CN113213729A - 一种智能一体式污泥深度脱水系统及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能一体式污泥深度脱水系统及其应用方法，通过智能化设计，减少工作人员的直接参与、减少操作步骤，对于调试，有利于提高调试效率，简化调试过程，从而简化了操作流程，削减时间成本。并且各环节通过控制程序关联，做到实时检测。本发明可以监测出泥含水率，及时调整药剂和能耗参数及前端运行参数，并且能够进行智能化学习，自行积累当前处理污泥的工艺参数，并根据长期运行不断优化和收敛最佳关系值，保证设备始终运行在最佳状态。

Description

一种智能一体式污泥深度脱水系统及其应用方法

技术领域

本发明涉及一种污泥深度脱水系统，尤其涉及智能一体式的污泥深度脱水系统及其应用方法。

背景技术

污水处理过程中产生大量污泥，现有情况下，国内污泥存量较大，处置任务很艰巨。高压带式脱水技术是国内近10年发展的污泥深度脱水技术。该技术和被广泛使用的传统带式脱水机采用相同的原理，通过双层滤带夹带污泥滤饼在压榨辊表面形成径向压力和切向剪切力，对污泥滤饼实施二维作用力下的脱水，一般有效压榨时间小于90S，属于高效、经济的污泥机械脱水技术。该技术的作业压力比传统带式脱水机提高2～4倍，局部高压区可提高10倍以上，因此在污泥有效改性并释放足够量游离水前提下，可在数十秒有效压榨时间内将污泥含水率降低到60％以下。

在该技术应用过程中，一方面，现有污泥处置直接参与工作人员对新设备或新工艺的不熟悉，使得带式脱水设备的操作存在短时间较难适应使用操作。另一方面，虽然现有高压深度脱水设备的使用步骤有所简化，但仍需人员定时现场巡查，开关机及加药等配药设备及开关步骤仍需操作。对于现有情况，简化操作步骤，并减少人员的工作量，降低对操作人员的素质要求就成为一种趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过智能化设计，减少工作人员的直接参与、减少操作步骤，对于调试，有利于提高调试效率，简化调试过程，削减时间成本。并且各环节通过控制程序关联，做到实时检测，实时反馈，及时发现的一种智能一体式污泥深度脱水系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种智能一体式污泥深度脱水系统，包括控制系统，所述控制系统通过智能化数据学习和处理单元控制连接原泥智能监测单元、絮凝剂智能制备单元、絮凝剂智能投加单元、污泥含水率控制单元一、改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元、污泥含水率控制单元二、高效絮凝智能控制单元、污泥浓缩智能控制单元、污泥改性智能控制单元、高压带式深度脱水智能控制单元；

所述原泥智能监测单元、絮凝剂智能制备单元、絮凝剂智能投加单元、污泥含水率控制单元一、改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元、污泥含水率控制单元二、高效絮凝智能控制单元、污泥浓缩智能控制单元、污泥改性智能控制单元和高压带式深度脱水智能控制单元用于对污泥进行混合、浓缩、改性和脱水；

所述原泥智能监测单元用于检测前端前端进泥泥量和污泥浓度并进行调节；所述污泥含水率控制单元一用于反馈和调整絮凝和浓缩过程中的各项参数；所述污泥含水率控制单元二用于反馈和调整脱水过程中的各项参数。

优选地，所述控制系统包括本地控制系统和远程控制系统，所述远程控制系统通过中控平台实现现场远程操作及监测。

优选地，还包括辅助监测单元，所述辅助检测单元与智能化数据学习与处理单元连接，用于监测和维护，并提供实时参数保证整套系统正常稳定工作。

优选地，所述辅助监测单元包括电机状态监测、轴承状态监测、滤带状态监测、纠偏系统监测、限位系统监测、气动系统监测、喷淋系统监测、排水系统监测。

本发明还提供了一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，步骤如下：

S1：调节泥量和浓度—通过原泥智能监测单元对前端进泥泥量和污泥浓度进行调节；

S2：高效絮凝—通过絮凝剂智能制备单元和絮凝剂智能投加单元将进水量、絮凝剂粉剂和污泥高效混合；其中絮凝剂的制备是单独的，制备后储存在箱体里，随用随取，制备可以是连续制备，一边取用一边制备；絮凝剂智能制备单元：将水与药按比例配合溶解；絮凝剂智能投加单元：以污泥进泥浓度与流量为参数，调整加药量；

