CN101921019B - 污水处理厂进水可调堰控制装置与工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污水处理厂进水可调堰控制装置与工艺，设有好氧池、曝气装置、在线溶解氧浓度计和溶解氧控制器，其特征是：设有进水堰槽、堰板、调堰控制器和堰板传动装置。利用可调堰控制装置的工艺包括以下步骤：一)将进水可调堰控制装置安装在污水处理的每个处理系列的前端；二)启动每个处理系列的进水可调堰控制装置，分别进行以下运行步骤：1.设定溶解氧浓度的上限和下限、比较间隔时间、电动阀单次动作开度值；2.溶解氧实测信号与设定的溶解氧浓度值上、下限进行比较；3.调节电动阀；4.调节堰板；三)对各处理系列进行总体控制。本发明适用于做污水处理的辅助设备，结构完善，控制调节灵活，能大大提高污水处理的效率和运行安全。

Description

污水处理厂进水可调堰控制装置与工艺

技术领域

本发明属于一种污水处理技术，具体是一种污水处理厂进水分配调节的装置与工艺，用于均衡污水处理厂各处理系列的进水水量。

背景技术

大型污水处理厂的进水是通过配水系统，配水给平行的各处理系列，或叫处理单元。由于各处理系列与配水井的距离或与总进水管的距离不同，以及各处理系列的管道阻力不同，容易造成各处理系列的配水不均匀，影响最终的处理效果。另外，大型污水处理厂各处理系列的生物处理单元的曝气，一般由总曝气管提供，配水的不均衡造成水量大的处理系列曝气不足，水量小的处理系列曝气过剩，曝气的不足与过剩都会影响微生物的活性，使出水水质变差。同时，配水量的不均会造成各处理系列水位的不同，影响曝气管路的背压，水位高的系列供氧曝气系统需要克服高水位带来的额外背压，提高了风机的能耗。因此，采用可调堰调控水量的方法，合理分配水量至各处理系列，对污水处理厂提高运行效果与降低曝气能耗具有实际意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种污水处理厂进水可调堰控制装置及工艺，以达到更好的污水处理效果，并且降低曝气能耗，保证运行安全高效。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：

本发明的污水处理厂进水可调堰控制装置，设有好氧池，在好氧池中设有由曝气头、管道组、可控电动阀和鼓风机组成的曝气装置，并设有在线溶解氧浓度计和溶解氧控制器，溶解氧控制器与在线溶解氧浓度计进行信号连接，并与可控电动阀进行控制连接；所述好氧池设置在污水处理系列，或叫污水处理单元里；其特征是：还设有进水堰槽，该进水堰槽中设有用于截流堰槽中水流的堰板，该堰板上方设有控制堰板升降的调堰控制器和堰板传动装置，所述调堰控制器与所述可控电动阀进行信号和控制连接；该进水堰槽设有污水进水口和出水口，进水口与污水处理厂的污水总进水管连接，出水口与污水处理系列的进水口连通；所述堰板为单块板或多块板方便拼装地构成的组合板，垂直地安装在进水堰槽的底部，堰板两侧与进水堰槽两侧壁之间留有空隙。

本发明的利用上述污水处理厂进水可调堰控制装置的工艺：其特征在于：包括以下步骤：

一)将本发明的进水可调堰控制装置安装在污水处理的每个处理系列的前端，并且将各进水可调堰控制装置的调堰控制器与一个总体控制器进行信号和控制连接；

二)启动每个处理系统的进水可调堰控制装置，即启动每个进水可调堰控制装置的溶解氧控制器和调堰控制器，溶解氧控制器和调堰控制器进入运行状态，分别进行以下运行步骤：

(1)启动溶解氧控制器后，在溶解氧控制器的控制器中设定溶解氧浓度的上限a1和下限b1；设定比较间隔时间T1，设定电动阀单次动作开度值N1，N1的单位是电动阀全开度的百分比值；

