CN109704463B - 一种aao工艺污水处理厂碳源优化投加系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种AAO工艺污水处理厂碳源投加系统，系统的污水厂进出水水质水量监测仪表、AAO工艺缺氧池及好氧池硝酸盐仪表、碳源投加装置、穿墙泵均与控制系统连接。该系统能够根据污水处理厂进水水质水量的实时变化，及时高效调整AAO处理系统的碳源补充投加量与硝化液内回流比，实现污水厂出水总氮稳定达标，自动化程度较高，有效降低人工操作强度，同时提高了碳源投加与回流量控制的精确度。
Description
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统。
背景技术
近年来，全国水污染防治形势面临新的变化，总磷逐渐成为重点湖库、长江经济带地表水首要污染物，无机氮、磷酸盐成为近岸海域首要污染物，部分地区氮磷污染上升为水污染防治的主要问题。
对于已完成排污许可证核发的重点行业，根据排污许可证氮磷许可排放量信息确定相关流域控制单元及对应行政区域的行业总量控制指标，实施行业总量控制。对于城镇污水处理厂而言，面临着出水总氮、总磷更严格的考核压力。
而由于我国城镇居民饮食结构、城市生产等多方因素，导致进入城市污水处理厂的污水中碳氮比较低，不利于污水厂处理设施对总氮有效去除。而现有针对AAO污水处理工艺的碳源补充投加系统，多为通过缺氧脱氮池进出水硝酸盐指标单一因子控制，难以实现对补充碳源投加量作精确控制，导致脱氮效率较低和碳源投加量较大的困境难以突破。
发明内容
本发明提供一种AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，它可以解决补充碳源投加量及处理系统其他设施的精确控制问题，保证出水总氮稳定达标，有效降低碳源投加量。
本发明的技术方案如下：
一种AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，包括依次连接的进水池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及出水渠，所述进水池设置进水水质及水量监测仪表，出水渠设置出水水质监测仪表，缺氧池、好氧池分别设置处理水质监测仪表，所述缺氧池通过一隔膜泵与一碳源投加装置连接，所述好氧池还通过一穿墙泵与所述缺氧池连接形成硝化液回流系统；
还包括一控制系统，所述控制系统分别与所述进水水质及水量监测仪表、所述出水水质监测仪表、所述处理水质监测仪表连接并可读取各监测仪表数据；所述控制系统与所述隔膜泵连接读取其流量数据，并可控制所述隔膜泵的启停以及流量大小；所述控制系统与所述穿墙泵连接，并可控制所述穿墙泵的启停以及流量大小。
优选的，所述进水池的进水水质监测仪表的仪表为进水COD仪、进水总氮仪，进水水量监测仪表的仪表为进水电磁流量计。
优选的，所述出水渠的出水水质监测仪表为出水总氮仪、出水氨氮仪。
优选的，缺氧池的水质监测仪表均为缺氧池硝酸盐仪、好氧池的水质监测仪表均为好氧池硝酸盐仪。
优选的，所述碳源投加装置还包括加药罐、电磁流量计、超声波液位计，所述隔膜泵的进水端通过管路与所述加药罐相连，所述隔膜泵的出水端通过管路与所述电磁流量计相连，所述电磁流量计的出水端管路铺设至缺氧池进水端；所述超声波液位计与所述控制系统连接并设置于所述加药罐；所述电磁流量计与控制系统连接。
优选的，所述穿墙泵设置于所述好氧池末端，并与一变频控制器双向连接，所述变频控制器与控制系统双向连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明为一种AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，通过控制系统与监控进水池、出水渠以及中间的缺氧池、好氧池的水质/水量，它解决了在目前针对AAO缺氧脱氮池进出水硝酸盐指标单一因子控制，难以实现补充碳源投加量的精确控制。
