CN111115858A - 一种能调控曝气装置的污水处理系统及曝气装置调控方法 - Google Patents

一种能调控曝气装置的污水处理系统及曝气装置调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种能调控曝气装置的污水处理系统及曝气装置调控方法。本发明综合考虑溶解氧浓度和污泥浓度这两种关键因素，在反应区设置了溶解氧浓度监测仪和污泥浓度监测仪，并且设置多组曝气管组，溶解氧浓度监测仪和污泥浓度监测仪实时监测反应区中溶解氧浓度数值和污泥浓度数值并反馈给控制器，控制器按照设定发出动作指令，启动或关闭对应曝气管组实现分级调控，精确控制反应区中溶解氧浓度，保证AOB占优势地位，提高污水处理效果，同时能有效避免泥水分层现象，保证硝化作用和反硝化作用的正常进行，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

Description

一种能调控曝气装置的污水处理系统及曝气装置调控方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种能调控曝气装置的污水处理系统及曝气装置调控方法。
背景技术
在污水处理技术领域，绝大多数工艺流程尤其是活性污泥法相关工艺中，都需要进行曝气工序并对曝气过程进行调节控制，使反应体系内部的溶解氧保持在一定的范围内，以保证同步硝化反硝化反应的正常进行，维持出水质量稳定达标。
目前常规的技术方案里，通常采用简单的间歇式曝气方式进行调控，即溶解氧浓度达到设定的上限后关停曝气系统，溶解氧浓度逐渐降低到设定的下限后再次开启曝气系统。该调控方法存在一些难以避免的问题，比如曝气系统关停期间容易发生泥水分层现象，导致反应体系底部污泥堆积；又如邻近曝气系统的好氧区，由于曝气系统开启期间由于溶解氧浓度过高，而无法更好的实现NOB抑制。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种综合考虑多种关键因素，有效保证反应体系中溶解氧浓度居于合理区间，并且能避免泥水分层的能调控曝气装置的污水处理系统，并提供一种曝气装置调控方法。
为实现上述发明目的，本发明所采用的技术方案是：一种能调控曝气装置的污水处理系统，包括进行硝化作用和反硝化作用的反应区，所述反应区中设有至少两个曝气管组，分别为第一曝气管组和第二曝气管组，所述第一曝气管组输入端与第一风机相连，所述第二曝气管组与第二风机相连；所述反应区中设有溶解氧浓度监测仪和污泥浓度监测仪，所述溶解氧浓度监测仪、污泥浓度监测仪、第一风机、第二风机均与控制器电性连接。溶解氧浓度监测仪和污泥浓度监测仪实时监测反应区中溶解氧浓度数值和污泥浓度数值，并反馈给控制器，控制器按照设定发出动作指令，启动或关闭对应曝气管组，使反应区内部的溶解氧浓度控制在设计区间内，同时避免反应区中泥水分层，保证硝化作用和反硝化作用的正常进行。
进一步的，所述第一曝气管组设有多根并列的第一曝气管，所述第二曝气管组设有多根并列的第二曝气管，所述第一曝气管与第二曝气管间隔设置。曝气管组含有多根并列曝气管可以使曝气更加均匀高效，第一曝气管与第二曝气管间隔设置可以使整个反应区内水体中溶解氧浓度和污泥浓度是均匀升高或降低的，避免出现局部过快降低或升高。
进一步的，所述溶解氧浓度监测仪、污泥浓度监测仪均设置为多个且在反应区内有序分布。溶解氧浓度监测仪、污泥浓度监测仪均设置为多个且在反应区内有序分布，可以使监测数据更加准确，真实地反映水体中溶解氧浓度和污泥浓度。
本发明还提供一种曝气装置调控方法，利用前述能调控曝气装置的污泥处理系统，包括以下步骤：
(S1).开启第一曝气管组和第二曝气管组；
