CN113526742A - 一种防止排放超标的污水处理系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种防止排放超标的污水处理系统及其控制方法。系统第一超临界池和第二超临界池连通反应子系统，反应子系统的出水端与出水调节池连通，出水调节池的排水端连通有排水管道，排水管道上设有排水电磁阀和水质监测仪，在出水调节池内设有回流泵，回流泵与第一超临界池之间通过回流管道连通，反应子系统、排水电磁阀、回流泵和水质监测仪均与联锁控制器电性连接。本发明可以对排放水质进行自动化监测，并在排放超标时，进行污水的集中回流循环处理，使原有的污水处理过程持续运行，避免因外排水质不达标而使整个污水处理系统停止工作，减轻企业环保压力。

Description

一种防止排放超标的污水处理系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种防止排放超标的污水处理系统及其控制方法。
背景技术
污水处理，指的是为使污水达到排入某一水体或排放标准的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域。随着污水处理工艺技术的进步，超临界水氧化技术因其独特的优越性，得到了越来越广泛的应用。
超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术。超临界水氧化是通过氧化作用将有机物完全氧化为清洁的H2O、CO2和N2等物质，S、P等转化为最高价盐类稳定化，重金属氧化稳定固相存在于灰分中。超临界水氧化(Supercritical Water Oxidation，简称SCWO)技术的原理是以超临界水为反应介质，经过均相的氧化反应，将有机物快速转化为CO2、H2O、N2和其他无害小分子。超临界水氧化技术具有多种优点：一、效率高，处理彻底，有机物在适当的温度、压力和一定的保留时间下，能完全被氧化成二氧化碳、水、氮气以及盐类等无毒的小分子化合物，有毒物质的清除率达99.99％以上，符合全封闭处理要求；二、由于SCWO是在高温高压下进行的均相反应，反应速率快，停留时间短(可小于1min)，所以反应器结构简洁，体积小；三、适用范围广，可以适用于各种有毒物质、废水废物的处理；四、不形成二次污染，产物清洁不需要进一步处理，且无机盐可从水中分离出来，处理后的废水可完全回收利用；五、当有机物含量超过20％时，就可以依靠反应过程中自身氧化放热来维持反应所需的温度，不需要额外供给热量，如果浓度更高，则放出更多的氧化热，这部分热能可以回收。
目前，经超临界水氧化技术处理后的废水会抽入出水调节池，出水调节池的废水再经过明渠排至市政污水厂，在明渠中会对废水进行COD、氨氮、总磷、总氟的在线检测，废水的相应指标不能超过在线检测指标。在实际运行过程中，如果出水调节池排出的废水相应指标超标，会引起在线检测报警，这使得排放单位承受较大的环保压力，需要派现场运营人员需持续关注在线检测数值，若有超标，则人工关闭出水调节池出水阀门，通过前端加大药剂量，来降低出水离子浓度，后续的出水与出水调节池原有超标水质混合稀释，以降低出水调节池离子指标，但是此工艺处置方法，费时费力，且如果现场人员疏忽，就会造成在线检测的长时间超标，造成较大的环保压力，并且可能造成药剂的大量浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种防止排放超标的污水处理系统及其控制方法，其应用时，可以对排放水质进行自动化监测，并在排放超标时，进行污水的集中回流循环处理，使原有的污水处理过程持续运行，避免因外排水质不达标而使整个污水处理系统停止工作，同时可以有效避免因人工监测疏忽导致的长时间排放超标，减轻企业环保压力。
本发明所采用的技术方案为：
