一种管线版机器人水处理系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种管线版机器人水处理系统。

背景技术：

洗车废水净化回用处理一方面可以减少污水排放，另一方面可以节约用水和洗车成本，净化回用处理的主要目的是需要把水中的泥沙和杂油分离出来，从而达到可进行再次洗车的目的。

目前的常见处理方式为电解法、膜生物反应法等，但是这些方法所使用的的设施均或多或少的存在使用能耗较高、处理效率过低、需要经常维护及对场地要求高，投入成本大的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提供了一种管线版机器人水处理系统。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种管线版机器人水处理系统包括依次连通的污水池、除油模块、mbr膜过滤模块、清水池及控制端；

所述污水池，用于存储污水，其出水端内设有初级过滤底阀；

所述除油模块，用于除去水中杂油和杂质，至少包括与污水池出水端连通的一级过滤罐、与一级过滤罐连通的二级过滤罐、与二级过滤罐连通的第一电磁水阀、与第一电磁水阀连通的进液泵、与进液泵连通的除油池、与除油池通过溢流管连通的油池、与除油池底部连通的离心泵、与离心泵连通的水力空化处理组件、分别与除油池和水力空化处理组件连通的三通水阀及与三通水阀连通的三级过滤罐，所述三通水阀另一端与除油池连通，所述除油池内设有第一液位传感器，所述二级过滤罐和第一电磁水阀之间设有第一压力表；所述油池底部设有手动排空阀。

所述mbr膜过滤模块，用于进一步过滤杂质，其内设有第二液位传感器，且所述mbr膜过滤模块顶部与三级过滤罐连通，三级过滤罐与mbr膜过滤模块之间设有第二压力表和第二电磁水阀；

所述清水池，用于存储清水，其内设有第三液位传感器，且清水池与mbr膜过滤模块之间设有抽水泵和第三电磁水阀，所述清水池上还设有自动补水模块；

所述自动补水模块包括与水源连通的自来水管和设于自来水管内的第四电磁水阀，所述第四电磁水阀与控制端通信连接。

所述控制端，用于控制和读取各泵体、各阀体、各压力表以及各液位传感器，且所述控制端内置无线通信模块。

工作原理：污水池内可存储洗车后的污水，工作时，通过进液泵对污水池进行抽水操作，通过初级过滤底阀对大颗粒泥沙和石子进行过滤操作，通过一级和二级过滤对污水进行进一步过滤，可过滤掉绝大部分固体杂质，通过除油模块进行除油和除臭操作，油污通过溢流管进入到油池内，除油后通过三级过滤继续进行再次过滤，最后到mbr膜过滤模块进行进一步污水处理，彻底除去杂质和有机物及异味，最后通入清水池；

有益效果：1、相比现有技术，无需采用电解操作，能耗更低，连续性更加，且相比现有技术，通过多级过滤可过滤掉绝大多数的杂质，通过除油模块可实现极好的除油效果，油污可在油池内进行收集；

2、通过控制端可实现全自动控制各部件，实现无人值守功能；

3、通过自动补水模块可实现自动补水，解决连续洗车导致污水处理效率跟不上使用的问题；利用水力空化的原理可实现高效地去油，同时还能够利用空泡溃灭时产生的机械效应和热效应起到杀菌除臭的作用，当水流产生空化后，使水体中的微气泡振荡产生、增大、收缩、破灭，进而导致气泡附近的液体出现剧烈的冲击波，形成局部点的巨大高温高压；

4、在这样极端的高温、高压、高射流以每秒数万次持续作用产生，引起湍流效应、微扰效应、界面效应、聚能效应，带来极高压力脉冲、微射流以及冲击波。这些机械效应和热效应作用在微生物时，引起细胞振动从而使细胞壁破裂，不仅起到灭菌杀菌作用，还能抑制水中微生物滋生，从而进化水中微生物，并有除臭功能。

5、相比现有技术，除油模块和mbr膜过滤模块均不需要较大的场地，因此本实用新型还具有占用场地小的优点，尤其是通过合理的布局可进一步减少除油模块各个管道和泵体及过滤罐的占用空间；