本发明通过出水渠设置出水总氮仪、出水氨氮仪，在保障污水厂出水总氮指标稳定达标的前提下，进一步调节碳源投加量及硝化液回流量，该系统实现了碳源投加量及硝化液回流量协同精确控制，有效提升处理效率和降低系统碳源投加量。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明实施例的系统示意图；
图中标记：
1 进水COD仪显示储存器
2 进水总氮仪显示储存器
3 缺氧池硝酸盐仪显示储存器
4 好氧池硝酸盐仪显示储存器
5 出水总氮仪显示储存器
6 出水氨氮仪显示储存器
7 进水COD仪探头
8 进水总氮仪探头
9 缺氧池硝酸盐仪探头
10 好氧池硝酸盐仪探头
11 出水总氮仪探头
12 出水氨氮仪探头
13 进水电磁流量计
14 电磁流量计
15 超声波液位计
16 潜污泵
17 穿墙泵
18 隔膜泵
19 变频控制器
20 控制系统
21 加药罐
22 管路。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应该理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限定本发明的保护范围。在实际应用中本领域技术人员根据本发明做出的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
为了更好的说明本发明，下方结合附图对本发明进行详细的描述。
一种AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，参见图1，包括依次连接的进水池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及出水渠，所述好氧池与出水渠之间设置二沉池，实现泥水分离，并将二沉池污泥部分回流至厌氧池前段保证系统生物量，所述进水池设置进水水质及水量监测仪表，出水渠设置出水水质监测仪表，缺氧池、好氧池分别设置处理水质监测仪表，所述缺氧池通过一隔膜泵18与一碳源投加装置连接，所述好氧池的还通过一穿墙泵17与所述缺氧池连接形成硝化液回流系统；
还包括一控制系统20，所述控制系统20分别与所述进水水质及水量监测仪表、所述出水水质监测仪表、所述处理水质监测仪表连接并可读取各监测仪表数据；所述控制系统与所述隔膜泵18连接读取其流量数据，并可控制所述隔膜泵18的启停及流量大小；所述控制系统与所述穿墙泵17连接，并可控制所述穿墙泵17的启停及流量大小。
具体的，进水池安装进水COD仪、进水总氮仪和潜污泵16的进水电磁流量计13，所述进水COD仪包括进水COD仪探头7以及与该进水COD仪探头7连接的进水COD仪显示储存器1，所述进水总氮仪包括进水总氮仪探头8以及与该进水总氮仪探头8连接的进水总氮仪显示储存器2，所述进水COD仪探头7、进水总氮仪探头8设置在进水池内或管道内，进水COD仪、进水总氮仪的显示储存器均与控制系统20连接。
出水渠设有出水总氮仪和出水氨氮仪，出水总氮仪包括出水总氮仪探头11以及与出水总氮仪探头11连接的出水总氮仪显示储存器5，出水氨氮仪包括出水氨氮仪探头12以及与出水氨氮仪探头12连接的出水氨氮仪显示储存器6，出水总氮仪探头11、出水氨氮仪探头12均设置于出水渠，出水总氮仪显示储存器5和出水氨氮仪显示储存器6均与控制系统20连接。
所述处理设施水质监测仪表主要包括在缺氧池设置的缺氧池硝酸盐仪和好氧池设置的好氧池硝酸盐仪，缺氧池硝酸盐仪包括缺氧池硝酸盐仪探头9以及与缺氧池硝酸盐仪探头9连接的缺氧池硝酸盐仪显示储存器3，缺氧池池内设置有缺氧池硝酸盐仪探头9，好氧池硝酸盐仪包括好氧池硝酸盐仪探头10以及与好氧池硝酸盐仪探头10连接的好氧池硝酸盐仪显示储存器4，好氧池池内设置有好氧池硝酸盐仪探头10，缺氧池硝酸盐仪显示储存器3、好氧池硝酸盐仪显示储存器4均与控制系统20连接。