一种防止排放超标的污水处理系统，包括第一超临界池、第二超临界池、反应子系统、出水调节池和联锁控制器，所述第一超临界池和第二超临界池的进水端均连接有入水管道，且第一超临界池和第二超临界池的出水端均通过相应管道连通反应子系统，所述第一超临界池和第二超临界池均可用于存储污水，并对污水进行超临界水氧化处理，所述反应子系统用于对超临界水氧化处理后的污水进行自动化加药处理，所述反应子系统的出水端与出水调节池连通，所述出水调节池的排水端连通有排水管道，排水管道上设有排水电磁阀和水质监测仪，在出水调节池内设有回流泵，所述回流泵与第一超临界池之间通过回流管道连通，所述反应子系统、排水电磁阀、回流泵和水质监测仪均与联锁控制器电性连接。
基于上述技术内容，通过第二超临界池可引入存储污水，并对污水进行超临界水氧化处理，通过反应子系统可对超临界水氧化处理后的污水进行自动化加药处理，以使排放的污水达标，加药处理后的污水送入出水调节池，再经过明渠排至市政污水厂，通过水质监测仪可以持续监测出水调节池内污水的水质情况，当联锁控制器通过水质监测仪的监测判定出水调节池内污水的水质不达标时，就会关闭排水电磁阀，停止污水的外排，并开启回流泵，将出水调节池内的污水通过回流管道抽入第一超临界池，进行存储和循环处理，然后控制反应子系统增大加药量，直至根据水质监测数据确定出水调节池内的污水水质达到设定标准，此时再开启排水电磁阀，并关闭回流泵，进行正常的排放。通过该系统可以将第一超临界池作为事故污水处理池，将监测超标的污水集中到第一超临界池进行回流循环处理，以使要排放的水质达标，并且可以使原有的污水处理过程持续运行，避免因外排水质不达标而使整个污水处理系统停止工作；同时通过自动化的监测及排放联锁，可以有效避免因人工监测疏忽导致的长时间排放超标，减轻企业环保压力。
在一个可能的设计中，所述第一超临界池内设有液位计，所述回流管道上设有回流电磁阀，所述液位计和回流电磁阀均与联锁控制器电性连接。其应用时，通过液位计可以持续监测第一超临界池内的污水液位，当联锁控制器通过液位计判定第一超临界池内的水位达到设定阈值时，就关闭回流泵和回流电磁阀，并停止整个系统的污水处理过程，防止发生冒池现象。
在一个可能的设计中，所述第一超临界池和第二超临界池内均设有抽水泵，且第一超临界池和第二超临界池内的污水可通过抽水泵和相应管道抽入反应子系统。其应用时，通过联锁控制器可以控制第一超临界池和第二超临界池内抽水泵的作业，以选择控制将第一超临界池和/或第二超临界池的污水抽入反应子系统内进行下一步处理。
在一个可能的设计中，所述第一超临界池和第二超临界池进水端的入水管道上均设有入水电磁阀，且入水电磁阀与联锁控制器电性连接。其应用时，通过在第一超临界池和第二超临界池的入水管道上分别设置入水电磁阀来受控于联锁控制器，可以实现第一超临界池和第二超临界池引进污水的自动化选择控制。
在一个可能的设计中，所述反应子系统包括依次连通的除磷除氟反应池、沉淀池和除氨氮池，所述除磷除氟反应池与第一超临界池和第二超临界池连通，所述除氨氮池与出水调节池连通，且除磷除氟反应池通过第一加药管道连接有除磷除氟加药罐，除氨氮池通过第二加药管道连接有除氨氮加药罐。其应用时，通过除磷除氟加药罐可以向除磷除氟反应池内加入除磷除氟药剂，通过沉淀池可以进行泥水分离，通过除氨氮加药罐可以向除氨氮池内加入除氨氮药剂，以使排放的污水COD、氨氮、总磷、总氟等指标达标。
在一个可能的设计中，所述第一加药管道和第二加药管道上均设有加药电磁阀，所述加药电磁阀与联锁控制器电性连接。其应用时，通过在第一加药管道和第二加药管道上设置加药电磁阀，来受控于联锁控制器，可以实现除磷除氟加药罐和除氨氮加药罐的自动化精准加药控制。
在一个可能的设计中，所述除磷除氟反应池和除氨氮池内设有搅拌装置，所述搅拌装置与联锁控制器电性连接。其应用时，通过在除磷除氟反应池和除氨氮池内设置搅拌装置来受控于联锁控制器，可以实现除磷除氟反应池和除氨氮池内污水加药处理过程的自动化搅拌控制，提高反应效率。
