CN111675325A - 智能型厌氧反应器系统及废水处理检测方法 - Google Patents

智能型厌氧反应器系统及废水处理检测方法 Download PDF

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Abstract

一种智能型厌氧反应器系统及废水处理检测方法，属于废水处理技术领域。该智能型厌氧反应器系统包括厌氧反应器和PLC控制柜，进水端通过管路依次设置有进水泵、酸或碱计量泵、蒸汽电动阀、进水电动阀、pH在线检测仪、温度在线检测仪、进水COD在线检测仪和进水流量计，出水端设置有出水COD检测仪和出水VFA在线检测仪，出气端设有沼气流量计；进水泵、酸碱计量泵、蒸汽电动阀、进水电动阀、pH在线检测仪、温度在线检测仪、进水COD在线检测仪、进水流量计、出水COD在线检测仪、出水VFA在线检测仪和沼气流量计分别与PLC控制柜电连接。本发明能够减少反应器运行时对操作管理人员技术管理水平的依赖，提高反应器运行的稳定性。

Description

智能型厌氧反应器系统及废水处理检测方法
技术领域
本发明涉及的是一种废水处理领域的技术，具体是一种智能型厌氧反应器系统及废水处理检测方法。
背景技术
针对高浓度有机废水，厌氧处理是一种投资少，有沼气产出，污泥产量低，不需电能曝气，运行费用低的首选处理工艺。
由于厌氧微生物世代时间长，微生物生长缓慢，对水质(COD浓度、水温、碱度、pH、有毒有害物质含量)、水量波动较为敏感。
水质、水量的有效控制，对于大多数厌氧反应器操作管理人员，都是一个较大的考验，运行条件控制不当，轻则导致反应器酸化，历时15～20天，才能完全恢复微生物活性，达到满负荷处理能力，影响企业的正常生产。严重时厌氧系统彻底瘫痪，需投入大量费用重新接种厌氧微生物，需历时30～60天恢复至满负荷处理能力，企业将可能停产改造，造成重大的经济损失。
因此，部分企业都因操作管理复杂而不采用厌氧处理工艺，或者配置技术管理水平高的操作管理人员，从而增加了废水的处理成本。
为了解决现有技术存在的上述问题，本发明由此而来。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出了一种智能型厌氧反应器系统及废水处理检测方法，能够减少反应器运行时对操作管理人员技术管理水平的依赖，提高反应器运行的稳定性。
本发明涉及一种智能型厌氧反应器系统，包括厌氧反应器和PLC控制柜，厌氧反应器进水端沿进水方向通过管路依次设置有进水泵、酸或碱计量泵、蒸汽电动阀、进水电动阀、pH在线检测仪、温度在线检测仪、进水COD在线检测仪和进水流量计，厌氧反应器出水端设置有出水COD检测仪和出水VFA在线检测仪，厌氧反应器出气端设有沼气流量计；
进水泵、酸碱计量泵、蒸汽电动阀、进水电动阀、pH在线检测仪、温度在线检测仪、进水COD在线检测仪、进水流量计、出水COD在线检测仪、出水VFA在线检测仪和沼气流量计分别与PLC控制柜电连接。
本发明涉及一种废水处理检测方法，采用上述智能型厌氧反应器系统，通过进水泵将经预处理的废水提升进入厌氧反应器，进行厌氧生物处理，废水在厌氧反应器停留一定时间之后经出水管道流出，停留期间产生的沼气通过沼气管道收集；
在此过程中，温度在线检测仪实时监测进水水温，当进水水温低于设定低值时，通过PLC控制柜自动加大蒸汽电动阀的开启度，保证在设置温度范围内进水；当进水水温高于设定高值时，自动关闭蒸汽电动阀；pH在线检测仪实时监测进水pH，当进水pH在设定值范围外时，通过PLC控制柜自动加大酸或碱计量泵的开启度，对废水的pH进行调节，使进水pH在设定值范围内；
根据进水COD浓度和进水量，算出每天前16～20h内已处理COD量，再根据设定的厌氧反应器日处理COD总量，计算出当天剩余时间内的进水量，据此对进水泵的转速和进水电动阀的开启度进行控制。
优选地，蒸汽电动阀关闭后，进水水温仍高于设定高值的，开启报警，操作人员进行排查原因，采取措施。
