CN104944553A - 污水处理流程中的精准投料方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种污水处理流程中的精准投料装置，包括：反应池、推进器、投药机、液位计、补药机、流量阀、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器、计算机控制系统；前段池体的推进器其桨叶位于池体上部，后段池体的推进器其桨叶位于池体底部，后段池体的液面上部架设有补药机，补药机的储箱内盛有药液，储箱出液口通过泵与施药管连接，施药管管口伸入到后段池体推进器的下方，施药管管口设有单向阀防止池体内污水倒灌；本发明还提供一种污水处理流程中的精准投料方法。本发明通过前投药-后补药的方式，并且综合了水温、环境因素从而做到精准投药，既保证了污染物的去除率，又节省了药剂的施放，节约成本。
Description
技术领域：
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种污水处理流程中的精准投料方法及装置。
背景技术：
在污水处理工艺中，需要将混凝剂、絮凝剂、助凝剂等加入到污水中进行物理化学反应，形成沉淀物。研究表明温度对反应及絮凝的影响比较显著，综合来看，水温在27～30℃时，对SS、BOD5、COD、NH3-N、TP的去除率最优，水温低于20℃时去除率明显较低。
对于活性污泥法处理污水，活性污泥的粒度、表面电荷、密度和微生物组分受运行温度的影响较大，从而也会对活性污泥脱水性能、沉降性产生影响。研究表明，在常温条件下运行时，影响污泥比阻的主要因素是活性污泥的颗粒大小；在温度较低的运行条件下，影响污泥比阻的主要因素是活性污泥的颗粒密度。低温(小于20℃)条件下会产生大量丝状菌，使污泥絮体疏松、密度减小，进一步导致污泥比阻和沉降指数增大。
温度影响微生物的增长数量和增长速率，从而影响污染物的去除率。在适宜的温度范围内，温度提高10℃，可使微生物加速生长1倍。
在絮凝剂的使用过程中有些常常达不到预期的最佳效果，也就说没有最大的发挥絮凝的作用，其原因主要有温度的影响、水体PH值的影响、絮凝剂投加量的影响、搅拌速度和时间的影响等等。
不同种类的絮凝剂对胶体的凝聚能力是不同的。提高絮凝剂用量，可以改善水的絮凝效果，但是当絮凝剂用量超过一定数值后，水中胶体则由原来带负电荷转变为带正电荷(所谓“超荷状态”)，由于絮凝剂胶体“同性相斥”，会使已“脱稳”的胶体又重新获得稳定，因而絮凝效果显著变坏。
水温对絮凝效果的影响，一般来讲，随着水温的降低，絮凝剂的水解速度缓慢，颗粒的“布朗运动”强度也减弱，形成絮凝物所需时间增长；另外低温下形成的絮凝物细而松散，澄清效果变差。
通常情况下水温升高絮凝效果则会提高，在低温条件下，必须增加絮凝剂用量。另一方面，水温过高，形成的絮凝体细小，污泥含水率增大，难以处理。所以，水温过高或过低对絮凝均不利。一般水温条件宜控制在20-30℃。
由此可见，絮凝剂的絮凝过程是复杂的物理化学作用的结果，把握好温度的高低，以便发挥最优絮凝效果，创造更大的使用效益。
对于西北地区来说，全年早晚温差大，晴天多日照充足，冬季寒冷，如果考虑到太阳辐射对污水温度的影响，精确控制投药量，可以减少药剂的投放，削减运营成本。
发明内容：
鉴于此，有必要设计一种污水处理流程中的精准投料装置；还有必要设计一种污水处理流程中的精准投料方法。
一种污水处理流程中的精准投料装置，包括：反应池、推进器、投药机、液位计、补药机、流量阀、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器、计算机控制系统；
反应池的进水管道设置在反应池进水侧的上部，反应池出水管道设置在反应池出水侧的上部，反应池内设有第一折流板和第二折流板，第一折流板和第二折流板将反应池池体从进水侧向出水侧方向分隔为三段，第一折流板上沿与池体顶部齐平，第一折流板下沿与池体底部留有150～250mm间隙，第二折流板上沿低于池体顶部150～250mm，第二折流板下沿与池体底部相接；前段池体和中段池体底部共用一个排污口，后段池体设有单独的排污口；
在三段池体内分别设有三个推进器，前段池体(靠近进水侧)的推进器其桨叶位于池体上部，这样对新投入的药剂和流入的污水能更好的混合；中段池体的推进器其桨叶位于池体中部，可以对中段的污水进行全面地搅混，后段池体(靠近出水侧)的推进器其桨叶位于池体底部，这样便于对补充的药剂尽早的混合；
在前段池体的液面上部架设有投药机，投药机的药斗内盛有粉状药剂，后段池体的液面上部架设有补药机，补药机的储箱内盛有药液，药液为事先配置好的，其成分可与粉状药剂相同，浓度视当地污水情况而定，储箱出液口通过泵与施药管连接，施药管管口伸入到后段池体推进器的下方，施药管管口设有单向阀防止池体内污水倒灌；