一种污水处理系统控制方法，由联锁控制器接收相应的启动指令后，对接反应子系统、排水电磁阀、回流泵和水质监测仪进行污水处理控制，其控制过程包括：
持续接收水质监测仪上传的水质监测数据，并进行分析处理；
在根据水质监测数据判定出水调节池内的污水水质超标时，关闭排水电磁阀；
开启回流泵，将出水调节池内的污水通过回流管道抽入第一超临界池；
控制反应子系统增大加药量，直至根据水质监测数据确定出水调节池内的污水水质达到设定标准；
开启排水电磁阀，并关闭回流泵。
在一个可能的设计中，所述第一超临界池内设有液位计，所述回流管道上设有回流电磁阀，所述联锁控制器还对接液位计和回流电磁阀进行污水处理控制，控制过程还包括：
持续接收液位计上传的液位监测数据，并进行分析处理；
在根据液位监测数据判定第一超临界池内的水位达到设定阈值时，关闭回流泵和回流电磁阀。
本发明的有益效果为：
本发明通过该系统可以将第一超临界池作为事故污水处理池，将监测超标的污水集中到第一超临界池进行回流循环处理，以使要排放的水质达标，并且可以使原有的污水处理过程持续运行，避免因外排水质不达标而使整个污水处理系统停止工作；同时通过自动化的监测及排放联锁，可以有效避免因人工监测疏忽导致的长时间排放超标，减轻企业环保压力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对使用的附图进行介绍。
图1为本发明的系统结构示意图。
图中：1、第一超临界池；2、第二超临界池；3、出水调节池；4、入水管道；5、排水管道；6、排水电磁阀；7、回流泵；8、回流管道；9、水质监测仪；10、液位计；11、回流电磁阀；12、抽水泵；13、入水电磁阀；14、除磷除氟反应池；15、沉淀池；16、除氨氮池；17、第一加药管道；18、除磷除氟加药罐；19、第二加药管道；20、除氨氮加药罐；21、加药电磁阀；22、搅拌装置。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。
实施例1：
本实施例提供了一种防止排放超标的污水处理系统，如图1所示，包括第一超临界池1、第二超临界池2、反应子系统、出水调节池3和联锁控制器，所述第一超临界池1和第二超临界池2的进水端均连接有入水管道4，且第一超临界池1和第二超临界池2的出水端均通过相应管道连通反应子系统，所述第一超临界池1和第二超临界池2均可用于存储污水，并对污水进行超临界水氧化处理，所述反应子系统用于对超临界水氧化处理后的污水进行自动化加药处理，所述反应子系统的出水端与出水调节池3连通，所述出水调节池3的排水端连通有排水管道5，排水管道5上设有排水电磁阀6和水质监测仪9，在出水调节池3内设有回流泵7，所述回流泵7与第一超临界池1之间通过回流管道8连通，所述反应子系统、排水电磁阀6、回流泵7和水质监测仪9均与联锁控制器电性连接。
具体实施时，通过第二超临界池2可引入存储污水，并对污水进行超临界水氧化处理，通过反应子系统可对超临界水氧化处理后的污水进行自动化加药处理，以使排放的污水达标，加药处理后的污水送入出水调节池3，再经过明渠排至市政污水厂，通过水质监测仪9可以持续监测出水调节池3内污水的水质情况，当联锁控制器通过水质监测仪9的监测判定出水调节池3内污水的水质不达标时，就会关闭排水电磁阀6，停止污水的外排，并开启回流泵7，将出水调节池3内的污水通过回流管道8抽入第一超临界池1，进行存储和循环处理，然后控制反应子系统增大加药量，直至根据水质监测数据确定出水调节池3内的污水水质达到设定标准，此时再开启排水电磁阀6，并关闭回流泵7，进行正常的排放。通过该系统可以将第一超临界池1作为事故污水处理池，将监测超标的污水集中到第一超临界池1进行回流循环处理，以使要排放的水质达标，并且可以使原有的污水处理过程持续运行，避免因外排水质不达标而使整个污水处理系统停止工作；同时通过自动化的监测及排放联锁，可以有效避免因人工监测疏忽导致的长时间排放超标，减轻企业环保压力。