优选地，当出水VFA在线检测仪数据接近设定值90％时，提出报警，提醒操作管理人员，采取相应措施；当出水VFA数值达到设定值时，自动关闭进水泵，并报警提醒操作人员，采取相应措施。
优选地，通过出水VFA在线检测仪的监测数据和沼气流量计计量的沼气流量进行校核，得到反应器处理的COD总量，从而校验厌氧反应器的运行状态和检测仪的准确性和精确度。
优选地，通过沼气流量计计量一定时段内沼气产量，从而计算出该时段内去除的COD总量，与同一时段内的进水量、进出水COD浓度差值的乘积进行校核，若两者误差值超过设定值时，提出报警，提醒操作管理人员对沼气流量计、进水流量计、进水COD在线检测仪和出水COD在线检测仪进行检查、校正，确保检测仪器的准确性和精确度。进一步优选地，进水COD浓度和出水COD浓度采用UV(紫外)法在线检测，无重金属化学药剂的二次污染。
优选地，每3～4小时监测进水COD浓度、出水COD浓度和出水VFA值、进水流量、pH、水温和沼气流量，其中，进水流量、pH、水温和沼气流量可以获取实时监测数据。
技术效果
与现有技术相比，本发明中设备自动化运行，操作管理简便，进出水水质控制精准，运行稳定性高，从而能够减少厌氧反应器运行时对操作管理人员技术管理水平的依赖。
附图说明
图1为实施例1的系统结构示意图；
图中：进水流量计1，进水COD在线检测仪2，进水电动阀3，进水泵4，PLC控制柜5，出水COD在线检测仪6，出水VFA在线检测仪7，沼气流量计8，温度在线检测仪9，pH在线检测仪10，蒸汽电动阀11，酸计量泵12、厌氧反应器20。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述。
实施例1
本实施例涉及对某种碱性水样进行厌氧反应处理，采用如图1所示厌氧反应器系统。具体的，该碱性水样为果汁废水，厌氧进水COD为10000～15000mg/L，pH为7.5～8.5；采用本实施例所述系统和方法可以处理的果汁废水为300～400m3/d，COD去除率95％左右，厌氧出水COD为500～800mg/L，出水VFA为4～7mmol/L，出水pH为6.8～7.5。
该智能型厌氧反应器系统包括厌氧反应器20和PLC控制柜5，厌氧反应器20进水端沿进水方向通过管路依次设置有进水泵4、酸计量泵12、蒸汽电动阀11、进水电动阀3、pH在线检测仪10、温度在线检测仪9、进水COD在线检测仪2和进水流量计1，厌氧反应器20出水端沿出水方向依次设置有出水COD检测仪6和出水VFA在线检测仪7，厌氧反应器20出气端设有沼气流量计8；
进水泵4、酸计量泵12、蒸汽电动阀11、进水电动阀3、pH在线检测仪10、温度在线检测仪9、进水COD在线检测仪2、进水流量计1、出水COD在线检测仪6、出水VFA在线检测仪7和沼气流量计8分别与PLC控制柜5电连接。
基于上述智能型厌氧反应器系统对废水进行处理，通过进水泵4将经预处理的废水提升进入厌氧反应器20，进行厌氧生物处理，废水在厌氧反应器20停留一定时间之后经出水管道流出，停留期间产生的沼气通过沼气管道收集；
在此过程中，温度在线检测仪9实时监测进水水温，当进水水温低于设定低值时，通过PLC控制柜5自动加大蒸汽电动阀11的开启度，保证在设置温度范围内进水；当进水水温高于设定高值时，自动关闭蒸汽电动阀；pH在线检测仪10实时监测进水pH，当进水pH在设定值范围外时，通过PLC控制柜5自动加大酸计量泵的开启度，使进水pH在设定值范围内；
根据进水COD浓度和进水量，算出每天前16～20h内已处理COD量，再根据设定的厌氧反应器日处理COD总量，计算出当天剩余时间内的进水量，据此通过调整进水泵4的转速和进水电动阀3的开启度进行控制。
蒸汽电动阀11关闭后，进水水温仍高于设定高值的，开启报警，操作人员进行排查原因，采取措施。
当出水VFA在线检测仪7数据接近设定值90％时，提出报警，提醒操作管理人员，采取相应措施；当出水VFA数值达到设定值时，自动关闭进水泵4，并报警提醒操作人员，采取相应措施。