碳源投加装置的隔膜泵18为机械隔膜泵，所述碳源投加装置还包括加药罐21、电磁流量计14、超声波液位计15，所述隔膜泵18的进水端通过管路22与所述加药罐21相连，所述隔膜泵18的出水端通过管路22与所述电磁流量14计相连，所述电磁流量计14的出水端管路铺设至缺氧池进水端；所述超声波液位计15设置于所述加药罐21用于检测其液位，所述超声波液位计15与所述控制系统连接20，液位信号实时反馈至控制系统20，可实时判断药液剩余量，便于运行人员安排碳源购置与增补操作；所述电磁流量计14与控制系统连接。所述隔膜泵18与控制系统20双向连接。
在好氧池25末端设穿墙泵17，所述穿墙泵17与变频控制器19双向连接，所述变频控制器19与控制系统20双向连接。
上述控制系统20与各个装置的连接为：所述控制系统20与隔膜泵18、变频控制器19的输出端的模拟量端口连接，所述控制系统20与隔膜泵18、变频控制器19的输入端模拟量端口及开关量端口连接，即所述控制系统20与隔膜泵18、变频控制器19双向连接；其余仪表与控制系统20的连接为各仪表只要输出端与控制系统的模拟量端口连接。关于它们之间的电气连接为现有技术，在此不作具体的描述。
本发明的控制系统工作控制流程如下：
本发明通过进水水质水量监测仪表对进水提升泵池来水进行实时监控，进水COD仪显示储存器1、进水总氮仪显示储存器2及进水电磁流量计13读数反馈至控制系统20，所述控制系统20通过程序自动计算来水水质是否存在碳源不足的情况。
1)若碳源充足，控制系统20根据进水COD仪显示储存器1、进水总氮仪显示储存器2及潜污泵16出口管路22上进水电磁流量计13读数，通过自动计算预设系统回流量，并指示穿墙泵17的变频控制器19按预设流量执行工作；
接着，根据缺氧池上缺氧池硝酸盐仪显示储存器3反馈读数判断缺氧池硝酸盐仪显示储存器3限定值(该限定值为缺氧池的最大硝酸盐的含量，下同)，若读数超出限定值，控制系统20通过自动计算，按计算结果指示变频控制器19提高穿墙泵17流量；若低于或等于限定值，控制系统20通过采集好氧池上好氧池硝酸盐仪显示储存器4、出水渠上出水总氮仪显示储存器5、出水氨氮仪显示储存器6，并计算出水渠的出水总氮仪显示储存器5读数与出水氨氮仪显示储存器6读数的差值，判断并比较好氧池硝酸盐仪显示储存器4读数和上述差值(出水总氮仪显示储存器5读数-出水氨氮仪显示储存器6读数)，若前者大于后者，控制系统20指示变频控制器19按当前工况运行；若前者小于后者，控制系统20根据自动计算值，指示变频控制器19提高穿墙泵17流量。
2)若碳源存在不足，控制系统20根据进水COD仪显示储存器1、进水总氮仪显示储存器2及潜污泵16出口管路22上进水电磁流量计13读数，通过自动计算预设系统回流量，并指示穿墙泵17的变频控制器19按预设流量执行工作。
同时，控制系统20自动计算预设碳源投加量，并指示隔膜泵18按预设投加量流量的执行工作。控制系统20通过读取缺氧池上的缺氧池硝酸盐仪显示储存器3反馈的读数并判断该读数是否大于缺氧池硝酸盐仪显示储存器3限定值，若判断缺氧池硝酸盐仪显示储存器3读数大于缺氧池硝酸盐仪显示储存器3限值，控制系统20自动计算，指示变频控制器19提高穿墙泵17流量，控制系统20继续读取缺氧池硝酸盐仪显示储存器3的数据后并与缺氧池硝酸盐仪显示储存器3限定值比较，若仍大于限值，控制系统20自动计算，指示隔膜泵18增加计算流量。