6、通过无线通信模块可实现远程操作和监控，无需人工现场值守，且可实时上传工作日志，以便后期维护和统计数据进行改进。

进一步地，所述污水池内设有与控制端通信连接的浮子液位计，且所述除油池、mbr膜过滤模块及清水池的底部与污水池之间均通过水管和排空阀连通，每个所述排空阀均与控制端通信连接。此设置，通过控制端控制排空阀对除油池、mbr膜过滤模块及清水池内进行定时排污操作，将固体杂质排到污水池内，方便在维护时进行统一处理，显著增加除油池、mbr膜过滤模块及清水池的维护周期，减少维护成本，其中通过浮子液位计可判断当污水池内污水液位高于设定的最高值后，关闭各排空阀，开启进液泵进行污水处理步骤或者当已经在污水处理时，关闭各排空阀，开启污水池报警操作，提高各泵的运行效率，提高净水效率。

进一步地，所述除油池底部设有倾斜底座，所述倾斜底座朝向除油池底部出口处设置。此设置，在重力作用下，污水中的固体杂质会堆积在除油池底部堆积，此时通过倾斜底座的设置，将杂质引导向除油池底部的出口处，方便固体杂质在排空阀打开后进行排出。

进一步地，所述水力空化处理组件至少包括第一进液口、第二进液口、出液口、空化室以及负压调节口，所述第一进液口与第二进液口分别设于空化室的左右两端，所述出液口设于空化室的顶部，且所述负压调节口通过管道依次连接有逆止阀和手动阀门，所述空化室呈弧形设置。此设置，从第一进液口通过离心泵通入除油池的油污水，从第二进液口通入除油池的油污水，三通水阀切断与三级过滤罐的通道，打开与除油池的通道，利用水力空化的原理，产生强化的水力空化效应，高速的液体经过变径的管道，液体内部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸汽或空气空穴的形成、发展、溃灭的过程，从而打破油水混合物分子包裹结构，使得油和水分离，同时水力空化处理组件会产生负压通过负压调节口吸入空气，而逆止阀可防止空化室内空气倒流出，通过在调试阶段预先手动调节好手动阀门，可控制吸入的空气流量，从而方便调试到最佳的空化效果，空气进入到空化室后，使得气液混合度增加，被打散的油和水在除油池内会使得油通过气浮上浮到液体上层，此时通过预先调试好的溢流管可使得油层溢流进入到油池内进行统一收集，方便后续处理，如此循环除油多次，再切换三通水阀，使得除油池和三级过滤罐连通，进行下一步净水操作，显著提升了除油效率。

进一步地，所述除油池内设有多个倾斜设置的隔板，且每个隔板上均设有多个均匀阵列设置的隔板孔。此设置，通过隔板可显著提升液体循环时流动的路径，使得水中的油可部分吸附在隔板上，尤其是配合前述的水力空化效果，可进一步提升除油效率。

进一步地，所述自动补水模块包括与水源连通的自来水管和设于自来水管内的第四电磁水阀，所述第四电磁水阀与控制端通信连接。此设置，当清水池内液位过低，且mbr膜过滤模块供应的水不足以提供给洗车机器人或设备的时候，通过控制端打开第四电磁水阀，从自来水管来接收自来水补充清水，可起到应急作用。

进一步地，所述控制端自身具备手动模式、自动模式和报警模式；

所述手动模式，通过操作控制端点动控制各泵体和阀体的动作，实现调试和维护操作；

所述自动模式，通过控制端根据除油池、mbr膜过滤膜组件及清水池内的各液位传感器数据控制各泵体和阀体的动作，实现除油池的自动进液和过滤除油剂排液功能、mbr膜过滤膜组件的的自动进液和排液功能及清水池的自动进液和补液功能；

所述报警模式，通过控制端检测各阀体、各本体、各液位传感器及各压力表的状态数据进行对应的报警措施。上述的几种模式，不仅可实现手动操作，也可以实现全自动操作，尤其是能够及时每个元器件进行监控并报警，使得技术人员可及时发现问题并进行处理或检修，防止意外事故发生，无需人工周期性检修，也无需在现场值守，可在办公室或远程值守。