通过高效絮凝智能控制单元调整和控制调理罐絮凝搅拌装置的叶片转速与不同污泥量、污泥浓度等条件匹配；目的是保证污泥絮凝后絮体的稳定及自我修正，增大污泥絮凝效果；

S3：浓缩—通过污泥浓缩智能控制单元控制浓缩设备的速度将S2步骤中的污泥浓缩并由污泥含水率监测单元一进行监控并将污泥含水率数据反馈给智能化数据学习与处理单元；并通过污泥含水率监测单元一优化调整絮凝和浓缩步骤中各项参数；

S4：改性—通过改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元和污泥改性智能控制单元将S3步骤中的污泥与改性的药剂混合；

S5:脱水—通过高压带式深度脱水智能控制单元控制设备对污泥进行深度脱水；并由污泥含水率监测单元二进行监控并将脱水后的污泥含水率数据反馈给智能化数据学习与处理单元；并通过污泥含水率监测单元二优化调整高压带式深度脱水智能控制单元中泥量，药剂投加量，药剂混合速度，布料速度，压滤速度和压力等各参数。

优选地，所述S1步骤中，所述原泥智能监测单元调节污泥的含水率控制在95-99.5％。

优选地，所述S2步骤中，控制絮凝剂粉剂的投加量占污泥绝干量0.5-10‰。

优选地，所述S3步骤中污泥含水率控制在88-95％。

优选地，所述S4步骤中控制改性剂占污泥绝干量0～15％；所述控制骨架剂投加量占污泥绝干量0～30％。

优选地，所述S5步骤中污泥含水率控制在50-80％。

本发明通过智能化设计，减少工作人员的直接参与、减少操作步骤，对于调试，有利于提高调试效率，简化调试过程，削减时间成本。并且各环节通过控制程序关联，做到实时检测。本发明可以监测出泥含水率，及时调整药剂和能耗参数及前端运行参数，并且能够进行智能化学习，自行积累当前处理污泥的工艺参数，并根据长期运行不断优化和收敛最佳关系值，保证设备始终运行在最佳状态。

附图说明

图1为本发明提出的一种智能一体式污泥深度脱水系统的系统流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

如图1所示，为本发明提供的一种智能一体式污泥深度脱水系统，一种智能一体式污泥深度脱水系统，包括远程控制系统和本地控制系统，所述控制系统通过智能化数据学习和处理单元控制连接原泥智能监测单元、絮凝剂智能制备单元、絮凝剂智能投加单元、污泥含水率控制单元一、改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元、污泥含水率控制单元二、高效絮凝智能控制单元、污泥浓缩智能控制单元、污泥改性智能控制单元、高压带式深度脱水智能控制单元；

原泥智能监测单元：用于前端进泥泥量和污泥浓度的调节，目的是保证前端进泥量的稳定性。

絮凝剂智能制备单元：絮凝剂浓度稳定的反馈装置，进水量和絮凝剂粉剂输出量匹配不需要人工对粉体药剂进行定量，通过负反馈实现药剂浓度的稳定输出。

絮凝剂智能投加单元：和前端污泥浓度，污泥流量匹配，浓度、污泥泥量发生变化，同步调整。

污泥含水率监测单元一：监测浓缩后污泥含水率，用于控制絮凝与浓缩部分的各项参数。

改性剂智能制备单元：改性剂自动配药装置，改性剂粉剂储罐和水通过一定比例进行溶解，溶解比例可以设定，并且溶解比例可以通过现场污泥的具体泥性进行调整，达到药剂和污泥的混合效果达到最佳效果。

改性剂智能投加单元：和前端进泥量匹配，浓度、污泥泥量发生变化，同步调整改性剂的投加量。控制改性剂占污泥绝干量0～15％。

骨架剂智能存储单元：实时检测骨架剂存量情况。

骨架剂智能投加单元：骨架剂投加调节系统，和前端进泥量匹配，浓度、污泥泥量发生变化，同步调整改性剂投加量。控制骨架剂投加量占污泥绝干量0～30％。

污泥含水率监测单元二：监测出泥含水率，以此为基础，控制系统其他参数的调整。

高效絮凝智能控制单元：调理罐絮凝搅拌装置的叶片转速与不同污泥量、污泥浓度等条件匹配，目的是保证污泥絮凝后絮体的稳定及自我修正，增大污泥絮凝效果，其检测原理是污泥含水率监测单元一对该部分含水率监测，并将结果反馈给智能化数据学习与处理单元；控制絮凝剂投加量占污泥绝干量0.5～10‰。