(S2).当反应体系内氧浓度DO达到Amg/L时，暂停第一曝气管组和第二曝气管组；
(S3).当反应体系内氧浓度DO低至Bmg/L时，重启第一曝气管组；当反应体系内污泥浓度MLSS低至Cmg/L时，重启第二曝气管组；
(S4).重启第一曝气管组的时间达到Ds之后，返回步骤(S2)。
本发明所述曝气装置调控方法综合考虑溶解氧浓度和污泥浓度这两种关键因素，并且设置多组曝气管组实现分级调控，精确控制反应区中溶解氧浓度，保证AOB占优势地位，提高污水处理效果，同时能有效避免泥水分层现象。
进一步的，所述步骤(S2)中A的取值范围为大于等于0.8、小于等于1.5。
进一步的，所述步骤(S3)中B的取值范围为大于等于0.1、小于等于0.5，C的取值范围为大于等于2000、小于等于2500。
进一步的，所述步骤(S4)中D的取值范围为大于等于25、小于等于30。
本发明具有以下有益效果：
本发明综合考虑溶解氧浓度和污泥浓度这两种关键因素，在反应区设置了溶解氧浓度监测仪和污泥浓度监测仪，并且设置多组曝气管组，溶解氧浓度监测仪和污泥浓度监测仪实时监测反应区中溶解氧浓度数值和污泥浓度数值并反馈给控制器，控制器按照设定发出动作指令，启动或关闭对应曝气管组实现分级调控，精确控制反应区中溶解氧浓度，保证AOB占优势地位，提高污水处理效果，同时能有效避免泥水分层现象，保证硝化作用和反硝化作用的正常进行，具有极大的推广价值和广阔的应用前景。
附图说明
图1为本发明能调控曝气装置的污水处理系统的结构示意图；
图2为本发明曝气装置调控方法的工艺流程图。
具体实施方式
结合图1所示，本实施例展示一种能调控曝气装置的污水处理系统，包括进行硝化作用和反硝化作用的反应区1，所述反应区1中设有至少两个曝气管组，分别为第一曝气管组21和第二曝气管组22，所述第一曝气管组21输入端与第一风机31相连，所述第二曝气管组22与第二风机32相连；所述反应区1中设有溶解氧浓度监测仪5和污泥浓度监测仪6，所述溶解氧浓度监测仪5、污泥浓度监测仪6、第一风机31、第二风机32均与控制器7电性连接。可以理解的是，溶解氧浓度监测仪5和污泥浓度监测仪6实时监测反应区中溶解氧浓度数值和污泥浓度数值，并反馈给控制器7，控制器7按照设定发出动作指令，通过控制第一风机31和/或第二风机32的通电状态，实现启动或关闭对应曝气管组，使反应区1内部的溶解氧浓度控制在设计区间内，同时避免反应区中泥水分层，保证硝化作用和反硝化作用的正常进行。
进一步的，所述第一曝气管组21设有多根并列的第一曝气管41，所述第二曝气管组22设有多根并列的第二曝气管42，所述第一曝气管41与第二曝气管42间隔设置。可以理解的是，第一曝气管组21、第二曝气管组22分别设有多根并列的第一曝气管41、多根并列的第二曝气管42，可以使曝气更加均匀高效，而第一曝气管41与第二曝气管42间隔设置可以使整个反应区1内水体中溶解氧浓度和污泥浓度是均匀升高或降低的，避免出现局部过快降低或升高，保证污水被均匀处理，提高污水整体的处理效果。
进一步的，所述溶解氧浓度监测仪5、污泥浓度监测仪6均设置为多个且在反应区1内有序分布。溶解氧浓度监测仪5、污泥浓度监测仪6均设置为多个且在反应区1内有序分布，比如设置为两个分别位于前后或左右，比如设置为三个分别位于前中后或左中右，比如设置为四个分别位于四角位置或者四侧壁位置，比如设置为五个呈“五点取样法”的位置分布，具体设置数量和排布位置可以根据工艺情况合理选择。通过多点测量可以使监测数据更加准确、真实地反映水体中溶解氧浓度和污泥浓度。
结合图2所示，本实施例提供一种调控曝气装置的方法，利用前述能调控曝气装置的污泥处理系统，包括以下步骤：
(S1).开启第一曝气管组21和第二曝气管组22；