(2)在线溶解氧浓度计自动获取溶解氧实测信号，并将信号反馈给溶解氧控制器，在控制器内，实测信号与设定的溶解氧浓度值上、下限每隔时间T1进行一次比较；

(3)当实测信号表示溶解氧浓度在设定值范围之内，即在a1、b1值之间时，则处理系列继续运行，电动阀状态维持不变；当实测信号表示溶解氧浓度低于下限b1时，则开大电动阀开度N1一次；当实测溶解氧浓度高于上限a1时，则关小电动阀开度N1一次；

(4)当电动阀门开度改变引起供风量的变化，由鼓风机系统对此做出相应的调整。

(5)启动调堰控制器后，在控制器中设定电动阀开度的上限a2和下限b2；设定比较间隔时间T2：设定调堰板单次动作即提高或下降幅度N2，单位是mm；

(6)调堰控制器从电动阀获取电动阀的开度值信号，在控制器内，电动阀的实际开度值与设定的开度上下限每隔时间T2进行一次比较；

(7)当电动阀开度值在设定范围之内，即在a2、b2值之间，则系统继续运行，可调堰状态维持不变；当实际开度低于下限，启动堰板传动装置，提高堰板N2一次；当实际开度高于上限，启动堰板传动装置，降低堰板N2一次；

三)每个处理系列中可调堰控制装置的调节电动阀的信号和调节堰板的信号在执行之前传送给所述总体控制器，总体控制器对接收的电动阀和堰板调节信号进行记录，并予先设定干预的条件，对满足干预条件的处理系列的调节动作进行干预；

该工艺设定的溶解氧浓度的上限a1和下限b1分别为2.0～5.0mg/L、0.1～1.5mg/L，比较间隔时间T1为1～60分钟，电动阀单次动作开度值N1范围为0.1％～20％；电动阀开度的上限a2和下限b2分别为75～100％、25％～50％，可调堰板单次动作幅度N2范围为0.1～5mm。

本发明的堰板结构具有如下特点：堰板为可拆装形式，由垂直的单块堰板拼装成整块堰板，一般情况下两侧堰板不安装，可根据调整水量增加或减少的需要调整安装堰板的数量。当该处理系列检修时，可将所有堰板安装上，组成整个堰板，替代进水闸门，起到截断进水的作用。调节水量装置运行时只安装中心堰板，两侧堰板不安装，主要的原理是为了避免可调堰的频繁调节，由于污水处理厂水量存在季变化、月变化、日变化、时变化等，水量变化会引起堰板前水位的变化，堰板两侧留有开孔，当水位变化时堰板两侧开孔的过流面积也会随之变化，使过流水量发生变化，起到了调节过流水量的功能，从而避免了堰板的频繁启闭。

该装置的主要原理是根据曝气池的溶解氧信号，调整曝气管道的可控电动阀的开度，可调偃控制装置根据采集的可控电动阀开度信号，来调整堰板的开度，达到调节污水处理系列的进水量的目的，避免水量超出正常处理水量，使处理系列曝气不足，微生物活性不高，出水水质变差；也防止水量低于正常处理水量，使处理系列曝气过剩，微生物内源呼吸，既浪费能源又使处理效果变差。污水处理厂的每个污水处理系列均可安装一套本专利的可调堰控制装置，多套控制置之间还可以设置总控制器，对多套控制装置进行谐调控制。

本发明的装置与工艺具有以下优点：能够避免或减少进水量变化对污水处理效果造成的不良影响，解决了水量分配不均与曝气过剩或不足的矛盾，充分发挥了污水处理厂各处理系列的处理作用，减少污水厂电耗，提高了处理效果。结构完善，投资运行费用少，节约能源，环境影响小，控制灵活，操作简便，自动化程度高，大大提高了污水处理设备的运行效率和运行安全。

