CN112209563A - 旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统及其使用方法，属于污水处理装置及其应用领域，包括出水总渠，出水堰及至少2个出水井，还包括电动调节溢流堰板，至少2个超声波液位差计，至少2个电动调节闸门，至少2个在线溶解氧仪及控制装置，所述出水堰上设置有电动调节溢流堰板，所述超声波液位差计的探头分别置于出水总渠和相应出水井液面以下，每个所述在线溶解氧仪的探头设置于相应的出水井液面以下，通过控制装置采集旋流沉砂池末端出水井内溶解氧及旋流沉砂池出水总渠与出水井内实时液位差数据，依据实时检测数据控制旋流沉砂池出水堰上的电动调节堰板高度和出水井电动调节闸门开度，解决了因旋流沉砂池末端出水堰跌水充氧引起的溶解氧升高问题。

Description

旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统及其使用方法
技术领域
本发明属于污水处理装置及其应用领域，尤其涉及旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统及其在城镇污水处理厂中的应用。
背景技术
旋流沉砂池是城镇污水处理厂常用的一种利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走沉砂的污水预处理装置。城镇污水处理厂旋流沉砂池一般前端与细格栅合建，其池数或分格数一般不少于2，互为备用，并联设计运行，末端出水通过出水井进入后续分组运行的厌氧生化工艺段。为了确保其前端细格栅渠道水深和自身出水水量的均匀分配，在旋流沉砂池出水总渠与出水井处设一出水堰，污水由出水渠道出水堰跌水流入出水井，再由出水井流入后续分组运行的生化处理系统的厌氧池。
由于受城镇污水处理厂进水水量波动及细格栅栅渣量的影响，旋流沉砂池出水堰堰口水位与出水井水位落差波动很大，跌水充氧现象明显，使进入后续生化处理工艺段厌氧池内的溶解氧含量大增，含高浓度溶解氧的旋流沉砂池出水进入后续厌氧系统不仅会快速消耗部分进水碳源，而且给厌氧除磷环境造成不利影响。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述旋流沉砂池跌水充氧现象明显，导致后续生化处理工艺段厌氧池内的溶解氧含量大增的问题，本发明提供一种旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统及其使用方法。
申请人遇到的城镇污水处理厂案例中的旋流沉砂池与出水井液位落差高达0.6-0.7m，溶解氧含量高达4-5mg/L，申请人认为若城镇污水处理厂运行中的旋流沉砂池出水跌水充氧现象普遍存在，对于存在旋流沉砂池预处理构筑物按近期一用一备，远期互为备用设计或实际水量不足与设计规模相差较大时，跌水落差更大，溶解氧含量可能会更高。因此本发明采用的技术方案如下：
旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统，包括出水总渠，出水堰及至少2个出水井，还包括电动调节溢流堰板，至少2个超声波液位差计，至少2个电动调节闸门，至少2个在线溶解氧仪及控制装置，所述出水堰上设置有电动调节溢流堰板，所述超声波液位差计的探头分别置于出水总渠和相应出水井液面以下，每个所述在线溶解氧仪的探头设置于相应的出水井液面以下，每个所述电动调节闸门安装在相应的出水井底部出水口端，所述控制装置能够实时采集超声波液位差计、在线溶解氧仪信号数据和控制电动调节溢流堰板的高度和电动调节闸门的开度。
本发明通过控制装置采集旋流沉砂池末端出水井内溶解氧及旋流沉砂池出水总渠与出水井内实时液位差数据，依据实时检测数据控制旋流沉砂池出水堰上的电动调节堰板高度和出水井电动调节闸门开度实现因旋流沉砂池末端出水堰跌水充氧引起的溶解氧升高问题。
