本發明涉及水處理以及膜分離，具體而言，涉及一種小型膜式分級處理水循環利用系統及其控制方法。

背景技術：

1、近年來，裝配式建筑的發展日新月異，特別是可移動微空間的發展更是迅速占領公園、體育場、辦公樓以及旅游景區等各大場景。隨著人們對公共區域空間的各方面需求逐步增加，以及智能可移動式戶外微空間市場的發展，裝配式智能微空間的環境體系的完善需求越來越強烈。裝配式智能微空間的環境體系主要包含了空氣、水源、電源這三大部分內容，其中水源的重要性占據主要地位。現有的裝配式智能微空間水源供給主要依靠增加儲水箱的體積以及人工補給水源，當處于戶外偏僻地段沒有水源供給時會耗費人力增加使用成本。因此水循環利用系統是解決目前裝配式智能微空間供水問題的關鍵。

2、傳統的水循環利用系統通常是由雨水收集系統以及污水處理系統兩部分組成。許多裝配式建筑采用了雨水收集系統，將雨水儲存起來并再利用，如用于沖廁、澆灌植物等。這種方式不僅可以減少對公共供水系統的依賴，還能節約自然資源。例如，一些先進的裝配式建筑項目通過合理設計雨水收集和凈化系統，將收集到的雨水用于建筑內部的非飲用用途，大大提高了水資源的利用效率。但是雨水經過收集后并沒有精細化處理導致該部分水源無法正常使用，造成水源浪費。而污水處理系統中現有的部分處理方式雖然通過活性炭層過濾后再次利用，但存在活性炭層使用壽命短和過濾效果不理想的問題。而且要在污水處理過程中依次設有厭氧池、缺氧池、好氧池和消毒池等繁瑣步驟增加污水處理難度，增加污水處理占地空間，增加裝配式智能微空間的生產成本與運維成本。膜法污水處理技術是一種結合了生物處理和膜分離技術的高效污水處理方法。該技術通過膜生物反應器(mbr)實現污水的高效處理和再生利用。mbr技術將生物反應池內的微生物量維持在一定濃度，通過膜的高效分離作用，將污水轉化為優于地表水iv類標準的再生水資源，實現城市污水的再生利用。但膜生物反應器的占地面積與使用成本都與裝配式智能空間不相匹配。

3、鑒于此，開發一種小型膜式分級處理水循環利用系統及其控制方法，能夠克服現有技術中雨水處理粗放、污水處理復雜低效、成本高以及在偏遠地區供水困難等問題，實現裝配式智能微空間水源的高效循環利用與可靠供給。

技術實現思路

1、鑒于此，本發明提出了一種小型膜式分級處理水循環利用系統及其控制方法，旨在提供一種小型膜式分級處理水循環利用控制方法，以克服現有技術中雨水處理粗放、污水處理復雜低效、成本高以及在偏遠地區供水困難等問題，實現裝配式智能微空間水源的高效循環利用與可靠供給。

2、一個方面，本發明提出了一種小型膜式分級處理水循環利用控制方法，包括：

3、實時監測雨水收集模塊的雨水水位數據、污水收集模塊的污水流量數據；

4、基于所述雨水水位數據、污水流量數據以及預設的低水位閾值、污水排放流量閾值控制雨水、污水輸送到儲水箱；

5、實時監測儲水箱內的集水水位數據和集水水質數據，基于所述集水水位數據、集水水質數據以及預設的膜處理系統啟動水位范圍規劃膜處理模塊的分級處理流程和調整膜分級處理的進水流量；