若缺氧池硝酸盐仪显示储存器3读数已接近或小于限定值，控制系统20继续通过采集好氧池硝酸盐仪显示储存器4、出水总氮仪显示储存器5、出水氨氮仪显示储存器6读数，比较好氧池硝酸盐仪显示储存器4读数与出水渠读数差值(差值为出水总氮仪显示储存器5与出水氨氮仪显示储存器6读数的差值)，若前者大于后者，控制系统20根据自动计算，指示隔膜泵18降低流量，并指示变频控制器19控制穿墙泵17微调降低回流量；若前者小于后者，控制系统20自动计算，指示变频控制器19提高回流量，指示机械隔膜泵18逐级微调提高流量，并读取机械隔膜泵18的出口管路22上电磁流量计14反馈读数。
本发明通过进水池水质监测、处理设施水质监测；解决了在目前针对AAO缺氧脱氮池进出水硝酸盐指标单一因子控制，难以实现补充碳源投加量的精确控制。
进一步的，本发明通过将出水渠的出水总氮仪显示储存器、出水氨氮仪显示储存器联动，在保障污水厂出水总氮指标稳定达标的前提下，该系统实现了碳源投加量及硝化液回流量协同精确控制，有效提升处理效率和降低系统碳源投加量。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (3)
1.一种AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，包括依次连接的进水池、厌氧池、缺氧池、好氧池以及出水渠，其特征在于，所述进水池设置进水水质及水量监测仪表，出水渠设置出水水质监测仪表，缺氧池、好氧池分别设置处理水质监测仪表，所述缺氧池通过一隔膜泵与一碳源投加装置连接，所述好氧池还通过一穿墙泵与所述缺氧池连接形成硝化液回流系统；所述穿墙泵设置于所述好氧池末端，并与一变频控制器双向连接，所述变频控制器与控制系统双向连接；
还包括一控制系统，所述控制系统分别与所述进水水质及水量监测仪表、所述出水水质监测仪表、所述处理水质监测仪表连接并可读取各监测仪表数据；所述控制系统与所述隔膜泵连接读取其流量数据，并可控制所述隔膜泵的启停以及流量大小；所述控制系统与所述穿墙泵连接，并可控制所述穿墙泵的启停以及流量大小；
若碳源存在不足，所述控制系统根据所述进水水质及水量监测仪表读数，通过自动计算预设系统回流量，并指示所述穿墙泵的所述变频控制器按预设流量执行工作；同时，所述控制系统自动计算预设碳源投加量，并指示所述隔膜泵按预设投加量的流量执行工作，并根据所述缺氧池的处理水质检测仪表的读数与限定值之间的关系调整回流量；
其中，所述出水渠的出水水质监测仪表为出水总氮仪、出水氨氮仪；所述缺氧池的水质监测仪表为缺氧池硝酸盐仪、所述好氧池的水质监测仪表为好氧池硝酸盐仪；
若所述缺氧池硝酸盐仪的读数已接近或小于限定值，所述控制系统继续采集所述好氧池硝酸盐仪、所述出水总氮仪和所述出水氨氮仪的读数，比较好氧池硝酸盐仪读数与出水渠读数差值，若前者大于后者，所述控制系统根据自动计算，指示所述隔膜泵降低流量，并指示所述变频控制器控制所述穿墙泵降低回流量，若前者小于后者，所述控制系统自动计算，指示所述变频控制器控制所述穿墙泵提高回流量，并指示所述隔膜泵提高流量；其中，所述出水渠读数差值为出水总氮仪读数与出水氨氮仪读数的差值。
2.根据权利要求1所述的AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，其特征在于，所述进水池的进水水质监测仪表的仪表为进水COD仪、进水总氮仪，进水水量监测仪表的仪表为进水电磁流量计。
3.根据权利要求1所述的AAO工艺污水处理厂碳源优化投加系统，其特征在于，所述碳源投加装置还包括加药罐、电磁流量计、超声波液位计，所述隔膜泵的进水端通过管路与所述加药罐相连，所述隔膜泵的出水端通过管路与所述电磁流量计相连，所述电磁流量计的出水端管路铺设至缺氧池进水端；所述超声波液位计与所述控制系统连接并设置于所述加药罐；所述电磁流量计与控制系统连接。
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