流量阀、流量计设在进水管道和出水管道上，温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器设在进水管道内及第二折流板上部位于中段池体一侧，在第二折流板上部位于中段池体一侧上还设有液位计，推进器、投药机、补药机、流量阀、液位计、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器的信号I/O端与计算机控制系统连接。
优选的，投药机有多个，为精密螺旋喂料机。
一种污水处理流程中的精准投料方法，包括：
步骤一：计算机控制系统发出信号控制进水管道的流量阀打开，同时启动前段池体和中段池体的推进器；
步骤二：进水管道流量计、内温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器将测得的进水数据传递给计算机控制系统；
步骤三：计算机控制系统调出投药经验模块根据当前的流量、水温、污染物浓度、PH值并结合此时的环境因素计算出最优投药量，并将信号输出给投药机以控制投药；
步骤四：当液位计有测得水位时，启动后段池体的推进器，并根据当前进水流量延时打开出水管道的流量阀；
步骤五：第二折流板上的内温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器将测得的中期污水数据传递给计算机控制系统；
步骤六：计算机控制系统调出补药经验模块根据此位置的流量、水温、污染物浓度、PH值并结合此时的环境因素计算是否需要补投药剂，当需要补投药剂时，将补投药剂的信号输出给补药机以控制补药。
优选的，投药经验模块包括流量、水温、污染物浓度三者关系的坐标图以及流量、水温、PH值三者关系的坐标图。
优选的，环境因素包括日照强度、时刻和3小时内的天气变化情况。
优选的，补药经验模块包括此刻水温、污染物浓度、PH值的污水在后段絮凝池絮凝预订时间后，污染物的去除率数据。
本发明通过前投药-后补药的方式，并且综合了水温、环境因素从而做到精准投药，既保证了污染物的去除率，又节省了药剂的施放，节约成本。
附图说明：
附图1是一幅较佳实施方式的污水处理流程中的精准投料装置的结构示意图。
图中：反应池1、投药机3、液位计4、补药机5、进水管道11、出水管道12、第一折流板13、第二折流板14、排污口15、排污口15`、推进器21、推进器22、推进器23、药斗31、施药管52。
具体实施方式：
如图1所示，一种污水处理流程中的精准投料装置，包括：反应池1、推进器、投药机3、液位计4、补药机5、流量阀、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器、计算机控制系统；
反应池1的进水管道11设置在反应池进水侧的上部，反应池1出水管道12设置在反应池1出水侧的上部，反应池1内设有第一折流板13和第二折流板14，第一折流板13和第二折流板14将反应池1池体从进水侧向出水侧方向分隔为三段，第一折流板13上沿与池体顶部齐平，第一折流板13下沿与池体底部留有150～250mm间隙，第二折流板14上沿低于池体顶部150～250mm，第二折流板14下沿与池体底部相接；前段池体和中段池体底部共用一个排污口15，后段池体设有单独的排污口15`；
在三段池体内分别设有三个推进器，前段池体(靠近进水侧)的推进器21其桨叶位于池体上部，这样对新投入的药剂和流入的污水能更好的混合；中段池体的推进器22其桨叶位于池体中部，可以对中段的污水进行全面地搅混，后段池体(靠近出水侧)的推进器23其桨叶位于池体底部，这样便于对补充的药剂尽早的混合；
在前段池体的液面上部架设有投药机3，投药机3的药斗31内盛有粉状药剂，后段池体的液面上部架设有补药机5，补药机5的储箱51内盛有药液，药液为事先配置好的，其成分可与粉状药剂相同，浓度视当地污水情况而定，储箱出液口通过泵与施药管52连接，施药管52管口伸入到后段池体推进器23的下方，施药管52管口设有单向阀防止池体内污水倒灌；
流量阀、流量计设在进水管道11和出水管道12上，温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器设在进水管道11内及第二折流板14上部位于中段池体一侧，在第二折流板14上部位于中段池体一侧上还设有液位计4，推进器21，22，23、投药机3、补药机5、流量阀、液位计、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器的信号I/O端与计算机控制系统连接。
在本实施方式中，投药机3有多个，为精密螺旋喂料机。粉状药剂为离子分离净水剂和活性炭，药液为离子分离净水剂的溶液。
一种污水处理流程中的精准投料方法，包括：
步骤一：计算机控制系统发出信号控制进水管道11的流量阀打开，同时启动前段池体和中段池体的推进器21，22；
步骤二：进水管道11流量计、内温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器将测得的进水数据传递给计算机控制系统；
