CN209685395U - 一种自动化智能污水处理曝气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种自动化智能污水处理曝气系统，包括至少一个子曝气系统和与所述子曝气系统控制连接的主控制柜，每个子曝气系统均包括曝气管道、鼓风机和分控制柜，所述曝气管道包括曝气组件以及空气总管，所述曝气组件包括多个曝气器以及分别与每个曝气器连通的空气管，所述空气管通过曝气软管与所述空气总管相连通；所述空气管上设有蝶阀，所述空气总管上设有压力变送器，所述鼓风机与所述空气总管对应连接；所述提升组件包括跨立在生物池两侧的支架、可相对于所述支架水平左右移动的提升器以及用于承载所述曝气组件的若干个托架；所述蝶阀、所述压力变送器、所述提升器以及所述鼓风机分别与所述分控制柜连接。

Description

一种自动化智能污水处理曝气系统

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理曝气系统，具体的说，涉及了一种自动化智能污水处理曝气系统。

背景技术

目前现有的曝气系统，对在线仪表依赖程度极高，每个生物池的各个好氧廊道都要求装有空气流量计、在线溶解氧仪和空气电动蝶阀等设备，初期投入的设备采购成本高、后期维护成本也高。且鼓风曝气系统中的曝气器在污水中的使用寿命一般为3-5年，如果污水水质较差时，其使用寿命只有 1-2 年，维护与更换被曝气器时往往要先将生物池放空，才能进行作业，导致正常的生产工作无法进行，整个污水厂处于停运状态，造成严重的经济损失。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种实用性强、保养简单、能耗和成本均低的自动化智能污水处理曝气系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种自动化智能污水处理曝气系统，包括至少一个子曝气系统和与所述子曝气系统控制连接的主控制柜，每个生物池中设置一个子曝气系统；

所述可提升曝气管道包括设置在生物池中的若干组曝气组件以及用于提升所述曝气组件的提升组件；所述曝气组件包括多个曝气器以及分别与每个曝气器连通的空气管，所述空气管通过曝气软管与所述空气总管相连通；所述提升组件包括用于承载所述曝气组件的若干个托架、跨立在生物池两侧的支架以及设置在所述支架上用于提升所述托架的提升器，每个托架上均设置有用于固接所述提升器的吊耳，所述提升器与所述分控制柜连接，在所述分控制柜的控制下相对于所述支架水平左右移动或垂直上下移动。

基于上述，所述支架为相对设置在生物池两侧的两组支撑杆，每组支撑杆之间通过一组钢丝绳连接；所述提升器包括两个相同的行走轮组，每个行走轮组安装在一组钢丝绳上且可沿所述钢丝绳水平移动，每个行走轮下方固接一个电动葫芦，每个行走轮组的驱动装置以及每个电动葫芦的驱动装置均与所述分控制柜连接。

基于上述，两个行走轮组之间设置有同步行走连接杆。

基于上述，所述钢丝绳上还对应每个托架设置有限位开关，所述限位开关与所述分控制柜连接。

基于上述，所述支架为可沿所述生物池两侧行走的长方形行走支架，所述长方形行走支架的任意一对平行边上均设置有电动葫芦。

基于上述，所述托架为底部设置有支撑腿的长方体结构。

基于上述，所述子曝气系统还包括进水流量计、在线溶解氧测定仪、空气流量计和蝶阀，所述蝶阀安装在所述空气管上，所述空气流量计安装在所述蝶阀后面，所述进水流量计设置在生物池的进水口处，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池内，所述分控制器分别与所述空气流量计、所述在线溶解氧测定仪、所述进水流量计以及所述蝶阀连接。

基于上述，所述主控制器依次通过MCP柜、LCP柜连接所述鼓风机，其中，所述主控制器与所述MCP柜之间采用以太网通信，所述MCP柜与所述LCP柜之间采用Profibus通信；所述主控制柜与所述分控制柜之间通过以太网进行通讯。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型通过压力变送器和鼓风机的设置实现了空气总管压力的实时调节，使得空气总管压力在满足气量需求的情况下始终保持在最低的状态，既达到精确曝气的效果，又达到节能降耗的目的。

