CN206069627U - 一种污水处理厂水质监控系统及污水处理厂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水处理厂水质监控系统及污水处理厂，包括安装在污水处理厂格栅间的液位计、安装在初沉池配水井内和安装在污水处理厂总排口处的在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线总磷监测仪、分别安装在水解酸化池和厌氧池中的两个在线多参数监测仪、分别安装在好氧池和缺氧池中的多套溶氧仪、安装在生化池出水口处的在线硝氮检测仪、安装在二沉池内的污泥界面仪；所述溶氧仪、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线总磷监测仪、在线多参数监测仪、污泥界面仪、硝氮检测仪、液位计均接入PLC；所述PLC接上位机。本实用新型能够全方位的反应污水处理厂各个工艺段的运行情况。

Description

一种污水处理厂水质监控系统及污水处理厂

技术领域

本实用新型涉及污水处理厂，特别是一种污水处理厂水质监控系统及污水处理厂。

背景技术

污水处理行业作为国家新兴战略产业之一，也是我国《水污染防治行动计划》（以下简称“水十条”）重点关注的产业之一。水十条明确指出要全面控制我国的水污染问题，要求强化城镇生活污染治理。加快城镇污水处理设施建设与改造。现有城镇污水处理设施，要因地制宜进行改造，2020年底前达到相应排放标准或再生利用要求。敏感区域（重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域）城镇污水处理设施应于2017年底前全面达到一级A排放标准。建成区水体水质达不到地表水Ⅳ类标准的城市，新建城镇污水处理设施要执行一级A排放标准。按照国家新型城镇化规划要求，到2020年，全国所有县城和重点镇具备污水收集处理能力，县城、城市污水处理率分别达到85%、95%左右。

长久以来，国内的城镇污水处理厂的运行管理水平较低，污水处理能耗较高，污水处理成本过高的问题。这一方面是由于我过污水处理起步晚，装备技术较为落后，导致污水系统不稳定，运行费用偏高等棘手问题。另一方面是由于我们自控化水平低，污水处理运营管理人才的培养机制缺失，导致其智能化的发展受到严重的制约。污水处理厂的智能化管理借助于现代的监控设备和大数据计算分析，能够为污水处理厂工艺和设备提供最为精准的控制方案，并且对其日常运营实现数字化的管理，节省劳动成本。可以说，污水处理厂智能化运营水平已经成为决定大型水务集团公司提升企业整体运营管理水平、应对逐渐激烈的市场化竞争、获取最大化经济效益的关键。

污水处理厂智能化管理的实现首先要依赖于污水处理各工艺实际运行数据的准确，完整以及实时的收集与反馈到后台的服务器，经过后台服务器的分析处理后，再反馈到管理者的操控界面。管理者根据系统分析的数据，及时调整各工艺的运行参数，达到污水处理各项指标的稳定达标。这一关键问题的解决，一方面要求监测设备的稳定可靠，也要求在污水处理厂监控方案的设计时，要全面和准确的考虑各个工艺阶段的特征，全方位的反应处理工艺的运行状态。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种污水处理厂水质监控系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种污水处理厂水质监控系统，包括安装在污水处理厂格栅间的液位计、安装在初沉池配水井内和安装在污水处理厂总排口处的在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线总磷监测仪、分别安装在水解酸化池和厌氧池中的两个在线多参数监测仪、分别安装在好氧池和缺氧池中的多套溶氧仪、安装在生化池出水口处的在线硝氮检测仪、安装在二沉池内的污泥界面仪；所述溶氧仪、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线总磷监测仪、在线多参数监测仪、污泥界面仪、硝氮检测仪、液位计均接入PLC；所述PLC接上位机；所述上位机与中央控制器连接。

所述两个溶氧仪分别安装在好氧池和缺氧池深度的1/3~2/3处。

所述污泥界面仪安装在二沉池吊臂的1/3~2/3处。

相应的，本实用新型还提供了一种污水处理厂，包括依次设置的格栅间、初沉池、生物池、二沉池；所述二沉池与总排口连通；所述生物池包括依次设置的水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池；所述格栅间内安装有液位计；所述初沉池配水井内和所述总排口处均安装有在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线总磷监测仪；所述水解酸化池和厌氧池中均安装有在线多参数监测仪；所述好氧池和缺氧池中均安装有溶氧仪、所述生化池出水口处安装有在线硝氮检测仪；所述二沉池内安装有污泥界面仪；所述溶氧仪、在线COD监测仪、在线氨氮监测仪、在线总磷监测仪、在线多参数监测仪、污泥界面仪、硝氮检测仪、液位计均接入PLC；所述PLC接上位机；所述上位机与中央控制器连接。

