CN111115808A - 一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统及方法。本发明能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，采用气体驱动进行搅拌的喷气管作为搅拌装置的作用部件，采用通气管作为回流装置的作用部件，往回流管中通入气体，利用气提回流的方式实现污泥和硝化液回流，又将回流装置和搅拌装置的产气机构合一化，不仅可以节省能耗降低运营成本，还便于对搅拌过程和回流过程协同调控，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

Description

一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统及方法。
背景技术
随着城镇化率的不断提高和大众环保意识的不断增强，污水治理相关技术得到大众的广泛关注。污水处理工艺中通常需要设置回流装置和搅拌装置，而对回流装置和搅拌装置的控制则与污水处理效果、微生物生长情况、出水水质等息息相关。
目前常规的技术方案里，通常采用固定的时间启动气动搅拌装置或回流装置，例如启动30秒搅拌装置，再启动2分30秒回流装置，以此循环往复。虽然该方法比较简单，但是通过固定周期启闭回流装置和搅拌装置不够精确，容易出现缺氧区溶解氧过高、污泥沉积的现象，甚至因回流量不足导致出水总氮超标。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能协同调控回流装置和搅拌装置，从而有效控制溶解氧浓度，避免泥水分层的污水处理系统，并提供一种协同调控回流装置和搅拌装置的方法。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，包括相连通的缺氧区和有氧区，其特征在于：所述有氧区尾端与缺氧区首端之间设有回流装置，所述回流装置包括回流管，所述回流管的侧壁设有通气管，所述通气管靠近回流管位于缺氧区的管口，所述通气管远离回流管的一端与产气机构输出端连通；所述缺氧区中设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌水体的喷气管，所述喷气管通过送气管与产气机构输出端连通；所述缺氧区中还设有污泥浓度监测仪，所述产气机构、污泥浓度监测仪均与控制器电性连接。搅拌装置采用管壁表面密布喷孔的喷气管对缺氧区的泥水混合物进行搅拌，回流装置采用气提回流的方式实现污泥和硝化液回流，即通过通气管通入气体的动作，降低回流管位于缺氧区管口处的压力，利用液体密度差形成的压力差引导污泥和硝化液从有氧区尾端回流到缺氧区首端，搅拌装置和回流装置共用一套产气机构，不仅可以节省能耗，还便于协同控制。
进一步的，所述回流管位于缺氧区的管口处设有多个分支管。设置多个分支管可以使回流硝化液和回流污泥在缺氧区分布更加均匀。
进一步的，所述喷气管具有多个交叉管。喷气管设置多个交叉管，可以使喷气管有效作用面积更大，便于缺氧区内泥水混合物搅拌混合更加充分。
本发明还提供一种协同调控回流装置和搅拌装置的方法，利用前述能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，包括以下步骤：
(S1).开启回流装置；
(S2).当反应体系内污泥浓度MLSS低至Amg/L时，启动搅拌装置；
(S3).当反应体系内污泥浓度MLSS达到Bmg/L时，关闭搅拌装置；
(S4).返回步骤(S2)。
本发明所述协同调控回流装置和搅拌装置的方法，通过采集缺氧区内的污泥浓度数据，根据预设的波动阈值，对应启闭搅拌装置，而回流装置始终处于开启转态，由于回流装置和搅拌装置共用产气机构，开启搅拌装置后回流装置的气体分压降低，污泥和硝化液回流量降低，便于反硝化反应正向进行同时避免泥水分层，污泥浓度下降后搅拌装置关闭，回流装置的气体分压提高，污泥和硝化液回流量提高，便于污水中微生物占比增加，保证反硝化反应的充分进行。
进一步的，所述所述步骤(S2)中A的取值范围为大于等于2000、小于等于2500。
进一步的，所述步骤(S2)中B的取值范围为大于等于3500、小于等于5500。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，采用气体驱动进行搅拌的喷气管作为搅拌装置的作用部件，采用通气管作为回流装置的作用部件，往回流管中通入气体，利用气提回流的方式实现污泥和硝化液回流，又将回流装置和搅拌装置的产气机构合一化，不仅可以节省能耗降低运营成本，还便于对搅拌过程和回流过程协同调控，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统的结构示意图；
图2为本发明协同调控回流装置和搅拌装置的方法的工艺流程图。
具体实施方式
结合图1所示，本实施例展示一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，包括相连通的缺氧区1和有氧区2，其特征在于：所述有氧区2尾端与缺氧区1首端之间设有回流装置，所述回流装置包括回流管31，所述回流管31的侧壁设有通气管32，所述通气管32靠近回流管31位于缺氧区1的管口，所述通气管32远离回流管31的一端与产气机构5输出端连通；所述缺氧区1中设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌水体的喷气管41，所述喷气管41通过送气管42与产气机构5输出端连通；所述缺氧区1中还设有污泥浓度监测仪6，所述产气机构5、污泥浓度监测仪6均与控制器7电性连接。可以理解的是，搅拌装置采用管壁表面密布喷孔的喷气管41对缺氧区1的泥水混合物进行搅拌，回流装置采用气提回流的方式实现污泥和硝化液回流，即通过通气管32通入气体的动作，降低回流管31位于缺氧区1管口处的压力，利用液体密度差形成的压力差引导污泥和硝化液从有氧区2尾端回流到缺氧区1首端，搅拌装置和回流装置共用一套产气机构5，不仅可以节省能耗，还便于协同控制，即开启搅拌装置时在自然就降低了回流装置的分压，从而降低了回流量，而管壁搅拌装置后回流装置自然提速从而提高硝化液和污泥的回流量。
