CN208008554U

CN208008554U - 一种活性污泥生物活性的检测装置

Info

Publication number: CN208008554U
Application number: CN201820060983.1U
Authority: CN
Inventors: 王晓敏; 方荣兆; 胡晓东
Original assignee: SHANGHAI HC SYSTEM CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI HC SYSTEM CONTROL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2018-10-26
Anticipated expiration: 2028-01-15

Abstract

一种活性污泥生物活性的检测装置，包括：耗氧速率检测装置包括：电磁搅拌器、第一生物反应器、第一溶解氧探头、第一活性污泥探头、第一液位传感器；硝化/反硝化速率检测装置包括：第二生物反应器、第二溶解氧探头、第二活性污泥探头、氨氮探头、硝氮探头、第二液位传感器、机械搅拌器；还包括曝气系统、采样系统和PLC数据处理系统。本实用新型的耗氧速率检测装置检测出溶解氧和污泥浓度，硝化/反硝化速率装置检测出氨氮、硝态氮和污泥浓度，再通过PCL数据处理系统计算出耗氧速率、硝化速率和反硝化速率。

Description

一种活性污泥生物活性的检测装置

技术领域

本实用新型属于污水生物处理技术领域，具体涉及一种活性污泥生物活性的检测装置。

背景技术

在当前污水处理技术领域中，活性污泥法是应用最为广泛的技术之一，已经成为生活污水、城市污水以及有机性工业废水的主体处理技术。在活性污泥法处理污水的过程中，污泥活性在分析、评价和预测系统运行状况以及处理能力上有很大的作用。活性污泥的耗氧速率、消化速率和反硝化速率是反映活性污泥系统中生物活性的重要指标。然而，这些指标传统的检测方法需要在实验室开展，期间需要人工采样并运输，存在明显的时间滞后性，影响因素很复杂，难以快速准确地判别问题。

因此，研究和开发出能够快速、连续、实时检测污水处理过程中的耗氧速率、硝化速率和反硝化速率的方法和装置，实时反映污水处理工艺活性污泥的生物活性，可以更精确地实现对曝气量的优化，达到降低曝气能耗、稳定出水水质的目的，对污水处理厂稳定达标运行及节能降耗具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种活性污泥生物活性的检测装置，快速测量污水中的耗氧速率、硝化和反硝化速率，实时反映活性污泥的生物活性，操作简单。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：

一种活性污泥生物活性的检测装置，包括耗氧速率检测装置、硝化/反硝化速率检测装置、曝气系统、采样系统和PLC数据处理系统，其中，所述耗氧速率检测装置，包括：第一生物反应器，其上、下部设溢流口、排水口及相应的溢流管道、排水管道和控制阀；第一溶解氧探头，设置于第一生物反应器内；第一活性污泥探头，设置于第一生物反应器内；第一液位传感器，设置于第一生物反应器内；一电磁搅拌器，设置于第一生物反应器下；所述硝化/反硝化速率检测装置，包括：第二生物反应器，其上、下部设溢流口、排水口及相应的溢流管道、排水管道和控制阀；第二溶解氧探头，设置于第二生物反应器内；第二活性污泥探头，设置于第二生物反应器内；氨氮探头，设置于第二生物反应器内；硝氮探头，设置于第二生物反应器内；第二液位传感器，设置于第二生物反应器内；一机械搅拌器，设置于第二生物反应器内；所述曝气系统，包括，第一、第二曝气头，分别设置在第一、第二生物反应器的底部，并通过管道连接至一鼓风机；该管道中设有控制阀；所述采样系统，包括，第一、第二采样管道，分别插置于第一、第二生物反应器内，并连接至一采样水泵；所述第一、第二采样管道中均设控制阀；所述PLC数据处理系统，所述第一溶解氧探头、第一活性污泥探头、第二溶解氧探头、第二活性污泥探头、氨氮探头、硝氮探头、第一液位传感器、第二液位传感器均与所述PLC控制系统电性连接。