实施例2：
作为对上述实施例的优化，所述第一超临界池1内设有液位计10，所述回流管道8上设有回流电磁阀11，所述液位计10和回流电磁阀11均与联锁控制器电性连接。具体实施时，通过液位计10可以持续监测第一超临界池1内的污水液位，当联锁控制器通过液位计10判定第一超临界池1内的水位达到设定阈值时，就关闭回流泵7和回流电磁阀11，并停止整个系统的污水处理过程，防止发生冒池现象。
所述第一超临界池1和第二超临界池2内均设有抽水泵12，且第一超临界池1和第二超临界池2内的污水可通过抽水泵12和相应管道抽入反应子系统。具体实施时，通过联锁控制器可以控制第一超临界池1和第二超临界池2内抽水泵12的作业，以选择控制将第一超临界池1和/或第二超临界池2的污水抽入反应子系统内进行下一步处理。
所述第一超临界池1和第二超临界池2进水端的入水管道4上均设有入水电磁阀13，且入水电磁阀13与联锁控制器电性连接。具体实施时，通过在第一超临界池1和第二超临界池2的入水管道4上分别设置入水电磁阀13来受控于联锁控制器，可以实现第一超临界池1和第二超临界池2引进污水的自动化选择控制。
所述反应子系统包括依次连通的除磷除氟反应池14、沉淀池15和除氨氮池16，所述除磷除氟反应池14与第一超临界池1和第二超临界池2连通，所述除氨氮池16与出水调节池3连通，且除磷除氟反应池14通过第一加药管道17连接有除磷除氟加药罐18，除氨氮池16通过第二加药管道19连接有除氨氮加药罐20。具体实施时，通过除磷除氟加药罐18可以向除磷除氟反应池14内加入除磷除氟药剂，通过沉淀池15可以进行泥水分离，通过除氨氮加药罐20可以向除氨氮池16内加入除氨氮药剂，以使排放的污水COD、氨氮、总磷、总氟等指标达标。
所述第一加药管道17和第二加药管道19上均设有加药电磁阀21，所述加药电磁阀21与联锁控制器电性连接。具体实施时，通过在第一加药管道17和第二加药管道19上设置加药电磁阀21，来受控于联锁控制器，可以实现除磷除氟加药罐18和除氨氮加药罐20的自动化精准加药控制。
所述除磷除氟反应池14和除氨氮池16内设有搅拌装置22，所述搅拌装置22与联锁控制器电性连接。具体实施时，通过在除磷除氟反应池14和除氨氮池16内设置搅拌装置22来受控于联锁控制器，可以实现除磷除氟反应池14和除氨氮池16内污水加药处理过程的自动化搅拌控制，提高反应效率。
实施例3：
本实施例提供一种污水处理系统控制方法，由联锁控制器接收相应的启动指令后，对接反应子系统、排水电磁阀6、回流泵7和水质监测仪9进行污水处理控制，其控制过程包括：
持续接收水质监测仪9上传的水质监测数据，并进行分析处理；
在根据水质监测数据判定出水调节池3内的污水水质超标时，关闭排水电磁阀6；
开启回流泵7，将出水调节池3内的污水通过回流管道8抽入第一超临界池1；
控制反应子系统增大加药量，直至根据水质监测数据确定出水调节池3内的污水水质达到设定标准；
开启排水电磁阀6，并关闭回流泵7。
在一个可能的设计中，所述第一超临界池1内设有液位计10，所述回流管道8上设有回流电磁阀11，所述联锁控制器还对接液位计10和回流电磁阀11进行污水处理控制，控制过程还包括：
持续接收液位计10上传的液位监测数据，并进行分析处理；
在根据液位监测数据判定第一超临界池1内的水位达到设定阈值时，关闭回流泵7和回流电磁阀11。
本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (9)