优选的，还包括至少2个厌氧池，每个所述厌氧池的底部的进水口通过出水管道与出水井底部出水口相连。
优选的，还包括至少2个旋流沉砂池，每个所述旋流沉砂池的末端与出水井合建，每个所述出水井依次通过出水总渠、相应的出水渠道与旋流沉砂池相连接，在出水总渠与出水井之间设有出水堰，出水堰高度为0.1-0.2m。
优选的，还包括至少2个细格栅渠道，所述细格栅渠道与旋流沉砂池的前端合建，细格栅渠道通过相应进水渠道与旋流沉砂池相连接。
优选的，所述细格栅渠道内设有细格栅，细格栅的孔径为3-5mm，细格栅的型式为孔板式、回转式、转鼓式或内进流式。
旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统的使用方法，包括以下步骤：
a.污水通过进水口先经细格栅渠道内的细格栅，再通过进水渠道流入旋流沉砂池；
b、污水经旋流沉砂池沉砂处理后流入出水渠道，再由出水总渠汇流后，经出水堰上的电动调节溢流堰板将水量均匀分配后流入各个出水井；
c、污水最后经各个出水井底部的出水口，通过出水管道流进入相应的厌氧池；
d、通过采用控制装置采集到出水井中出水溶解氧含量和出水总渠与出水井液位差高度信息后，通过协同的调节电动调节溢流堰板高度及电动调节闸门开度来满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求。
优选的，步骤d中，当控制装置采集到出水井中出水溶解氧含量》0.5mg/L且出水总渠与出水井液位差高度》0.3m的信号输入时，控制装置输出信号先调节电动调节溢流堰板高度，高度调节范围是0.3m至0m，降低出水总渠液位高度使其满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求；当电动调节溢流堰板高度调节至0m，出水井中出水溶解氧含量仍》0.5mg/L且出水总渠与出水井液位差高度》0.3m，则控制装置输出信号再次调节电动调节闸门开度，开度调节范围从100％至50％，增加出水井液面高度使其满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求。
优选的，步骤d中，当控制装置采集到出水总渠与出水井液位差高度<0.15m的信号输入时，为了避免出水壅水，控制装置输出信号先调节电动调节闸门开度，开度调节范围从50％至100％，降低出水井液位高度使其满足出水总渠与出水井液位差高度》0.15m的要求；当电动调节闸门开度调节至100％，出水总渠与出水井液位差高度仍<0.15m，则控制装置输出信号再次调节电动调节溢流堰板高度，高度调节范围在从0m至0.3m，增加出水总渠液位使其满足液位差高度》0.15m的要求。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过控制装置获得的超声波液位差计，在线溶解氧仪的信息，来调节电动调节溢流堰板，电动调节闸门，避免了旋流沉砂池跌水充氧现象的导致后续生化处理工艺段厌氧池内的溶解氧含量大增的问题。
(2)与现有技术设计的水堰设计高度为0.6-0.7m，本申请通过降低出水堰设计高度为0.1-0.2m，在堰口上安装可调节的电动溢流堰板，出水井安装具有可调节功能的电动闸门，通过智能控制装置调节出水堰上电动调节溢流堰板开度和出水井电动调节闸门开度，从而降低旋流沉砂池出水堰跌水高度，达到控制出水溶解氧含量的目的，满足后续厌氧工艺段溶解氧含量的要求，保证厌氧池的厌氧除磷效果，将对污水处理厂的工程设计优化和精细化运行管理具有重要意义。
(3)通过采用至少2个厌氧池，至少2个旋流沉砂池及至少2个细格栅渠道，互为备用，并联设计运行。