进一步地，所述自动模式具体包括以下步骤：

判断除油模块是否进行除油和排水操作；

若是，则继续判断除油池的液位是否低于除油启动液位；

若除油池液位低于除油启动液位，则打开第一电磁水阀和进液泵对除油池进行进液操作；

判断除油池内液位是否达到设定的除油启动液位；

若是，则启动水力空化处理组件和离心泵，并切换三通水阀通道，使得水力空化处理组件和除油池连通，进行循环除油操作并设定除油时间；

到达设定时间后，停止循环，判断mbr膜过滤模块内液位是否低于除油池排液关闭液位；

若是，则切换三通水阀，开通除油池与三级过滤罐的通道，以及打开第二电磁水阀，对mbr膜过滤模块进行除油池排液操作；

判断mbr膜过滤模块内液位是否高于或等于除油池排液关闭液位；

若是，则除油池排液结束；

判断清水池液位是否低于mbr膜过滤模块排液关闭液位；

若是，则开启抽水泵和第三电磁水阀，对清水池进行灌水操作；

判断清水池液位是否等于或高于除油池排液关闭液位；

若是，则关闭抽水泵和第三电磁水阀，停止排水；

判断清水池液位是否低于设定最低阈值；

若是，打开自动补水模块对清水池进行补水操作；

当清水池内液位高于最低阈值时，停止补水。上述步骤可实现污水的全自动净化循环，无需人工在现场值守。

进一步地，所述报警模式至少包括二级过滤罐压力高报警、进液泵过载报警、除油池液位高报警、离心泵压力异常报警、离心泵过载报警、抽水泵过载报警、三级过滤罐压力高报警、mbr膜过滤模块液位高报警、清水池液位高报警及急停报警。上述各种报警模式，可详细地向维护人员提供故障问题，方便维护人员进行检修或者调试操作。

进一步地，所述油池底部设有手动排空阀。此设置，可通过手动打开手动排空阀来定期清除油污。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是水力空化处理组件的部分结构示意图；

图3是除油池的内部结构示意图；

图4是mbr膜过滤模块的部分结构示意图；

图5是本实用新型的控制端的模式示意图；

图6是本实用新型自动模式的流程示意图。

图中，1、污水池；2、除油模块；3、mbr膜过滤模块；4、清水池；5、控制端；6、排空阀；7、第一压力表；8、自动补水模块；9、取水泵；11、初级过滤底阀；12、浮子液位计；21、一级过滤罐；22、二级过滤罐；23、第一电磁水阀；24、进液泵；25、除油池；26、离心泵；27、水力空化处理组件；28、三通水阀；29、三级过滤罐；251、油池；2511、手动排空阀；252、第一液位传感器；253、倾斜底座；254、隔板；255、溢流管；271、第一进液口；272、第二进液口；273、出液口；274、空化室；275、负压调节口；2751、逆止阀；2752、手动阀门；31、第二液位传感器；32、第二压力表；33、第二电磁水阀；41、第三液位传感器；42、抽水泵；43、第三电磁水阀；81、自来水管；82、第四电磁水阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员应理解的是，在本实用新型的披露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其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，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本管线版机器人水处理系统包括依次通过水管连通的污水池1、除油模块2、mbr膜过滤模块3、清水池4及控制端5；

具体地，所述污水池1，用于存储污水，其出水端内设有初级过滤底阀11，其中污水池1为常见的结构，根据实际设计选定尺寸和位置，一般设于机器人的底部。

优选地，所述污水池1内设有与控制端5通信连接的现有的浮子液位计12，且所述除油池25、mbr膜过滤模块3及清水池4的底部与污水池1之间均通过水管和排空阀6连通，每个所述排空阀6均与控制端5通过导线通信连接。此设置，通过控制端5控制排空阀6对除油池25、mbr膜过滤模块3及清水池4内进行定时排污操作，将固体杂质排到污水池1内，方便在维护时进行统一处理，显著增加除油池25、mbr膜过滤模块3及清水池4的维护周期，减少维护成本，其中通过浮子液位计12可判断当污水池1内污水液位高于设定的最高值后，关闭各排空阀6，开启进液泵24进行污水处理步骤或者当已经在污水处理时，关闭各排空阀6，开启污水池1报警操作，提高各泵的运行效率，提高净水效率。

具体地，所述除油模块2，用于除去水中杂油和杂质，至少包括与污水池1出水端连通的一级过滤罐21、与一级过滤罐21连通的二级过滤罐22、与二级过滤罐22连通的第一电磁水阀23、与第一电磁水阀23连通的进液泵24、与进液泵24连通的除油池25、与除油池25通过溢流管255连通的油池251、与除油池25底部连通的离心泵26、与离心泵26连通的水力空化处理组件27、分别与除油池25和水力空化处理组件27连通的三通水阀28及与三通水阀28连通的三级过滤罐29，所述三通水阀28另一端与除油池25连通，所述除油池25内设有第一液位传感器252，所述二级过滤罐22和第一电磁水阀23之间设有第一压力表7。其中所述除油池25底部设有倾斜底座253，所述倾斜底座253朝向除油池25底部出口处设置。此设置，在重力作用下，污水中的固体杂质会堆积在除油池25底部堆积，此时通过倾斜底座253的设置，将杂质引导向除油池25底部的出口处，方便固体杂质在排空阀6打开后进行排出。