进一步，所述曝气系统中第一曝气头、第二曝气头通过一共用管道连接鼓风机，该共用管道中设排气管及相应的放空阀。

所述第一采样管道、第二采样管道上均设冲洗采样管道及相应的控制阀。

又，所述第一采样管道、第二采样管道通过一共用管道连接采样水泵，所述第一采样管道、第二采样管道通过一共用管道连接采样水泵，该共用管道中设冲洗进水管道及相应的控制阀。

本实用新型耗氧速率检测装置中，第一生物反应器通过第一采样管道和采样水泵与污水厂生物反应池连接以获取待测水样；第一生物反应器下设置电磁搅拌器，第一生物反应器底部设有第一曝气头，通过曝气系统为生物反应器提供曝气以维持相关生化反应的进行；第一溶解氧(DO)探头、第一活性污泥(MLSS)探头和第一液位传感器设置在密闭生物反应器中。

本实用新型硝化/反硝化速率检测装置中，第二生物反应器通过第二采样管道和采样水泵与污水厂生物反应池连接以获取待测水样；第二生物反应器底部设有第一曝气头，通过曝气系统为生物反应器提供曝气以维持相关生化反应的进行；氨氮探头、硝态氮探头、第二溶解氧(DO)探头、第二活性污泥(MLSS)探头和第二液位传感器设置在密闭生物反应器中。

本实用新型所述耗氧速率检测装置中，通过采样水泵将污水厂好氧区曝气池中的水引入第一生物反应器，第一溶解氧探头、第一活性污泥检测到水中溶解氧浓度、污泥浓度，第一溶解氧探头、第一活性污泥探头将数据传输给PLC数据处理系统，计算出曝气池中耗氧速率等活性污泥活性指标。

本实用新型所述硝化/反硝化速率检测装置中，通过采样水泵将污水厂好氧池中的水引入第二生物反应器，所述第二溶解氧探头、第二活性污泥探头、氨氮探头、硝氮探头分别检测到水中溶解氧浓度、污泥浓度、氨氮浓度、硝氮浓度，并将数据传输给PLC数据处理系统，计算出好氧池中硝化速率；通过采样水泵将污水厂好氧池中的水引入第二生物反应器，所述第二溶解氧探头、第二活性污泥探头、氨氮探头、硝氮探头分别检测到水中溶解氧浓度、污泥浓度、氨氮浓度、硝氮浓度，并将数据传输给PLC数据处理系统，计算出好氧池中硝化速率和反硝化速率等活性污泥活性指标。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的第一生物反应器中第一溶解氧探头、第一活性污泥探头、第一液位传感器等仪表，第二生物反应器中第二溶解氧探头、第二活性污泥探头、氨氮探头、硝氮探头、第二液位传感器等仪表对相应反应器中的水质按设定频率进行连续自动采样，并输出溶解氧浓度、氨氮浓度、硝态氮浓度和污泥浓度等4种水质指标，并能感知液位。通过采用连续一段时间内检测溶解氧浓度、氨氮浓度和硝态氮浓度随时间的变化率来计算相应的耗氧速率、硝化速率和反硝化速率，并由此评估相应的污泥生物活性。

2.本实用新型可快速测量污水中的耗氧速率、硝化和反硝化速率，实时反映活性污泥的生物活性，有助于掌握曝气状况和活性污泥中微生物的生长状况，达到降低曝气能耗、稳定出水水质的目的，对污水处理厂稳定达标运行及节能降耗具有重要的意义。

3.本实用新型提供的检测装置可广泛应用于污水处理厂的生物池沿程耗氧速率、硝化速率和反硝化速率的测定，避免传统检测方法时间上的滞后性和准确性的不足，便于技术人员及时掌握生物池中生物活性和生化反应进程。