6、將膜分級處理后的集水收集到凈水箱并實時采集凈水箱內水位數據；

7、基于所述凈水箱內水位數據以及預設的凈水箱滿水位閾值控制膜處理模塊的運行；

8、實時監測凈水箱內水質數據，基于所述凈水箱內水質數據、用水點的用水需求以及預設的水質標準閾值調節供水方式；

9、基于系統運行時間、凈水箱內水質數據以及系統運行狀態自動開啟膜清洗和水箱清洗。

10、進一步的，基于所述雨水水位數據、污水流量數據以及預設的低水位閾值、污水排放流量閾值控制雨水、污水輸送到儲水箱的過程，包括：

11、當所述雨水水位數據達到預設的低水位閾值，則控制雨水輸送到儲水箱；

12、當污水流量數據達到污水排放流量閾值，則控制污水輸送到儲水箱。

13、進一步的，基于所述集水水位數據、集水水質數據以及預設的膜處理系統啟動水位范圍規劃膜處理模塊的分級處理流程和調整膜分級處理的進水流量的過程，包括：

14、當儲水箱內水位數據達到預設的膜處理系統啟動水位范圍時，基于集水水質數據規劃膜處理模塊的分級處理流程；

15、其中，基于集水水質數據規劃膜處理模塊的分級處理流程時：

16、實時監測集水的渾濁度數據、污水污染物含量數據，并基于預設的渾濁度范圍、污水污染物含量范圍選擇膜分級處理層級；

17、若集水的渾濁度數據大于預設的渾濁度范圍或污水污染物含量數據大于污水污染物含量范圍，則選擇一級微濾處理；

18、若集水的渾濁度數據處于預設的渾濁度范圍且污水污染物含量數據處于污水污染物含量范圍，則選擇二級超濾處理；

19、若集水的渾濁度數據小于預設的渾濁度范圍且污水污染物含量數據小于污水污染物含量范圍，則選擇三級納濾處理；

20、當儲水箱內水位數據達不到預設的膜處理系統啟動水位范圍時，則繼續收集雨水、污水以及實時監測儲水箱內水位數據。

21、進一步的，基于所述集水水位數據、集水水質數據以及預設的膜處理系統啟動水位范圍規劃膜處理模塊的分級處理流程和調整膜分級處理的進水流量的過程，還包括：

22、基于所述集水水位數據和集水水質數據初步確定膜分級處理的進水流量；

23、若集水水位數據超過膜處理系統啟動水位范圍且污水污染物含量數據小于污水污染物含量范圍，則提高膜分級處理的進水流量；

24、若集水水位數據小于膜處理系統啟動水位范圍或污水污染物含量數據超過污水污染物含量范圍，則降低膜分級處理的進水流量。

25、進一步的，基于所述凈水箱內水位數據以及預設的凈水箱滿水位閾值控制膜處理模塊的運行時，當凈水箱內水位數據達到預設的凈水箱滿水位閾值，則控制膜處理模塊停止運行；

26、其中，在控制膜處理模塊停止運行的過程中：

27、若膜處理模塊存在未完成的處理步驟，當該步驟剩余處理時間小于預設的處理時長時，則繼續完成該步驟后停止；當剩余處理時間超過預設的處理時長時，直接停止并記錄相關數據；

28、在膜處理模塊停止運行后，若短時間內凈水箱水位數據下降至預設的凈水量數值，且儲水箱集水水位數據達到膜處理系統啟動水位范圍時，基于系統運行情況確定是否立即啟動膜處理模塊。

29、進一步的，實時監測凈水箱內水質數據，基于所述凈水箱內水質數據、用水點的用水需求以及預設的水質標準閾值調節供水方式的過程，包括：

30、當凈水箱內水質數據達到預設的水質標準閾值，且用水點有用水需求時，則以常規供水方式供水，并根據用水需求調節流量閥流量；

31、當凈水箱內水質數據達不到預設的水質標準閾值，但用水點有用水需求時，則切換至備用供水方式。

32、進一步的，當凈水箱內水質數據達不到預設的水質標準閾值，但用水點有用水需求時，則切換至備用供水方式的過程，包括：

33、對備用供水方式進行分類；

34、記錄不同類別的凈水箱內水質數據偏離預設的水質標準閾值呈現的不同情況；

35、基于所述不同情況選擇對應的備用供水方式；

36、在切換供水方式后，若用水點反饋用水效果不佳，當反饋次數達到預設的反饋數量時，則基于凈水箱內水質數據重新匹配備用供水方式。

37、進一步的，基于系統運行時間、凈水箱內水質數據以及系統運行狀態自動開啟膜清洗和水箱清洗的過程，包括：

38、當系統運行時間達到預設運行時長且凈水箱內水質數據低于預設的水質最低標準數值或系統運行狀態出現異常時，自動開啟膜清洗和水箱清洗。

39、與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

40、本發明實時監測雨水水位數據和污水流量數據，并依據預設閾值控制輸送，能確保在雨水達到一定量、污水產生到合適程度時才進行輸送，避免雨水浪費和污水不合理排放，提高雨水和污水的收集率，更高效利用水資源。

41、本技術能依據水質數據選擇合適的膜處理層級，還能根據水位調整流量，提升了處理針對性和整體效率以及出水水質，使回用水能夠滿足裝配式智能微空間非飲用場景的用水需求，減少了對外部水源的依賴。

42、本技術實時監測凈水箱水質數據，根據水質、用水需求和標準閾值調節供水方式。可滿足不同用水需求，保障供水質量和可靠性，提升用戶體驗。

43、本技術自動啟動膜清洗和水箱清洗，大大降低了運維成本和人工操作強度，提高了系統的可靠性和適應性。

44、另一方面，本發明還提出了一種小型膜式分級處理水循環利用系統，包括：控制模塊、雨水收集模塊、污水收集模塊、儲水箱、膜處理模塊、凈水箱以及清洗模塊；

45、所述雨水收集模塊用于收集屋頂雨水，并將收集到的雨水輸送到儲水箱；

46、所述污水收集模塊用于收集室內污水，并將收集到的污水輸送到儲水箱；

47、所述儲水箱用于存儲收集到的雨水、污水；

48、所述膜處理模塊用于對收集到的雨水、污水進行膜分級處理，并將膜分級處理后的雨水、污水輸送到凈水箱；

49、所述凈水箱用于存儲膜分級處理后的雨水、污水；

50、所述清洗模塊用于對儲水箱、膜處理模塊和凈水箱進行清洗；

51、所述控制模塊分別與所述雨水收集模塊、污水收集模塊、儲水箱、膜處理模塊、凈水箱以及清洗模塊連接，并控制所述雨水收集模塊、污水收集模塊、儲水箱、膜處理模塊、凈水箱以及清洗模塊的運行。

52、進一步的，所述控制模塊包括數據檢測單元和備用供水裝置；

53、所述數據檢測單元用于實時監測雨水收集模塊的雨水水位數據、污水收集模塊的污水流量數據，儲水箱內的集水水位數據、集水水質數據以及凈水箱內水位數據、水質數據；所述備用供水裝置用于提供備用供水方式；

54、所述雨水收集模塊包括雨水泵、屋頂溝槽；

55、所述污水收集模塊包括洗手池、淋浴池、污水閥門。

56、可以理解的是，本發明上述各實施例中一種小型膜式分級處理水循環利用系統及其控制方法具有相同的有益效果，不再贅述。