附图说明

图1是本发明的进水可调堰控制装置的结构示意图；

图2是本发明的堰板结构示意图；

图3是本发明的多处理系列同时运行的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

实施例1：参见附图，污水处理厂进水可调堰控制装置，设有好氧池4，在好氧池中设有由曝气头、管道组、可控电动阀6和鼓风机组成的曝气装置，并设有在线溶解氧浓度计5.1和溶解氧控制器5，溶解氧控制器与在线溶解氧浓度计进行信号连接，并与可控电动阀进行控制连接；所述好氧池设置在污水处理系列6.1，或叫污水处理单元里，本实施例中的好氧池是利用了原来处理系列中的好氧池；还设有进水堰槽1，该进水堰槽中设有用于截流堰槽中水流的堰板1.1，该堰板上方设有控制堰板升降的调堰控制器2和堰板传动装置3，所述调堰控制器与所述可控电动阀进行信号和控制连接；该进水堰槽设有污水进水口和出水口，进水口与污水处理厂的污水总进水管7连接，出水口与污水处理系列的进水口连通；所述堰板为单块堰板，垂直地安装在进水堰槽的中部，堰板两侧与进水堰槽两侧壁之间留有1米宽的空隙。

实施例2：利用污水处理厂进水可调堰控制装置的工艺：进行以下步骤的操作：

一)将进水可调堰控制装置安装在污水处理的每个处理系列6.1、6.2、6.3的前端，本实施例中设有三个处理系列。将各进水可调堰控制装置的调堰控制器与一个总体控制器8进行信号和控制连接，该总体控制器具有接收信号、信号处理、发送控制信号的功能；

二)启动每个处理系列的进水可调堰控制装置，即启动每个进水可调堰控制装置的溶解氧控制器和调堰控制器，溶解氧控制器和调堰控制器进入运行状态，分别进行以下运行步骤：

(1)启动溶解氧控制器后，在溶解氧控制器的控制器中设定溶解氧浓度的上限a1为4.0mg/L、下限b1为1.0mg/L；设定比较间隔时间T1为10分，设定电动阀单次动作开度值N1为2％；

(2)在线溶解氧浓度计自动获取溶解氧实测信号，并将信号反馈给溶解氧控制器，在控制器内，实测信号与设定的溶解氧浓度值上、下限每隔时间T1分钟，进行一次比较；

(3)当实测信号表示溶解氧浓度在设定值范围之内，即在a1、b1值之间时，则处理系列继续运行，电动阀状态维持不变；当实测信号表示溶解氧浓度低于下限b1时，则开大电动阀开度N1一次；当实测溶解氧浓度高于上限a1时，则关小电动阀开度N1一次；

(4)当电动阀门开度改变引起供风量的变化，由鼓风机系统对此做出相应的调整。

(5)启动调堰控制器后，在控制器中设定电动阀开度的上限a2为95％、下限b2为45％；设定比较间隔时间T2为10分钟：设定调堰板单次动作即提高或下降幅度N2，N2为5mm；

(6)调堰控制器从电动阀获取电动阀的开度值信号，在控制器内，电动阀的实际开度值与设定的开度上下限每隔时间T2进行一次比较；

(7)当电动阀开度值在设定范围之内，即在a2、b2值之间，则处理系列继续运行，堰板状态维持不变；当实际开度低于下限，启动堰板传动装置，提高堰板N2一次；当实际开度高于上限，启动堰板传动装置，降低堰板N2一次；

三)每个处理系列中可调堰控制装置的调节电动阀的信号和调节堰板的信号在执行之前传送给所述总体控制器，总体控制器对接收的电动阀和堰板调节信号进行记录，并预先设定干预的条件，对满足干预条件的处理系列的调节动作进行干预或发出报警信号；本实施例中，所述总体控制器从各处理系列中的可调堰控制装置获取堰板调节信号，当堰板在半小时中连续调节三次升或三次降，或者堰板调节到最低点或最高点时，总体控制器发出报警信号。

上述实施例经试用效果非常好，利用本实施例以前，由于各处理系列水量不均，进水理与曝气运行不匹配，水量过大的系列可控电动阀开度为100％，该系列好氧池溶解氧低于1.0mg/L，同时，另一水量过小的处理系列可控电动阀开度为30％，该系列好氧池溶解氧超过4.0mg/L，使出水水质较差；使用本发明的进水可调偃控制装置对进水水调整均衡后，各处理系列曝气可控电动阀开度维持在70～90％，每个处理系列的溶解氧维持在设定值2±0.3mg/L。鼓风机出口风压比原来下降100mmH₂O，每处理一吨水节省电耗0.015kWh，出水水质有明显改善，TN、TP由原来的21mg/L、0.9mg/L，分别下降到14mg/L、0.3mg/L，达到国家一级A标准。