污泥浓缩智能控制单元：通过对浓缩设备速度的控制，确保浓缩后污泥达到目标效果。

污泥改性智能控制单元：通过污泥含水率监测单元二的含水率参数进行调整转速，使污泥与药剂达到最佳混合状态。

高压带式深度脱水智能控制单元：根据污泥含水率监测单元二提供参数，及时调整泥量，加药量，布料速度，压滤速度，压力等参数。

辅助监测单元：所述辅助监测单元包括电机状态监测、轴承状态监测、滤带状态监测、纠偏系统监测、限位系统监测、气动系统监测、喷淋系统监测、排水系统监测。所述辅助检测单元与智能化数据学习与处理单元连接，用于监测和维护，并提供实时参数保证整套系统正常稳定工作。

智能化数据学习与处理单元与本地控制系统、远程控制系统相连接，相关数据可以实时反馈，通过智能化数据学习与处理单元系统能够积累运行数据，不断优化各种参数，以达到当前处理污泥的最佳匹配状态。本地控制系统可将运行状态及时反馈给操作人员，远程控制系统可将运行状态实时反馈给设备生产厂家，以便于厂家能够及时处理设备异常状态。保证设备的稳定运行。

进一步，所述远程控制系统通过中控平台实现现场远程操作及监测。

本发明提供的一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，步骤如下：

S1：调节泥量和浓度—通过原泥智能监测单元对前端进泥泥量和污泥浓度进行调节；控制污泥的含水率控制在95-99.5％；

S2：高效絮凝—通过絮凝剂智能制备单元和絮凝剂智能投加单元将进水量、絮凝剂粉剂和污泥高效混合；其中絮凝剂的制备是单独的，制备后储存在箱体里，随用随取，制备可以是连续制备，一边取用一边制备；絮凝剂智能制备单元：将水与药按比例配合溶解；絮凝剂智能投加单元：以污泥进泥浓度与流量为参数，调整加药量；

通过高效絮凝智能控制单元调整和控制调理罐絮凝搅拌装置的叶片转速与不同污泥量、污泥浓度等条件匹配；目的是保证污泥絮凝后絮体的稳定及自我修正，增大污泥絮凝效果；控制絮凝剂粉剂的投加量占污泥绝干量0.5-10‰；

S3：浓缩—通过污泥浓缩智能控制单元控制浓缩设备的速度将S2步骤中的污泥浓缩并由污泥含水率监测单元一进行监控并将污泥含水率数据反馈给智能化数据学习与处理单元；并通过污泥含水率监测单元一优化调整絮凝和压缩步骤中各项参数；所述S3步骤中污泥含水率控制在88-95％；

S4：改性—通过污泥含水率监测单元二进行监控并根据参数调整改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元和污泥改性智能控制单元将S3步骤中的污泥与改性的药剂混合；所述改性剂占污泥绝干量0～15％；所述控制骨架剂投加量占污泥绝干量0～30％；

S5:脱水—通过高压带式深度脱水智能控制单元控制设备对污泥进行深度脱水；并由污泥含水率监测单元二进行监控并将脱水后的污泥含水率数据反馈给智能化数据学习与处理单元；并通过污泥含水率监测单元二优化调整高压带式深度脱水智能控制单元中泥量，药剂投加量，药剂混合速度，布料速度，压滤速度和压力等各参数控制污泥含水率控制在50-80％。