所述好氧池曝气装置后端安装有所述溶氧仪。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型重点突出了对污水处理厂生化工艺运行段的水质指标监控，能够全方位的反应污水处理厂各个工艺段的运行情况，为污水处理厂的日常管理和应急管理提供控制依据，具有较好的市场应用价值和推广潜能。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图。

图2为本实用新型一实施例安装示意图。

具体实施方式

图1中，1为溶氧仪，2为在线COD监测仪，3为在线氨氮监测仪，4为在线总磷监测仪，5为在线多参数监测仪，监测参数包括pH、氧化还原电位（ORP）和温度，6为污泥界面仪，7为在线硝氮检测仪，8为液位计。在污水处理厂实际的运行过程中，格栅间安装的液位计8，可以通过格栅间的液位差来反映悬浮物在格栅表面的沉积情况。一旦液位差超过预警值，格栅除污机自动启动，将悬浮物刮至格栅顶部后进行适当处置。初沉池配水井安装水质在线监测仪表，监测数据包括COD，氨氮和总磷等常规的指标。此项设计主要是监控进水水质，当进水水质发生明显变化时，数据可以通过PLC和上位机及时反馈到中央控制平台并报警，提醒操作人员作出相应的调整。在污水处理厂智能化管理系统的设计中，该项数据可以在反映到污水处理厂中控室的同时，还将上传到云端，方便上级的管理者和外部的专家通过WEB端进行查看。

生化段是污水处理厂最重要的处理工艺段，是污水中污染物降解和消除的核心部分，也是能耗的主要产生部分。对生化工艺段运行状态的反应是实现污水处理厂节能减排的重要手段。在该段，本方案以我国城镇污水处理普遍采用的一体化氧化沟为例，对监测方案进行阐述。一体化氧化沟工艺主要包括水解酸化预处理，厌氧池、缺氧池以及好氧池四个部分。该工艺相比于传统的水解酸化和+AAO 工艺具有处理效率高，占地面积小，运行管理方便的优点。

水解酸化段可以将污水中难生化降解的高分子有机物分解为易生物降解的小分子有机酸，是提高废水生化性的重要方法。在水解酸化阶段，处理系统的pH值，温度以及ORP是控制反应进程的重要参数。在本方案中，在水解酸化池中央，安装在线多参数测定仪，利用集成的探头可以同时实现对水中pH、温度和ORP的测量，测量周期每1次/分钟，可以实现对该工艺段的实时监控。

厌氧池的正常运行时保障污水处理过程中污水除磷效果的关键环节。本池主要功能为释放磷，使污水中磷的浓度升高，溶解性有机物被微生物细胞吸收而使污水中BOD浓度下降；另外，氨氮因细胞的合成而被去除一部分，使污水中氨氮浓度下降。影响厌氧反应进程的参数有pH，温度，溶解氧以及ORP等。在本方案中，厌氧池中央设置在线多参数监测仪，重点监控生化池各工艺段的pH、ORP以及溶解氧的情况，以此判断厌氧池池的运行状况。当厌氧池的相关运行数据超过限定值时，可以通过预先设定的程序进行报警并提醒运营管理人员进行相应的调控。

缺氧池是反硝化反应的主要场所，既为污水脱氮工艺的重要环节。在该池中反硝化菌利用污水中的有机物作碳源，将回流混合液中带入的大量硝酸盐和亚硝酸盐还原氮气释放至空气。影响反硝化反应的主要参数包括C/N比，pH值，碱度，溶解氧，温度等。其中溶解氧的含量是最重要的参数。反硝化反应要求在缺氧的环境下进行，也就是水中氧气含量要求位于0.3~0.5mg/L之间。所以在本方案中，在缺氧池中段安装溶解氧仪，安装深度为池深一半。