4.本实用新型与在线溶解氧仪、在线氨氮仪等在线仪表配合使用，可以更好地实现对曝气量的优化控制，更加精确地根据活性污泥的需气量供气，提高仿真精度，达到降低曝气能耗，稳定出水水质的目的。该装置的使用可以使污水处理厂在日常运行中更加科学地调整工艺运行参数，可预测生物池处理能力变化，确保出水水质安全达标。

5.操作简单，完全智能化运行。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做进一步说明。

参见图1，本实用新型提供的一种活性污泥生物活性的检测装置，包括耗氧速率检测装置、硝化/反硝化速率检测装置、曝气系统、采样系统和PLC数据处理系统，其中，所述耗氧速率检测装置，包括：第一生物反应器1，其上、下部设溢流口101、排水口102及相应的溢流管道L1、排水管道L2和控制阀F1、F2；第一溶解氧探头11，设置于第一生物反应器1内；第一活性污泥探头12，设置于第一生物反应器1内；第一液位传感器13，设置于第一生物反应器1内；一电磁搅拌器14，设置于第一生物反应器1下；所述硝化/反硝化速率检测装置，包括：第二生物反应器2，其上、下部设溢流口201、排水口202及相应的溢流管道L3、排水管道L4和控制阀F3、F4；第二溶解氧探头21，设置于第二生物反应器2内；第二活性污泥探头22，设置于第二生物反应器2内；氨氮探头23，设置于第二生物反应器2内；硝氮探头24，设置于第二生物反应器2内；第二液位传感器25，设置于第二生物反应器2内；一机械搅拌器26，设置于第二生物反应器2内；所述曝气系统，包括，第一、第二曝气头3、4，分别设置在第一生物反应器1、第二生物反应器2的底部，并通过管道连接至一鼓风机5，该管道中设有控制阀F5、F6；所述采样系统，包括，第一、第二采样管道L5、L6，分别插置于第一生物反应器1、第二生物反应器2内，并连接至一采样水泵6；所述第一、第二采样管道L5、L6中均设控制阀F7、F8；所述PLC数据处理系统，所述第一溶解氧探头11、第一活性污泥探头12、第一液位传感器13、第二溶解氧探头21、第二活性污泥探头22、氨氮探头23、硝氮探头24、第二液位传感器25均与所述PLC控制系统电性连接。

进一步，所述曝气系统中第一曝气头3、第二曝气头4通过一共用管道L7连接鼓风机5，该共用管道L7中设排气管L8及相应的放空阀F9。

本实施例中所述第一采样管道L5、第二采样管道L6通过一共用管道L9连接采样水泵6，该共用管道L9中设冲洗进水管道L10及相应的控制阀F10。

本实用新型的冲洗进水管道L10连接清水以对第一生物反应器1、第二生物反应器2进行清洗。

下面通过某一污水厂实施例进一步说明本实用新型专利。

本实用新型装置整体安装在一个立式的方形机柜内，整体尺寸大约2000×600×1700mm(长×深×高)。机柜内容纳反应器、仪表、PLC和电源的集线架、面板式计算机，打开两扇门可对内部进行安装或操作。系统和外部的连接有：进水管、取水泵电源线、总供电源线。