步骤三：计算机控制系统调出投药经验模块根据当前的流量、水温、污染物浓度、PH值并结合此时的环境因素计算出最优投药量，并将信号输出给投药机3以控制投药；
在本实施方式中，投药经验模块包括流量、水温、污染物浓度三者关系的坐标图以及流量、水温、PH值三者关系的坐标图。环境因素包括日照强度、时刻和3小时内的天气变化情况。例如：此时刻是6月13日上午7时，天气晴朗，无云，预计未来3小时污水温度会因日照和地面辐射升温3℃，则取此刻进水管道污水温度外加3℃的修正值，以修正后的温度、流量、污染物浓度以及以修正后的温度、流量、PH值三者关系从坐标图中取应该投放的药剂量。
步骤四：当液位计4有测得水位时，启动后段池体的推进器23，并根据当前进水流量延时打开出水管道12的流量阀；
步骤五：第二折流板14上的内温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器将测得的中期污水数据传递给计算机控制系统；
步骤六：计算机控制系统调出补药经验模块根据此位置的流量、水温、污染物浓度、PH值并结合此时的环境因素计算是否需要补投药剂，当需要补投药剂时，将补投药剂的信号输出给补药机5以控制补药。
在本实施方式中，补药经验模块包括此刻水温、污染物浓度、PH值的污水在后段絮凝池絮凝预订时间后，污染物的去除率数据。假如以目前的水温、污染物浓度、PH值对照补药经验模块中3小时后的污染物的去除率数据，若去除率达标则不进行补药，否则补药。
Claims (6)
1.一种污水处理流程中的精准投料装置，其特征在于：包括：反应池、推进器、投药机、液位计、补药机、流量阀、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器、计算机控制系统；
反应池的进水管道设置在反应池进水侧的上部，反应池出水管道设置在反应池出水侧的上部，反应池内设有第一折流板和第二折流板，第一折流板和第二折流板将反应池池体从进水侧向出水侧方向分隔为三段，第一折流板上沿与池体顶部齐平，第一折流板下沿与池体底部留有150～250mm间隙，第二折流板上沿低于池体顶部150～250mm，第二折流板下沿与池体底部相接；前段池体和中段池体底部共用一个排污口，后段池体设有单独的排污口；
在三段池体内分别设有三个推进器，前段池体的推进器其桨叶位于池体上部，中段池体的推进器其桨叶位于池体中部，后段池体的推进器其桨叶位于池体底部；
在前段池体的液面上部架设有投药机，投药机的药斗内盛有粉状药剂，后段池体的液面上部架设有补药机，补药机的储箱内盛有药液，储箱出液口通过泵与施药管连接，施药管管口伸入到后段池体推进器的下方，施药管管口设有单向阀；
流量阀、流量计设在进水管道和出水管道上，温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器设在进水管道内及第二折流板上部位于中段池体一侧，在第二折流板上部位于中段池体一侧上还设有液位计，推进器、投药机、补药机、流量阀、液位计、流量计、温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器的信号I/O端与计算机控制系统连接。
2.如权利要求1所述的污水处理流程中的精准投料装置，其特征在于：投药机有多个，为精密螺旋喂料机。
3.一种用于权利要求1所述污水处理流程中的精准投料装置的污水处理流程中的精准投料方法，其特征在于：包括：
步骤一：计算机控制系统发出信号控制进水管道的流量阀打开，同时启动前段池体和中段池体的推进器；
步骤二：进水管道流量计、内温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器将测得的进水数据传递给计算机控制系统；
步骤三：计算机控制系统调出投药经验模块根据当前的流量、水温、污染物浓度、PH值并结合此时的环境因素计算出最优投药量，并将信号输出给投药机以控制投药；
步骤四：当液位计有测得水位时，启动后段池体的推进器，并根据当前进水流量延时打开出水管道的流量阀；
步骤五：第二折流板上的内温度传感器、PH值传感器、DO传感器、悬浮固体传感器、电导率传感器将测得的中期污水数据传递给计算机控制系统；
步骤六：计算机控制系统调出补药经验模块根据此位置的流量、水温、污染物浓度、PH值并结合此时的环境因素计算是否需要补投药剂，当需要补投药剂时，将补投药剂的信号输出给补药机以控制补药。
4.如权利要求3所述的污水处理流程中的精准投料方法，其特征在于：投药经验模块包括流量、水温、污染物浓度三者关系的坐标图以及流量、水温、PH值三者关系的坐标图。
5.如权利要求3所述的污水处理流程中的精准投料方法，其特征在于：环境因素包括日照强度、时刻和3小时内的天气变化情况。
6.如权利要求3所述的污水处理流程中的精准投料方法，其特征在于：补药经验模块包括此刻水温、污染物浓度、PH值的污水在后段絮凝池絮凝预订时间后，污染物的去除率数据。
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