本实用新型通过可提升曝气管道的设置，达到了在不排水的前提下对曝气器进行保养维护与更换的目的，使得保养更加简单，操作更加方便，延长了设备的使用寿命。

本实用新型还通过改进曝气控制方式，使得每个生物池仅需要安装一个在线溶解氧仪、蝶阀、一个空气流量计和一个进水流量计即可实现对该生物池溶氧量的控制，极大简化了硬件设备，减少了对在线仪表的依赖，大大节约了设备采购成本和后期维护成本。

本实用新型成本低，能够适用于各个大中型污水处理厂的升级改造，可以在现有设施的基础上加以改造，既方便实现，又控制简单，最主要是非常节能。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是实施例1中提升组件的结构示意图。

图3是实施例2中提升组件的结构示意图。

图中：1.生物池；2.支架；3.钢丝绳；4.行走轮；5.电葫芦；6.同步行走连接杆。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1所示，本实用新型提供一种自动化智能污水处理曝气系统，包括至少一个子曝气系统和与所述子曝气系统控制连接的主控制柜，每个生物池中设置一个子曝气系统；

每个子曝气系统均包括设置在生物池外的空气总管、设置在所述空气总管上的压力变送器、与所述空气总管的进气口对应连通的鼓风机、与所述空气总管连通的可提升曝气管道以及分控制柜，所述压力变送器、所述鼓风机和所述分控制柜分别与所述主控制柜连接。优选的，所述主控制柜和所述分控制柜为西门子6ES7系列的PLC控制柜或者为MOXPLC柜。

具体的，所述主控制器依次通过MCP柜、LCP柜连接所述鼓风机，其中，所述主控制器与所述MCP柜之间采用以太网通信，所述MCP柜可以同时连接多个所述LCP柜且均采用Profibus通信；所述主控制柜与所述分控制柜之间通过以太网进行通讯。

本实施例中压力变送器和鼓风机的设置，实现了空气总管压力的实时调节，使得空气总管压力在满足气量需求的情况下始终保持在最低的状态，既达到精确曝气的效果，又达到节能降耗的目的。

所述可提升曝气管道包括设置在生物池中的若干组曝气组件以及用于提升所述曝气组件的提升组件；所述曝气组件包括多个曝气器以及分别与每个曝气器连通的空气管，优选的，所述曝气器为管式刚玉曝气器；所述空气管通过曝气软管与所述空气总管相连通；所述提升组件包括用于承载所述曝气组件的若干个托架、跨立在生物池两侧的支架1以及设置在所述支架1上用于提升所述托架的提升器，每个托架上均设置有用于固接所述提升器的吊耳，所述提升器与所述分控制柜连接，在所述分控制柜的控制下相对于所述支架1水平左右移动或垂直上下移动。

如图2所示，所述支架2为相对设置在生物池两侧的两组支撑杆，每组支撑杆之间通过一组钢丝绳3连接，所述钢丝绳3上对应每个托架设置有限位开关，所述限位开关与所述分控制柜连接；所述提升器包括与所述吊耳数量相同的行走轮4，所述行走轮分成数量相同的两个行走轮组，每个行走轮组的多个行走轮4通过连接轴连接，任意两个相邻行走轮4之间的间距与所述托架上同侧的相邻吊耳之间的间距相同；优选的，多个行走轮4中只有一个主动轮，其余均为从动轮，通过该方式可以减少每个行走轮组的驱动装置的数量，同时使得所述提升器可以快速同步到达目标位置。

每个行走轮组安装在一组钢丝绳3上且可沿所述钢丝绳3水平移动，每个行走轮4下方固接一个电动葫芦5，每个行走轮组的驱动装置以及每个电动葫芦的驱动装置均与所述分控制柜连接。

使用时，分别控制两个行走轮组对应行走至目标曝气组件所在位置，每个行走轮的电动葫芦对应一个吊耳，优选的，两个行走轮组之间设置有同步行走连接杆6，所述同步行走连接杆6可以为工字型也可以为一字型。