(4)通过细格栅渠道内设有的细格栅的孔径为3-5mm，细格栅的型式为孔板式、回转式、转鼓式或内进流式，便于污水中大块的不溶物的拦截。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标记为：1-进水口，101-进水口Ⅰ，102-进水口Ⅱ，2-细格栅渠道，201-细格栅渠道Ⅰ，202-细格栅渠道Ⅱ，3-细格栅，301-细格栅Ⅰ，302-细格栅Ⅱ，4-进水渠道，401-进水渠道Ⅰ，402-进水渠道Ⅱ，5-旋流沉砂池，501-旋流沉砂池Ⅰ，502-旋流沉砂池Ⅱ，6-出水渠道，601-出水渠道Ⅰ，602-出水渠道Ⅱ，7-出水堰，8-电动调节溢流堰板，9-超声波液位差计，901-超声波液位差计Ⅰ，902-超声波液位差计Ⅱ，10-在线溶解氧仪，1001-在线溶解氧仪Ⅰ，1002-在线溶解氧仪Ⅱ，11-控制装置，12-出水井，1201-出水井Ⅰ，1202-出水井Ⅱ，13-电动调节闸门，1301-电动调节闸门Ⅰ，1302-电动调节闸门Ⅱ，14-出水管道，1401-出水管道Ⅰ，1402-出水管道Ⅱ，15-厌氧池，1501-厌氧池Ⅰ，1502-厌氧池Ⅱ，16-出水总渠。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
如图1所示，为了避免旋流沉砂池5跌水充氧现象，导致后续生化处理工艺段厌氧池15内的溶解氧含量大增的问题，旋流沉砂池5末端出水溶解氧智能控制系统，包括出水总渠16，出水堰7及至少2个出水井12(出水井Ⅰ1201和出水井Ⅱ1202)，还包括电动调节溢流堰板8，至少2个超声波液位差计9(超声波液位差计Ⅰ901和超声波液位差计Ⅱ902)，至少2个电动调节闸门13(电动调节闸门Ⅰ1301和电动调节闸门Ⅱ1302)，至少2个在线溶解氧仪10(在线溶解氧仪Ⅰ1001和在线溶解氧仪Ⅱ1002)及控制装置11，所述出水堰7上设置有电动调节溢流堰板8，所述超声波液位差计9Ⅰ和Ⅱ的探头分别置于出水总渠16和相应出水井12液面以下，所述在线溶解氧仪10Ⅰ和Ⅱ的探头设置于相应的出水井12液面以下，所述电动调节闸门13Ⅰ和Ⅱ安装在相应的出水井12Ⅰ和Ⅱ底部出水口端，所述控制装置11能够实时采集超声波液位差计9Ⅰ和Ⅱ、在线溶解氧仪10信号Ⅰ和Ⅱ数据和控制电动调节溢流堰板8的高度和电动调节闸门13Ⅰ和Ⅱ的开度。
本发明控制装置11通过获得的超声波液位差计9Ⅰ和Ⅱ，在线溶解氧仪10Ⅰ和Ⅱ的信息，来调节电动调节溢流堰板8通过，电动调节闸门13，避免了旋流沉砂池5跌水充氧现象的导致后续生化处理工艺段厌氧池15内的溶解氧含量大增的问题。
还包括至少2个厌氧池15(厌氧池Ⅰ1501和厌氧池Ⅱ1502)，每个所述厌氧池Ⅰ1501和厌氧池Ⅱ1502的底部的进水口1通过出水管道Ⅰ1401和出水管道Ⅱ1402与出水井12Ⅰ和Ⅱ底部出水口相连。
优选的，还包括至少2个旋流沉砂池5(旋流沉砂池Ⅰ501和旋流沉砂池Ⅱ502)，每个所述旋流沉砂池Ⅰ501和旋流沉砂池Ⅱ502的末端与出水井12Ⅰ和Ⅱ合建，所述出水井12Ⅰ和Ⅱ依次通过出水总渠16、相应的出水渠道Ⅰ601和出水渠道Ⅱ602与相应的旋流沉砂池5Ⅰ和Ⅱ相连接，在出水总渠16与出水井12Ⅰ和Ⅱ之间设有出水堰7，出水堰7高度为0.1-0.2m。
优选的，还包括至少2个细格栅渠道2(细格栅渠道Ⅰ201和细格栅渠道Ⅱ202)，所述细格栅渠道2Ⅰ和Ⅱ与旋流沉砂池5Ⅰ和Ⅱ的前端合建，细格栅渠道2Ⅰ和Ⅱ通过相应进水渠道4Ⅰ和Ⅱ与旋流沉砂池5Ⅰ和Ⅱ相连接。
优选的，所述细格栅渠道2Ⅰ和Ⅱ内设有细格栅Ⅰ301和细格栅Ⅱ302，细格栅3Ⅰ和Ⅱ的孔径为3-5mm，细格栅3Ⅰ和Ⅱ的型式为孔板式、回转式、转鼓式或内进流式。
实施例2
旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统的使用方法，包括以下步骤：
a.污水通过进水口1(包括进水口Ⅰ101和进水口Ⅱ102)先经细格栅渠道2Ⅰ和Ⅱ内的细格栅3Ⅰ和Ⅱ，再通过进水渠道4Ⅰ和Ⅱ流入旋流沉砂池5Ⅰ和Ⅱ；
b、污水经旋流沉砂池5Ⅰ和Ⅱ沉砂处理后流入出水渠道6Ⅰ和Ⅱ，再由出水总渠16Ⅰ和Ⅱ汇流后，经出水堰7上的电动调节溢流堰板8将水量均匀分配后流入出水井12Ⅰ和Ⅱ；
c、污水最后经各个出水井12Ⅰ和Ⅱ底部的出水口，通过出水管道14Ⅰ和Ⅱ流进入相应的厌氧池15Ⅰ和Ⅱ；
d、通过采用控制装置11采集到出水井12Ⅰ和Ⅱ中出水溶解氧含量和出水总渠16与出水井12Ⅰ和Ⅱ液位差高度信息后，通过协同的调节电动调节溢流堰板8高度及电动调节闸门13Ⅰ和Ⅱ开度来满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求。
进一步的，步骤d中，当控制装置11采集到出水井12中Ⅰ和Ⅱ出水溶解氧含量》0.5mg/L且出水总渠16与出水井12Ⅰ和Ⅱ液位差高度》0.3m的信号输入时，控制装置11输出信号先调节电动调节溢流堰板8高度，高度调节范围是0.3m至0m，降低出水总渠16液位高度使其满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求；当电动调节溢流堰板8高度调节至0m，出水井12Ⅰ和Ⅱ中出水溶解氧含量仍》0.5mg/L且出水总渠16与出水井12Ⅰ和Ⅱ液位差高度》0.3m，则控制装置11输出信号再次调节电动调节闸门13Ⅰ和Ⅱ开度，开度调节范围从100％至50％，增加出水井12Ⅰ和Ⅱ液面高度使其满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求。
进一步的，步骤d中，当控制装置11采集到出水总渠16与出水井12Ⅰ和Ⅱ液位差高度<0.15m的信号输入时，为了避免出水壅水，控制装置11输出信号先调节电动调节闸门13Ⅰ和Ⅱ开度，开度调节范围从50％至100％，降低出水井12Ⅰ和Ⅱ液位高度使其满足出水总渠16与出水井12液位差高度》0.15m的要求；当电动调节闸门13Ⅰ和Ⅱ开度调节至100％，出水总渠16与出水井12Ⅰ和Ⅱ液位差高度仍<0.15m，则控制装置11输出信号再次调节电动调节溢流堰板8高度，高度调节范围在从0m至0.3m，增加出水总渠16液位使其满足液位差高度》0.15m的要求。
以上所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统，包括出水总渠(16)，出水堰(7)及至少2个出水井(12)，其特征在于，还包括电动调节溢流堰板(8)，至少2个超声波液位差计(9)，至少2个电动调节闸门(13)，至少2个在线溶解氧仪(10)及控制装置(11)，所述出水堰(7)上设置有电动调节溢流堰板(8)，所述超声波液位差计(9)的探头分别置于出水总渠(16)和相应出水井(12)液面以下，每个所述在线溶解氧仪(10)的探头设置于相应的出水井(12)液面以下，每个所述电动调节闸门(13)安装在相应的出水井(12)底部出水口端，所述控制装置(11)能够实时采集超声波液位差计(9)、在线溶解氧仪(10)信号数据和控制电动调节溢流堰板(8)的高度和电动调节闸门(13)的开度。
2.根据权利要求1所述的旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统，其特征在于，还包括至少2个厌氧池(15)，每个所述厌氧池(15)的底部的进水口(1)通过出水管道(14)与出水井(12)底部出水口相连。