本发明通过智能化设计，减少工作人员的直接参与、减少操作步骤，对于调试，有利于提高调试效率，简化调试过程，削减时间成本。并且各环节通过控制程序关联，做到实时检测。本发明可以监测出泥含水率，及时调整药剂和能耗参数及前端运行参数，并且能够进行智能化学习，自行积累当前处理污泥的工艺参数，并根据长期运行不断优化和收敛最佳关系值，保证设备始终运行在最佳状态。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能一体式污泥深度脱水系统，其特征在于，包括控制系统，所述控制系统通过智能化数据学习和处理单元控制连接原泥智能监测单元、絮凝剂智能制备单元、絮凝剂智能投加单元、污泥含水率控制单元一、改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元、污泥含水率控制单元二、高效絮凝智能控制单元、污泥浓缩智能控制单元、污泥改性智能控制单元、高压带式深度脱水智能控制单元；

所述原泥智能监测单元、絮凝剂智能制备单元、絮凝剂智能投加单元、污泥含水率控制单元一、改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元、污泥含水率控制单元二、高效絮凝智能控制单元、污泥浓缩智能控制单元、污泥改性智能控制单元和高压带式深度脱水智能控制单元用于对污泥进行混合、浓缩、改性和脱水；

所述原泥智能监测单元用于检测前端前端进泥泥量和污泥浓度并进行调节；所述污泥含水率控制单元一用于反馈和调整絮凝和浓缩过程中的各项参数；所述污泥含水率控制单元二用于反馈和调整脱水过程中的各项参数。

2.根据权利要求1所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统，其特征在于，所述控制系统包括本地控制系统和远程控制系统，所述远程控制系统通过中控平台实现现场远程操作及监测。

3.根据权利要求1所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统，其特征在于，还包括辅助监测单元，所述辅助检测单元与智能化数据学习与处理单元连接，用于监测和维护，并提供实时参数保证整套系统正常稳定工作。

4.根据权利要求3所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统，其特征在于，所述辅助监测单元包括电机状态监测、轴承状态监测、滤带状态监测、纠偏系统监测、限位系统监测、气动系统监测、喷淋系统监测、排水系统监测。

5.一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，其特征在于，步骤如下：

S1：调节泥量和浓度—通过原泥智能监测单元对前端进泥泥量和污泥浓度进行调节；

S2：高效絮凝—通过絮凝剂智能制备单元和絮凝剂智能投加单元将进水量、絮凝剂粉剂和污泥高效混合；其中絮凝剂的制备是单独的，制备后储存在箱体里，随用随取，制备可以是连续制备，一边取用一边制备；絮凝剂智能制备单元：将水与药按比例配合溶解；絮凝剂智能投加单元：以污泥进泥浓度与流量为参数，调整加药量；

通过高效絮凝智能控制单元调整和控制调理罐絮凝搅拌装置的叶片转速与不同污泥量、污泥浓度等条件匹配；目的是保证污泥絮凝后絮体的稳定及自我修正，增大污泥絮凝效果；

S3：浓缩—通过污泥浓缩智能控制单元控制浓缩设备的速度将S2步骤中的污泥浓缩并由污泥含水率监测单元一进行监控并将污泥含水率数据反馈给智能化数据学习与处理单元；并通过污泥含水率监测单元一优化调整絮凝和浓缩步骤中各项参数；

S4：改性—通过改性剂智能制备单元、改性剂智能投加单元、骨架剂智能存储单元、骨架剂智能投加单元和污泥改性智能控制单元将S3步骤中的污泥与改性的药剂混合；

S5:脱水—通过高压带式深度脱水智能控制单元控制设备对污泥进行深度脱水；并由污泥含水率监测单元二进行监控并将脱水后的污泥含水率数据反馈给智能化数据学习与处理单元；并通过污泥含水率监测单元二优化调整高压带式深度脱水智能控制单元中泥量，药剂投加量，药剂混合速度，布料速度，压滤速度和压力等各参数。

6.根据权利要求5所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，其特征在于，所述S1步骤中，所述原泥智能监测单元调节污泥的含水率控制在95-99.5％。

7.根据权利要求5所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，其特征在于，所述S2步骤中，控制絮凝剂粉剂的投加量占污泥绝干量0.5-10‰。

8.根据权利要求5所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，其特征在于，所述S3步骤中污泥含水率控制在88-95％。

9.根据权利要求5所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，其特征在于，所述S4步骤中控制改性剂占污泥绝干量0～15％；所述控制骨架剂投加量占污泥绝干量0～30％。

10.根据权利要求5所述的一种智能一体式污泥深度脱水系统的应用方法，其特征在于，所述S5步骤中污泥含水率控制在50-80％。

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