(S2).当反应体系内氧浓度DO达到Amg/L时，暂停第一曝气管组(21)和第二曝气管组22；
(S3).当反应体系内氧浓度DO低至Bmg/L时，重启第一曝气管组21；当反应体系内污泥浓度MLSS低至Cmg/L时，重启第二曝气管组22；
(S4).重启第一曝气管组21的时间达到Ds之后，返回步骤(S2)。
可以理解的是，不同于利用单一溶解氧浓度数据反馈调控曝气装置的方法，本发明所述曝气装置调控方法综合考虑溶解氧浓度和污泥浓度这两种关键因素，并且设置多组曝气管组实现分级调控，精确控制反应区1中溶解氧浓度，保证AOB占优势地位，提高污水处理效果，同时能有效避免泥水分层现象。
进一步的，所述步骤(S2)中A的取值范围为大于等于0.8、小于等于1.5。所述步骤(S3)中B的取值范围为大于等于0.1、小于等于0.5，C的取值范围为大于等于2000、小于等于2500。所述步骤(S4)中D的取值范围为大于等于25、小于等于30。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，本发明所述溶解氧浓度监测仪5和污泥浓度监测仪6均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。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 (7)

1.一种能调控曝气装置的污水处理系统，包括进行硝化作用和反硝化作用的反应区(1)，其特征在于：所述反应区(1)中设有至少两个曝气管组，分别为第一曝气管组(21)和第二曝气管组(22)，所述第一曝气管组(21)输入端与第一风机(31)相连，所述第二曝气管组(22)与第二风机(32)相连；所述反应区(1)中设有溶解氧浓度监测仪(5)和污泥浓度监测仪(6)，所述溶解氧浓度监测仪(5)、污泥浓度监测仪(6)、第一风机(31)、第二风机(32)均与控制器(7)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种能调控曝气装置的污水处理系统，其特征在于：所述第一曝气管组(21)设有多根并列的第一曝气管(41)，所述第二曝气管组(22)设有多根并列的第二曝气管(42)，所述第一曝气管(41)与第二曝气管(42)间隔设置。
3.根据权利要求2所述的一种能调控曝气装置的污水处理系统，其特征在于：所述溶解氧浓度监测仪(5)、污泥浓度监测仪(6)均设置为多个且在反应区(1)内有序分布。
4.一种曝气装置调控方法，其特征在于：利用权利要求1～3任意一项所述能调控曝气装置的污泥处理系统，包括以下步骤：
(S1).开启第一曝气管组(21)和第二曝气管组(22)；
(S2).当反应体系内氧浓度DO达到Amg/L时，暂停第一曝气管组(21)和第二曝气管组(22)；
(S3).当反应体系内氧浓度DO低至Bmg/L时，重启第一曝气管组(21)；当反应体系内污泥浓度MLSS低至Cmg/L时，重启第二曝气管组(22)；
(S4).重启第一曝气管组(21)的时间达到Ds之后，返回步骤(S2)。
5.根据权利要求4所述的一种曝气装置调控方法，其特征在于：所述步骤(S2)中A的取值范围为大于等于0.8、小于等于1.5。
6.根据权利要求4所述的一种曝气装置调控方法，其特征在于：所述步骤(S3)中B的取值范围为大于等于0.1、小于等于0.5，C的取值范围为大于等于2000、小于等于2500。
7.根据权利要求4所述的一种曝气装置调控方法，其特征在于：所述步骤(S4)中D的取值范围为大于等于25、小于等于30。
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