放系統(tǒng)的輸出端與智能排放系統(tǒng)內(nèi)的公共管網(wǎng)的輸入端連接。
優(yōu)選地，所述的智能排放系統(tǒng)由企業(yè)排放水池、電磁閥I、電磁流量計(jì)、伸縮接頭、止回閥、明桿閘閥和公共管網(wǎng)通過(guò)污水管和90°彎頭依次連接構(gòu)成。
優(yōu)選地，強(qiáng)制排放系統(tǒng)包括電磁閥II，電磁閥II的一端與企業(yè)排放水池的輸出端連通，電磁閥II的另一端與公共管網(wǎng)的輸入端連通。
優(yōu)選地，回流系統(tǒng)包括電磁閥III，電磁閥III的一端分別與電磁閥II的一端和企業(yè)排放水池的輸出端連通，電磁閥III的另一端與企業(yè)排放水池的輸入端連通。
優(yōu)選地，智能實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)包括自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)和企業(yè)總量核算系統(tǒng)，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)的輸入端分別與企業(yè)排放水池的輸出端和電磁流量計(jì)連接，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)的輸出端分別與企業(yè)總量核算系統(tǒng)、電磁閥I、電磁閥II和電磁閥III連接。
一種智能接管污水控制方法，其步驟為：
第一步、構(gòu)建以上所述的一種智能接管污水控制系統(tǒng);
第二步、關(guān)閉電磁閥II;
第三步、智能排放系統(tǒng)中的企業(yè)排放水池內(nèi)的污水通過(guò)管道依次流經(jīng)設(shè)置在管道上的污水管、90°彎頭、電磁閥I、電磁流量計(jì)、止回閥和明桿閘閥，進(jìn)入到公共管網(wǎng)中;
第四步、自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)從企業(yè)排放水池的輸出端采集污水，并進(jìn)行污水水質(zhì)指標(biāo)分析，同時(shí)，電磁流量計(jì)的流量數(shù)據(jù)輸送到自動(dòng)檢查控制系統(tǒng);
第五步、自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)將污水水質(zhì)指標(biāo)和流量數(shù)據(jù)輸送到企業(yè)總量核算系統(tǒng)內(nèi);
第六步、企業(yè)總量核算系統(tǒng)將流量和污水水質(zhì)指標(biāo)的乘積與企業(yè)總量核算系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間排放總量進(jìn)行比較;
第七步、比較的結(jié)果若超過(guò)允許排放總量，企業(yè)總量核算系統(tǒng)向自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)發(fā)出指令，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)立即關(guān)掉電磁閥I，啟動(dòng)電磁閥III，使得超標(biāo)廢水回流至企業(yè)排放水池;若沒(méi)有超過(guò)允許排放總量，則不動(dòng)作。
優(yōu)選地，第六步中，時(shí)間排放總量包括月排放總量和年排放總量;其中，
企業(yè)逐日實(shí)際污染物總量M1=污染物濃度×流量;
企業(yè)逐月實(shí)際污染物總量M2=該企業(yè)所有逐日污染物總量M1之和;
企業(yè)全年實(shí)際污染物總量M3=該企業(yè)所有逐月污染物總量M2之和;
企業(yè)全年額定污染物總量G3;
企業(yè)逐月額定平均污染物總量G2=G3/12。
優(yōu)選地，第四步中分析得到的污水水質(zhì)指標(biāo)，即是第六步中的污染物濃度，包括CODcr、氨氮、pH和鹽分。
優(yōu)選地，第七步中，比較的結(jié)果若超過(guò)允許排放總量，企業(yè)總量核算系統(tǒng)會(huì)報(bào)警。
優(yōu)選地，當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)急事故或是電磁流量計(jì)檢修的情況下，關(guān)掉電磁閥I和電磁閥III，啟動(dòng)電磁閥II，保證企業(yè)廢水的及時(shí)排放。
3.有益效果
采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
(1)本發(fā)明是一種實(shí)時(shí)監(jiān)控、自動(dòng)化程度高、污染物總量合理控制、價(jià)格低廉的企業(yè)污水控系統(tǒng)及方法;
(2)通過(guò)高度智能、互聯(lián)的智能監(jiān)控與預(yù)警應(yīng)急系統(tǒng)，形成實(shí)時(shí)、立體化環(huán)境管理格局，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)廢水排放信息數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、動(dòng)態(tài)化的方法，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了企業(yè)排污的有效管理，最大限度讓達(dá)標(biāo)污水送往污水處理廠，緩解了污水處理廠污水處理和排放的壓力;