3.根据权利要求1所述的旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统，其特征在于，还包括至少2个旋流沉砂池(5)，每个所述旋流沉砂池(5)的末端与出水井(12)合建，每个所述出水井(12)依次通过出水总渠(16)、相应的出水渠道(6)与旋流沉砂池(5)相连接，在出水总渠(16)与出水井(12)之间设有出水堰(7)，出水堰(7)高度为0.1-0.2m。
4.根据权利要求3的旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统，其特征在于，还包括至少2个细格栅渠道(2)，所述细格栅渠道(2)与旋流沉砂池(5)的前端合建，细格栅渠道(2)通过相应进水渠道(4)与旋流沉砂池(5)相连接。
5.根据权利要求4的旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统，其特征在于，所述细格栅渠道(2)内设有细格栅(3)，细格栅(3)的孔径为3-5mm，细格栅(3)的型式为孔板式、回转式、转鼓式或内进流式。
6.旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.污水通过进水口(1)先经细格栅渠道(2)内的细格栅(3)，再通过进水渠道(4)流入旋流沉砂池(5)；
b、污水经旋流沉砂池(5)沉砂处理后流入出水渠道(6)，再由出水总渠(16)汇流后，经出水堰(7)上的电动调节溢流堰板(8)将水量均匀分配后流入各个出水井(12)；
c、污水最后经各个出水井(12)底部的出水口，通过出水管道(14)流进入相应的厌氧池(15)；
d、通过采用控制装置(11)采集到出水井(12)中出水溶解氧含量和出水总渠(16)与出水井(12)液位差高度信息后，通过协同的调节电动调节溢流堰板(8)高度及电动调节闸门(13)开度来满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求。
7.根据权利要求6所述的旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统的使用方法，其特征在于，步骤d中，当控制装置(11)采集到出水井(12)中出水溶解氧含量》0.5mg/L且出水总渠(16)与出水井(12)液位差高度》0.3m的信号输入时，控制装置(11)输出信号先调节电动调节溢流堰板(8)高度，高度调节范围是0.3m至0m，降低出水总渠(16)液位高度使其满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求；当电动调节溢流堰板(8)高度调节至0m，出水井(12)中出水溶解氧含量仍》0.5mg/L且出水总渠(16)与出水井(12)液位差高度》0.3m，则控制装置(11)输出信号再次调节电动调节闸门(13)开度，开度调节范围从100％至50％，增加出水井(12)液面高度使其满足溶解氧含量<0.5mg/L的要求。
8.根据权利要求6所述的旋流沉砂池末端出水溶解氧智能控制系统的使用方法，其特征在于，步骤d中，当控制装置(11)采集到出水总渠(16)与出水井(12)液位差高度<0.15m的信号输入时，为了避免出水壅水，控制装置(11)输出信号先调节电动调节闸门(13)开度，开度调节范围从50％至100％，降低出水井(12)液位高度使其满足出水总渠(16)与出水井(12)液位差高度》0.15m的要求；当电动调节闸门(13)开度调节至100％，出水总渠(16)与出水井(12)液位差高度仍<0.15m，则控制装置(11)输出信号再次调节电动调节溢流堰板(8)高度，高度调节范围在从0m至0.3m，增加出水总渠(16)液位使其满足液位差高度》0.15m的要求。
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