1.一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：包括第一超临界池(1)、第二超临界池(2)、反应子系统、出水调节池(3)和联锁控制器，所述第一超临界池(1)和第二超临界池(2)的进水端均连接有入水管道(4)，且第一超临界池(1)和第二超临界池(2)的出水端均通过相应管道连通反应子系统，所述第一超临界池(1)和第二超临界池(2)均可用于存储污水，并对污水进行超临界水氧化处理，所述反应子系统用于对超临界水氧化处理后的污水进行自动化加药处理，所述反应子系统的出水端与出水调节池(3)连通，所述出水调节池(3)的排水端连通有排水管道(5)，排水管道(5)上设有排水电磁阀(6)和水质监测仪(9)，在出水调节池(3)内设有回流泵(7)，所述回流泵(7)与第一超临界池(1)之间通过回流管道(8)连通，所述反应子系统、排水电磁阀(6)、回流泵(7)和水质监测仪(9)均与联锁控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：所述第一超临界池(1)内设有液位计(10)，所述回流管道(8)上设有回流电磁阀(11)，所述液位计(10)和回流电磁阀(11)均与联锁控制器电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：所述第一超临界池(1)和第二超临界池(2)内均设有抽水泵(12)，且第一超临界池(1)和第二超临界池(2)内的污水可通过抽水泵(12)和相应管道抽入反应子系统。
4.根据权利要求1所述的一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：所述第一超临界池(1)和第二超临界池(2)进水端的入水管道(4)上均设有入水电磁阀(13)，且入水电磁阀(13)与联锁控制器电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：所述反应子系统包括依次连通的除磷除氟反应池(14)、沉淀池(15)和除氨氮池(16)，所述除磷除氟反应池(14)与第一超临界池(1)和第二超临界池(2)连通，所述除氨氮池(16)与出水调节池(3)连通，且除磷除氟反应池(14)通过第一加药管道(17)连接有除磷除氟加药罐(18)，除氨氮池(16)通过第二加药管道(19)连接有除氨氮加药罐(20)。
6.根据权利要求5所述的一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：所述第一加药管道(17)和第二加药管道(19)上均设有加药电磁阀(21)，所述加药电磁阀(21)与联锁控制器电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种防止排放超标的污水处理系统，其特征在于：所述除磷除氟反应池(14)和除氨氮池(16)内设有搅拌装置(22)，所述搅拌装置(22)与联锁控制器电性连接。
8.一种污水处理系统控制方法，所述方法应用于权利要求1-7任一所述的污水处理系统，其特征在于，由联锁控制器接收到启动指令后，对接反应子系统、排水电磁阀(6)、回流泵(7)和水质监测仪(9)进行污水处理控制，其控制过程包括：
持续接收水质监测仪(9)上传的水质监测数据，并进行分析处理；
在根据水质监测数据判定出水调节池(3)内的污水水质超标时，关闭排水电磁阀(6)；
开启回流泵(7)，将出水调节池(3)内的污水通过回流管道(8)抽入第一超临界池(1)；
控制反应子系统增大加药量，直至根据水质监测数据确定出水调节池(3)内的污水水质达到设定标准；
开启排水电磁阀(6)，并关闭回流泵(7)。
9.根据权利要求8所述的一种污水处理系统控制方法，其特征在于，所述第一超临界池(1)内设有液位计(10)，所述回流管道(8)上设有回流电磁阀(11)，所述联锁控制器还对接液位计(10)和回流电磁阀(11)进行污水处理控制，控制过程还包括：
持续接收液位计(10)上传的液位监测数据，并进行分析处理；
在根据液位监测数据判定第一超临界池(1)内的水位达到设定阈值时，关闭回流泵(7)和回流电磁阀(11)。
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