(3)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全程智能、自動(dòng)控制，減少人為干預(yù)，體現(xiàn)客觀、公正、透明的管理理念，易于環(huán)保監(jiān)測(cè)部門(mén)執(zhí)法;
(4)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)污水排放滿足地方和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從月排放總量和年排放總量的角度出發(fā)，規(guī)劃企業(yè)污水排放，一旦企業(yè)排放超標(biāo)廢水，啟動(dòng)回流系統(tǒng)C(即動(dòng)電磁閥III，使得超標(biāo)廢水回流至企業(yè)排放水池)，便于企業(yè)重新對(duì)排放的超標(biāo)廢水進(jìn)行有效處理，水質(zhì)指標(biāo)達(dá)標(biāo)后再排放，這種機(jī)制一方面有效防止超標(biāo)廢水對(duì)環(huán)境的污染，另一方面也為企業(yè)廢水排放提供了明確的目標(biāo)和方向;
(5)本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)企業(yè)污水排放的污染物濃度和總量(包括CODcr、氨氮、pH和鹽分)的控制，其控制作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1)自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)采集各個(gè)企業(yè)的排放污水，并進(jìn)行污水水質(zhì)指標(biāo)分析，將分析結(jié)果輸送到企業(yè)總量核算系統(tǒng)中，企業(yè)總量核算系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同類(lèi)型企業(yè)的不同污水水質(zhì)考察指標(biāo)的單獨(dú)控制;2)根據(jù)不同類(lèi)型企業(yè)的不同污水水質(zhì)考察指標(biāo)，企業(yè)總量核算系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同企業(yè)的單獨(dú)精確控制，一旦企業(yè)的排放污水指標(biāo)不滿足相應(yīng)的污水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(不同類(lèi)型企業(yè)的污水排放水質(zhì)指標(biāo)的地方和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不同)，自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)立即關(guān)掉電磁閥I，啟動(dòng)電磁閥III，使得超標(biāo)廢水回流至企業(yè)排放水池;3)通過(guò)企業(yè)總量核算系統(tǒng)的這種計(jì)算方式，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)污水排放的警報(bào)和預(yù)測(cè)，一旦企業(yè)的污水排放出現(xiàn)超標(biāo)情況，企業(yè)總量核算系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，啟動(dòng)回流系統(tǒng);4)企業(yè)總量核算系統(tǒng)和自動(dòng)檢查控制系統(tǒng)，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的污水排放量計(jì)劃提供了有效指導(dǎo)，便于企業(yè)開(kāi)展年度生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)計(jì)劃，對(duì)企業(yè)合理安排生產(chǎn)活動(dòng)具有重要的作用;
(6)本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)階段國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃的需要，秉持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為第一要?jiǎng)?wù)的原則，以企業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為工作重點(diǎn)，考慮到在企業(yè)發(fā)生事故條件或是檢修情況下，企業(yè)的污水排放的實(shí)際問(wèn)題，當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)急事故或是電磁流量計(jì)檢修的情況下，關(guān)掉電磁閥I和電磁閥III，啟動(dòng)電磁閥II，保證企業(yè)廢水的及時(shí)排放，從而確保企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的順利進(jìn)行;
(7)本發(fā)明所檢測(cè)的數(shù)據(jù)通過(guò)電動(dòng)閥門(mén)進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警和預(yù)測(cè)的功能。