好氧段是去除污水中有机物和总磷的主要环节。在该段中，好氧微生物通过新陈代谢分解污水中的有机物，聚磷菌也在好氧条件下开始吸收污水中的磷酸盐，存储在菌体内，并随剩余污泥排走，实现磷的去除。在生化降解的前段，有机物含量高，微生物活性高，需要大量的氧气。在降解末端，有机物含量低，微生物活性降低，氧气需求量少。所以，如何实现对好氧段氧气的差异性供给是实现污水处理厂节能降耗的重要工作之一。当采用氧化沟处理工艺，在生化池前段，利用表面曝气装置对污水充氧，末端不进行充氧。氧气含量按照有机物的降解规律进行分布。在本方案中，分别在表面曝气装置后端以及生化处理末端安装溶解氧在线监测装置，对生化池前段和末段的溶解氧进行监控。当前段，溶解氧含量过低时，开启表曝机，过高时则关闭表曝机。当后端溶解氧含量过高时，可选择暂时关闭表曝机或者加大处理流量的方式进行调节。

在生化池出水口安装硝氮仪7，监测出水硝酸盐氮的变化。利用硝酸盐氮的监测数据，可以实现对回流污泥量进行控制。二沉池内部安装污泥界面仪，监测二沉池内污泥的浓缩情况。并根据监测数据及时进行排泥操作。在污水处理厂总排口处，安装在线COD监测仪，在线氨氮监测仪，在线总磷监测仪，对污水处理厂的出水水质进行监控。

图中所有检测数据通过PLC反馈到中控室的上位机，上位机与中控服务器相连，再反映到中控操作界面上。通过后台控制程序对污水处理厂各监测数据进行分析和反馈，可以合理制定该厂的运行方案。

综上所述，本实用新型所涉及的一种污水处理厂监测方案，针对生化各工艺段分类制定差异化的监测数据和方案，并且数据全部通过在线设备进行测定，实时传输到中控操作界面，可以准确及时的反映污水处理厂生化工艺的运行状态。相比于传统的监控方案，更加契合污水处理厂智能管理的需求。

Claims (5)

1.一种污水处理厂水质监控系统，其特征在于，包括安装在污水处理厂格栅间的液位计（8）、安装在初沉池配水井内和安装在污水处理厂总排口处的在线COD监测仪（2）、在线氨氮监测仪（3）、在线总磷监测仪（4）、分别安装在水解酸化池和厌氧池中的两个在线多参数监测仪（5）、分别安装在好氧池和缺氧池中的多套溶氧仪（1）、安装在生物池出水口处的在线硝氮检测仪（7）、安装在二沉池内的污泥界面仪（6）；所述溶氧仪（1）、在线COD监测仪（2）、在线氨氮监测仪（3）、在线总磷监测仪（4）、在线多参数监测仪（5）、污泥界面仪（6）、硝氮检测仪（7）、液位计（8）均接入PLC；所述PLC接上位机；所述上位机与中央控制器连接。

2.根据权利要求1所述的污水处理厂水质监控系统，其特征在于，所述两个溶氧仪（1）分别安装在好氧池和缺氧池深度的1/3~2/3处。

3.根据权利要求1所述的污水处理厂水质监控系统，其特征在于，所述污泥界面仪（6）安装在二沉池吊臂的1/3~2/3处。

4.一种污水处理厂，包括依次设置的格栅间、初沉池、生物池、二沉池；所述二沉池与总排口连通；所述生物池包括依次设置的水解酸化池、厌氧池、缺氧池、好氧池；其特征在于，所述格栅间内安装有液位计（8）；所述初沉池配水井内和所述总排口处均安装有在线COD监测仪（2）、在线氨氮监测仪（3）、在线总磷监测仪（4）；所述水解酸化池和厌氧池中均安装有在线多参数监测仪（5）；所述好氧池和缺氧池中均安装有溶氧仪（1）、所述生物池出水口处安装有在线硝氮检测仪（7）；所述二沉池内安装有污泥界面仪（6）；所述溶氧仪（1）、在线COD监测仪（2）、在线氨氮监测仪（3）、在线总磷监测仪（4）、在线多参数监测仪（5）、污泥界面仪（6）、硝氮检测仪（7）、液位计（8）均接入PLC；所述PLC接上位机；所述上位机与中央控制器连接。

5.根据权利要求4所述的污水处理厂，其特征在于，所述好氧池曝气装置后端安装有所述溶氧仪（1）。