进一步的，所述回流管31位于缺氧区1的管口处设有多个分支管33。设置多个分支管33可以使回流硝化液和回流污泥在缺氧区1分布更加均匀，保证缺氧区1内的初始污水能与微生物充分接触，推动反硝化反应的稳定进行。
进一步的，所述喷气管41具有多个交叉管。喷气管41设置多个交叉管，可以使喷气管41有效作用面积更大，便于缺氧区1内泥水混合物搅拌混合更加充分，交叉管整体可以呈“丰”形、“王”形、“圭”形等或其他便于分布和搅拌的形状，如果不太顾虑制造难易程度，也可以是其他复杂的形状。
结合图2所示，本实施例提供一种协同调控回流装置和搅拌装置的方法，利用前述能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，包括以下步骤：
(S1).开启回流装置；
(S2).当反应体系内污泥浓度MLSS低至Amg/L时，启动搅拌装置；
(S3).当反应体系内污泥浓度MLSS达到Bmg/L时，关闭搅拌装置；
(S4).返回步骤(S2)。
本发明所述协同调控回流装置和搅拌装置的方法，通过采集缺氧区1内的污泥浓度数据，根据预设的波动阈值，对应启闭搅拌装置，而回流装置始终处于开启转态，由于回流装置和搅拌装置共用产气机构5，开启搅拌装置后回流装置的气体分压降低，污泥和硝化液回流量降低，便于反硝化反应正向进行同时避免泥水分层，污泥浓度下降后搅拌装置关闭，回流装置的气体分压提高，污泥和硝化液回流量提高，便于污水中微生物占比增加，保证反硝化反应的充分进行。另外，实践中发现采用协同调控的方法，回流装置始终在工作，避免了常规启闭回流装置的调控工艺中会导致回流硝化液污泥变化剧烈的问题，从而比提高了系统的抗冲击能力，使得出水质量稳定达标。
进一步的，所述所述步骤(S2)中A的取值范围为大于等于2000、小于等于2500。
进一步的，所述步骤(S2)中B的取值范围为大于等于3500、小于等于5500。
可以理解的是，这里展示了发明人在自行实施过程中和经验积累中所总结的一般性工艺参数，对于绝大多数场合都能适用，但是在具体实施的时候，显然与原污水的污染程度、反应区微生物培育情况等条件都有极大关系，若稍有出入可以根据实际情况合理选用或略作调整，不过上述展示的工艺参数是可以作为初始条件使用的，在此区间内再进行优化和调整可以大大缩短调试时间，能有效促使稳定有序的曝气装置调控工艺尽快实现。
可以理解的是，本发明所述污泥浓度监测仪6为市面有售的常见监测仪器，所述控制器7的内核可以是单片机或PLC。这些是本技术领域的常规技术或常规选择，为本领域技术人员所熟知，又不是本技术方案的改进重点，在这里略作说明就不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
可以理解的是，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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
上述实施方式为本发明较佳的实施例，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，包括相连通的缺氧区(1)和有氧区(2)，其特征在于：所述有氧区(2)尾端与缺氧区(1)首端之间设有回流装置，所述回流装置包括回流管(31)，所述回流管(31)的侧壁设有通气管(32)，所述通气管(32)靠近回流管(31)位于缺氧区(1)的管口，所述通气管(32)远离回流管(31)的一端与产气机构(5)输出端连通；所述缺氧区(1)中设有搅拌装置，所述搅拌装置包括搅拌水体的喷气管(41)，所述喷气管(41)通过送气管(42)与产气机构(5)输出端连通；所述缺氧区(1)中还设有污泥浓度监测仪(6)，所述产气机构(5)、污泥浓度监测仪(6)均与控制器(7)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，其特征在于：所述回流管(31)位于缺氧区(1)的管口处设有多个分支管(33)。
3.根据权利要求1所述的一种能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，其特征在于：所述喷气管(41)具有多个交叉管。
4.一种协同调控回流装置和搅拌装置的方法，其特征在于：利用权利要求1～3任意一项所述能协同调控回流装置和搅拌装置的污水处理系统，包括以下步骤：
(S1).开启回流装置；
(S2).当反应体系内污泥浓度MLSS低至Amg/L时，启动搅拌装置；
(S3).当反应体系内污泥浓度MLSS达到Bmg/L时，关闭搅拌装置；
(S4).返回步骤(S2)。
5.根据权利要求4所述的一种协同调控回流装置和搅拌装置的方法，其特征在于：所述所述步骤(S2)中A的取值范围为大于等于2000、小于等于2500。
6.根据权利要求4所述的一种协同调控回流装置和搅拌装置的方法，其特征在于：所述步骤(S2)中B的取值范围为大于等于3500、小于等于5500。
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