优选地，所述油池251底部设有手动排空阀2511。此设置，可通过手动打开手动排空阀2511来定期清除油污。

如图2所示，具体地，水力空化处理组件27至少包括第一进液口271、第二进液口272、出液口273、空化室274以及负压调节口275，所述第一进液口271与第二进液口272分别设于空化室274的左右两端并与离心泵26连通，所述出液口273设于空化室274的顶部，且所述负压调节口275通过管道依次连接有逆止阀2751和手动阀门2752，所述空化室274呈弧形设置。此设置，从第一进液口271通过离心泵26通入除油池25的油污水，从第二进液口272通入除油池25的油污水，三通水阀28切断与三级过滤罐29的通道，打开与除油池25的通道，利用水力空化的原理，产生强化的水力空化效应，高速的液体经过变径的管道，液体内部压力降低时，液体内部或液固交界面上蒸汽或空气空穴的形成、发展、溃灭的过程，从而打破油水混合物分子包裹结构，使得油和水分离，同时水力空化处理组件27会产生负压通过负压调节口275吸入空气，而逆止阀2751可防止空化室274内空气倒流出，通过在调试阶段预先手动调节好手动阀门2752，可控制吸入的空气流量，从而方便调试到最佳的空化效果，空气进入到空化室274后，使得气液混合度增加，被打散的油和水在除油池25内会使得油通过气浮上浮到液体上层，此时通过预先调试好的溢流管255可使得油层溢流进入到油池251内进行统一收集，方便后续处理，如此循环除油多次，再切换三通水阀28，使得除油池25和三级过滤罐29连通，进行下一步净水操作，显著提升了除油效率，水力空化处理组件27还具有杀菌除臭效果。

如图3所示，优选地，所述除油池25内设有多个倾斜设置的隔板254，且每个隔板254上均设有多个均匀阵列设置的隔板254孔。此设置，通过隔板254可显著提升液体循环时流动的路径，使得水中的油可部分吸附在隔板254上，尤其是配合前述的水力空化效果，可进一步提升除油效率。

具体地，所述mbr膜过滤模块3，用于进一步过滤杂质，其内设有第二液位传感器31，且所述mbr膜过滤模块3顶部与三级过滤罐29连通，三级过滤罐29与mbr膜过滤模块3之间设有第二压力表32和第二电磁水阀33。

如图4所示，为mbr膜的一种安装方式图，其主要包括膜机架、mbr膜、曝气支管和曝气总管，设于mbr过滤池内。

其中一级过滤罐21和二级过滤罐22分别装有不同孔径过滤网，进行两级过滤，而三级过滤罐29也采用了过滤网，其相比二级过滤罐22的过滤网孔径更小，污水只要经过前三次过滤和除油，只要再进行mbr膜过滤，基本上出油率可达到99.9%，完全符合洗车水的使用标准，尤其是在系统中可预先设置每一级过滤罐21中的滤网的使用寿命，然后根据运行时间来计算每个滤网的寿命，从而可起到自动提示更换滤网的功能，显著提升维护便利程度。

具体地，所述清水池4，用于存储清水，其内设有第三液位传感器41，且清水池4与mbr膜过滤模块之间设有抽水泵42和第三电磁水阀43，所述清水池4上还设有自动补水模块8，所述自动补水模块8包括与水源连通的自来水管81和设于自来水管81内的第四电磁水阀82，所述第四电磁水阀82与控制端5通信连接。此设置，当清水池4内液位过低，且mbr膜过滤模块3供应的水不足以提供给洗车机器人或设备的时候，通过控制端5打开第四电磁水阀82，从自来水管81来接收自来水补充清水，可起到应急作用。其只能怪洗车机器人通过自带或者后配的取水泵9从清水池4内取水。

上述的污水池1和除油模块2之间可通过快接接头快速装配，除有主见的各个零件也可通过快接接头快速装配，而mbr膜过滤模块3与除油模块2之间也可通过快接接头快速装配，装配快速，模块化的设置，可在各水池施工完毕后，将除油模块2和mbr膜过滤模块3快速组装，操作方便。

如图5-6所示，具体地，所述控制端5，用于控制和读取各泵体、各阀体、各压力表以及各液位传感器。其中控制端5为常见的plc或电脑等，通过现有的输入设备，如键盘，触屏、手持终端连接控制端5，可实现方便快捷的操作，尤其是控制端5还可以具备4g/5g等通信功能，可实现远程监控和操作，方便维护。