Claims (2)

1.一种污水处理厂进水可调堰控制装置，设有好氧池(4)，在好氧池中设有由曝气头、管道组、可控电动阀(6)和鼓风机组成的曝气装置，并设有在线溶解氧浓度计(5.1)和溶解氧控制器(5)，溶解氧控制器与在线溶解氧浓度计进行信号连接，并与可控电动阀进行控制连接；所述好氧池设置在污水处理系列(6.1)里；其特征是：还设有进水堰槽(1)，该进水堰槽中设有用于截流堰槽中水流的堰板(1.1)，该堰板上方设有控制堰板升降的调堰控制器(2)和堰板传动装置(3)，所述调堰控制器与所述可控电动阀进行信号和控制连接；该进水堰槽设有污水进水口和出水口，进水口与污水处理厂的污水总进水管(7)连接，出水口与污水处理系列的进水口连通；所述堰板为单块板或多块板方便拼装地构成的组合板，垂直地安装在进水堰槽的底部，堰板两侧与进水堰槽两侧壁之间留有空隙。

2.利用权利要求1所述的污水处理厂进水可调堰控制装置的工艺：其特征在于：包括以下步骤：

一)将所述的进水可调堰控制装置安装在污水处理的每个处理系列(6.1、6.2、6.3)的前端，并且将各进水可调堰控制装置与一个总体控制器(8)进行信号和控制连接；

二)启动每个处理系列的进水可调堰控制装置，即启动每个进水可调堰控制装置的溶解氧控制器和调堰控制器，溶解氧控制器和调堰控制器进入运行状态，分别进行以下运行步骤：

(1)启动溶解氧控制器后，在溶解氧控制器的控制器中设定溶解氧浓度的上限a1和下限b1；设定比较间隔时间T1，设定电动阀单次动作开度值N1，N1的单位是电动阀全开度的百分比值；

(2)在线溶解氧浓度计自动获取溶解氧实测信号，并将信号反馈给溶解氧控制器，在控制器内，实测信号与设定的溶解氧浓度值上、下限每隔时间T1进行一次比较；

(3)当实测信号表示溶解氧浓度在设定值范围之内，即在a1、b1值之间时，则处理系列继续运行，电动阀状态维持不变；当实测信号表示溶解氧浓度低于下限b1时，则开大电动阀开度N1一次；当实测溶解氧浓度高于上限a1时，则关小电动阀开度N1一次；

(4)当电动阀门开度改变引起供风量的变化，由鼓风机系统对此做出相应的调整；

(5)启动调堰控制器后，在控制器中设定电动阀开度的上限a2和下限b2；设定比较间隔时间T2：设定调堰板单次动作即提高或下降幅度N2，N2单位是mm；

(6)调堰控制器从电动阀获取电动阀的开度值信号，在控制器内，电动阀的实际开度值与设定的开度上下限每隔时间T2进行一次比较；

(7)当电动阀开度值在设定范围之内，即在a2、b2值之间，则处理系列继续运行，堰板状态维持不变；当实际开度低于下限，启动堰板传动装置，提高堰板N2一次；当实际开度高于上限，启动堰板传动装置，降低堰板N2一次；

三)每个处理系列中可调堰控制装置的调节电动阀的信号和调节堰板的信号在执行之前传送给所述总体控制器，总体控制器对接收的电动阀和堰板调节信号进行记录，并预先设定干预的条件，对满足干预条件的处理系列的调节动作进行干预；

该工艺设定的溶解氧浓度的上限a1和下限b1分别为2.0～5.0mg/L、0.1～1.5mg/L，比较间隔时间T1为1～60分钟，电动阀单次动作开度值N1范围为0.1％～20％；电动阀开度的上限a2和下限b2分别为75～100％、25％～50％，可调堰板单次动作幅度N2范围为0.1～5mm。

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