本实施例的检测流程如下：

1、在测试前对装置进行清洗，并且记录环境温度，水样温度。

2、耗氧速率测试过程：

(1)进样：将待测水样注入耗氧速率检测装置，达到预定水位后关闭进水泵，停止进水。

(2)曝气：关闭曝气系统上的控制阀F5、F6和采样水泵6，使之密闭，开始曝气，直到溶解氧达到饱和(即不再继续增长)，停止曝气。

(3)打开电磁搅拌器14，并按采样频率测定并记录溶解氧浓度值和污泥浓度值。

(4)溶氧浓度降低至基本不再变化时，表明溶解氧基本在生化反应中耗尽，停止检测。

(5)根据采集到的溶解氧(DO)浓度、污泥浓度通过PCL数据处理系统计算出溶解氧的消耗速率、单位质量活性污泥的耗氧速率。

3、测定硝化速率

(1)进样：将待测水样注入硝化/反硝化速率测试装置，由第二液位传感器25测定到预定水位后关闭进水泵，停止进水。

(2)曝气：关闭曝气系统中控制阀F5、F6和采样水泵6，使之密闭，同时开始曝气，直到溶解氧浓度达到在2～3mg/L左右。

(3)打开机械搅拌器26，并按采样频率测定并记录溶解氧、氨氮和污泥浓度值。

(4)当溶解氧浓度开始升高时，表明氨氮基本被硝化成了硝态氮，停止检测。

(5)根据采集到的氨氮浓度值(NH₄)、污泥浓度通过PCL数据处理系统计算出氨氮消耗速率、单位质量活性污泥的硝化速率。

4、测定反硝化速率

(1)进样：将待测水样注入硝化/反硝化速率测试装置，由液位传感器测定到预定水位后关闭进水泵，停止进水。

(2)关闭曝气系统中控制阀F5、F6和采样水泵6，使之密闭。打开机械搅拌器26，并按采样频率测定并记录溶解氧值。

(3)当溶解氧的浓度值接近零时，开始反硝化过程，按采样频率记录硝态氮和污泥浓度值。

(4)当硝态氮浓度降低至基本不再变化时，表明硝态氮基本被反硝化成了氮气，停止检测。

(5)根据采集到的硝态浓度值(NO₃)、污泥浓度通过PCL数据处理系统计算出氨氮消耗速率、单位质量活性污泥的反硝化速率。

Claims

1.一种活性污泥生物活性的检测装置，其特征在于，包括耗氧速率检测装置、硝化/反硝化速率检测装置、曝气系统、采样系统和PLC数据处理系统，其中，

所述耗氧速率检测装置，包括：

第一生物反应器，其上、下部设溢流口、排水口及相应的溢流管道、排水管道和控制阀；

第一溶解氧探头，设置于第一生物反应器内；

第一活性污泥探头，设置于第一生物反应器内；

第一液位传感器，设置于第一生物反应器内；

一电磁搅拌器，设置于第一生物反应器下；

所述硝化/反硝化速率检测装置，包括：

第二生物反应器，其上、下部设溢流口、排水口及相应的溢流管道、排水管道和控制阀；

第二溶解氧探头，设置于第二生物反应器内；

第二活性污泥探头，设置于第二生物反应器内；

氨氮探头，设置于第二生物反应器内；

硝氮探头，设置于第二生物反应器内；

第二液位传感器，设置于第二生物反应器内；

一机械搅拌器，设置于第二生物反应器内；

所述曝气系统，包括，第一、第二曝气头，分别设置在第一、第二生物反应器的底部，并通过管道连接至一鼓风机；该管道中设有控制阀；

所述采样系统，包括，第一、第二采样管道，分别插置于第一、第二生物反应器内，并连接至一采样水泵；所述第一、第二采样管道中均设控制阀；

所述PLC数据处理系统，所述第一溶解氧探头、第一活性污泥探头、第二溶解氧探头、第二活性污泥探头、氨氮探头、硝氮探头、第一液位传感器、第二液位传感器均与所述PLC控制系统电性连接。

2.根据权利要求1所述的活性污泥生物活性的检测装置，其特征在于，所述曝气系统中第一曝气头、第二曝气头通过一共用管道连接鼓风机，该共用管道中设排气管及相应的放空阀。

3.根据权利要求1所述的活性污泥生物活性的检测装置，其特征在于，所述第一采样管道、第二采样管道上均设冲洗进水管道及相应的控制阀。

4.根据权利要求1所述的活性污泥生物活性的检测装置，其特征在于，所述第一采样管道、第二采样管道通过一共用管道连接采样水泵，该共用管道中设冲洗进水管道及相应的控制阀。