具体地，所述控制端5自身具备手动模式、自动模式和报警模式；

具体地，所述手动模式，通过操作控制端5点动控制各泵体和阀体的动作，实现调试和维护操作；

具体地，所述自动模式，通过控制端5根据除油池25、mbr膜过滤膜组件及清水池4内的各液位传感器数据控制各泵体和阀体的动作，实现除油池25的自动进液和过滤除油剂排液功能、mbr膜过滤膜组件的的自动进液和排液功能及清水池4的自动进液和补液功能；

具体地，所述报警模式，通过控制端5检测各阀体、各本体、各液位传感器及各压力表的状态数据进行对应的报警措施。上述的几种模式，不仅可实现手动操作，也可以实现全自动操作，尤其是能够及时每个元器件进行监控并报警，使得技术人员可及时发现问题并进行处理或检修，无需人工周期性检修，也无需在现场值守，可在办公室或远程值守，报警模式时刻保护系统的安全可靠，防止意外事故的发生。

具体地，所述自动模式具体包括以下步骤：

s1：通过控制端5监控离心泵26运行的运行状况，判断除油模块2是否进行除油和排水操作；

s2：若是，则继续通过第一液位传感器252判断除油池25的液位是否低于除油启动液位，若否，则直接开启离心泵26和切换三通水阀28的方向，开启除油操作；

s3：若除油池25液位低于除油启动液位，则打开第一电磁水阀23和进液泵24对除油池25进行进液操作；

s4：通过第一液位传感器252判断除油池25内液位是否达到设定的除油启动液位；

s5：若是，则启动水力空化处理组件27和离心泵26，并切换三通水阀28通道，使得水力空化处理组件27和除油池25连通，进行循环除油操作并设定除油时间；

s6：到达设定时间后，停止循环，通过第二液位传感器31判断mbr膜过滤模块3内液位是否低于除油池25排液关闭液位；

s7：若是，则切换三通水阀28，开通除油池25与三级过滤罐29的通道，以及打开第二电磁水阀33，对mbr膜过滤模块3进行除油池25排液操作；

s8：通过第二液位传感器31判断mbr膜过滤模块3内液位是否高于或等于除油池25排液关闭液位；

s9：若是，则关闭第二电磁水阀33，除油池25排液结束；

s10：通过第三液位传感器41判断清水池4液位是否低于mbr膜过滤模块3排液关闭液位；

s11：若是，则开启抽水泵42和第三电磁水阀43，对清水池4进行灌水操作，将mbr膜过滤模块3内的水灌入到清水池4内；

s12：通过第三液位传感器41判断清水池4液位是否等于或高于除油池25排液关闭液位；

s13：若是，则关闭抽水泵42和第三电磁水阀43，停止排水；

s14：判断清水池4液位是否低于设定最低阈值，且同时满足抽水泵42处于最大功率状态；

s15：若是，打开自动补水模块8对清水池4进行补水操作；

s16：当清水池4内液位高于最低阈值时，过一段时间停止补水，或者等洗车机器人不抽水时再停止。上述步骤可实现污水的全自动净化循环，无需人工在现场值守。

具体地，所述报警模式至少包括二级过滤罐22压力高报警、进液泵24过载报警、除油池25液位高报警、离心泵26压力异常报警、离心泵26过载报警、抽水泵42过载报警、三级过滤罐29压力高报警、mbr膜过滤模块液位高报警、清水池4液位高报警及急停报警。上述各种报警模式，可详细地向维护人员提供故障问题，方便维护人员进行检修或者调试操作。

在图5中，电磁水阀1也就是第一电磁水阀23，电磁水阀2也就是第二电磁水阀33，以此类推。

本实用新型未详述部分为现有技术，故本实用新型未对其进行详述。

可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

尽管本文较多地使用了污水池1、除油模块2、mbr膜过滤模块3、清水池4、控制端5、排空阀6、第一压力表7、自动补水模块8、取水泵9、初级过滤底阀11、浮子液位计12、一级过滤罐21、二级过滤罐22、第一电磁水阀23、进液泵24、除油池25、离心泵26、水力空化处理组件27、三通水阀28、三级过滤罐29、油池251、手动排空阀2511、第一液位传感器252、倾斜底座253、隔板254、溢流管255、第一进液口271、第二进液口272、出液口273、空化室274、负压调节口275、逆止阀2751、手动阀门2752、第二液位传感器31、第二压力表32、第二电磁水阀33、第三液位传感器41、抽水泵42、第三电磁水阀43、自来水管81、第四电磁水阀82等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。