通过出水VFA在线检测仪7的监测数据和沼气流量计8计量的沼气流量进行校核，校验厌氧反应器的运行状态和检测仪的准确性和精确度。
通过沼气流量计8计量一定时段内沼气产量，从而计算出该时段内去除的COD总量，与同一时段内的进水量、进出水COD浓度差值的乘积进行校核，若两者误差值超过设定值时，提出报警，提醒操作管理人员对沼气流量计8、进水流量计1、进水COD在线检测仪2和出水COD在线检测仪6进行检查、校正，确保检测仪器的准确性和精确度。进水COD浓度和出水COD浓度采用UV法在线检测，无重金属化学药剂的二次污染。
每隔3～4小时监测一次进水流量、pH、水温、沼气流量、进水COD浓度、出水COD浓度和出水VFA值，其中，进水流量、pH、水温和沼气流量可以获取实时监测数据。
需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种智能型厌氧反应器系统，其特征在于，包括厌氧反应器和PLC控制柜，厌氧反应器进水端沿进水方向通过管路依次设置有进水泵、酸或碱计量泵、蒸汽电动阀、进水电动阀、pH在线检测仪、温度在线检测仪、进水COD在线检测仪和进水流量计，厌氧反应器出水端设置有出水COD检测仪和出水VFA在线检测仪，厌氧反应器出气端设有沼气流量计；
进水泵、酸碱计量泵、蒸汽电动阀、进水电动阀、pH在线检测仪、温度在线检测仪、进水COD在线检测仪、进水流量计、出水COD在线检测仪、出水VFA在线检测仪和沼气流量计分别与PLC控制柜电连接。
2.一种废水处理检测方法，其特征在于，采用权利要求1所述智能型厌氧反应器系统，通过进水泵将经预处理的废水提升进入厌氧反应器，进行厌氧生物处理，废水在厌氧反应器停留一定时间之后经出水管道流出，停留期间产生的沼气通过沼气管道收集；
在此过程中，温度在线检测仪实时监测进水水温，当进水水温低于设定低值时，通过PLC控制柜自动加大蒸汽电动阀的开启度，保证在设置温度范围内进水；当进水水温高于设定高值时，自动关闭蒸汽电动阀；pH在线检测仪实时监测进水pH，当进水pH在设定值范围外时，通过PLC控制柜自动加大酸或碱计量泵的开启度，对废水的pH进行调节，使进水pH在设定值范围内；
根据进水COD浓度和进水量，算出每天前16～20h内已处理COD量，再根据设定的厌氧反应器日处理COD总量，计算出当天剩余时间内的进水量，据此对进水泵的转速和进水电动阀的开启度进行控制。
3.根据权利要求2所述废水处理检测方法，其特征是，所述蒸汽电动阀关闭后，进水水温仍高于设定高值的，开启报警，操作人员进行排查原因，采取措施。
4.根据权利要求2所述废水处理检测方法，其特征是，当出水VFA在线检测仪数据接近设定值90％时，提出报警，提醒操作管理人员，采取相应措施；当出水VFA数值达到设定值时，自动关闭进水泵，并报警提醒操作人员，采取相应措施。
5.根据权利要求2所述废水处理检测方法，其特征是，通过出水VFA在线检测仪的监测数据和沼气流量计计量的沼气流量进行校核，校验厌氧反应器的运行状态和检测仪的准确性和精确度。
6.根据权利要求2所述废水处理检测方法，其特征是，通过沼气流量计计量一定时段内沼气产量，从而计算出该时段内去除的COD总量，与同一时段内的进水量、进出水COD浓度差值的乘积进行校核，若两者误差值超过设定值时，提出报警，提醒操作管理人员对沼气流量计、进水流量计、进水COD在线检测仪和出水COD在线检测仪进行检查、校正，确保检测仪器的准确性和精确度。
7.根据权利要求2或6所述废水处理检测方法，其特征是，所述进水COD浓度和出水COD浓度采用UV法在线检测。
8.根据权利要求4所述废水处理检测方法，其特征是，所述进水流量、pH、进水水温、沼气流量、监测进水COD浓度、出水COD浓度和出水VFA值每3～4小时监测一次。
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