本实用新型通过可提升曝气管道的设置，达到了在不排水的前提下对曝气器进行保养维护与更换的目的，使得保养更加简单，操作更加方便，延长了设备的使用寿命。

进一步的，所述托架为底部设置有支撑腿的长方体结构，优选的，所述支撑腿的高度≥50cm，使得新的曝气系统高于原有曝气系统，以便能对生物池进行不停水改造。

为了实现对该生物池溶解氧的控制，所述子曝气系统还包括进水流量计、在线溶解氧测定仪、空气流量计和蝶阀，所述蝶阀安装在所述空气管上，所述空气流量计安装在所述蝶阀后面，所述进水流量计设置在生物池的进水口处，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池内，所述分控制器分别与所述空气流量计、所述在线溶解氧测定仪、所述进水流量计以及所述蝶阀连接，优选的，所述蝶阀为电动调节蝶阀。

与传统曝气系统相比，所述子曝气系统通过改进在线溶解氧仪、蝶阀、空气流量计和进水流量计的数量以及安装控制方式，在实现对该生物池溶氧量的控制的同时极大简化了硬件设备，减少了对在线仪表的依赖，大大节约了设备采购成本和后期维护成本。

本实用新型污水处理曝气系统的具体工作方式为：将待处理的污水引入到所述生物池中，开启所述鼓风机和所述蝶阀，通过所述在线溶解氧测定仪实时监测的各生物池中溶解氧浓度，通过所述进水流量计实时检测生物池的进水流量，通过所述空气流量计实时检测所述空气管中的空气流量；所述主控制柜通过所述分控制柜控制各个鼓风机的出口导叶开度，来控制鼓风机的出气量，调节空气总管的压力和曝气量，然后根据各生物池中实测的溶解氧浓度的变化，通过控制蝶阀的开度来实时调节各生物池的气量分配，实现了精确曝气，且又达到节能降耗的目的。

当需要对某组曝气组件进行维修时，则所述主控制柜通过所述分控制柜控制所述提升组件水平移动至该组曝气组件所在位置，并控制所述提升组件的电动葫芦下降以实现与所述托架的挂耳连接，然后控制所述提升组件的电动葫芦上升从而带动所述托架和该组曝气组件从生物池中升起，实现了在不排水情况下对曝气组件的维修。

若所述曝气组件中所述曝气器是通过三通接口的一个接口与所述空气管连接，则还可以在将所述托架和该组曝气组件从生物池中升起后，将新的曝气器安装在需要替换的曝气器所在三通接口的另一个接口上，控制三通接口的切换使得新的曝气器与所述空气管连通，旧的曝气器与所述空气管断开连接，从而实现曝气组件中某个曝气器的不停水更换。

当需要对现有曝气系统进行改造时，将所述曝气组件放置在所述托架上，并将所述托架与所述提升装置的电动葫芦连接，所述分控制柜控制所述提升组件水平移动至该组曝气组件的目标位置，所述主控制柜控制所述提升组件的电动葫芦向下移动，从而将所述托架和该组曝气组件放入生物池中目标位置。重复上述步骤，即可将所有曝气组件均放置在生物池中相应位置；然后将所有曝气组件分别通过曝气软管与所述空气总管连通，并将所述空气总管与所述鼓风机对应连接，从而实现现有曝气系统的硬件改造。

实施例2

本实施例与实施例1的区别之处在于：如图3所示，所述支架2为可沿所述生物池1两侧行走的长方形行走支架，所述长方形行走支架的任意一对平行边上均设置有行走轮4和电动葫芦5，本实施例中通过将支架2设置为行走支架，实现了提升组件的简化，只需一个行走支架即可实现多个相邻生物池中曝气组件的提升。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：包括至少一个子曝气系统和与所述子曝气系统控制连接的主控制柜，每个生物池中设置一个子曝气系统；

每个子曝气系统均包括设置在生物池外的空气总管、设置在所述空气总管上的压力变送器、与所述空气总管的进气口对应连通的鼓风机、与所述空气总管连通的可提升曝气管道以及分控制柜，所述压力变送器、所述鼓风机和所述分控制柜分别与所述主控制柜连接；

所述可提升曝气管道包括设置在生物池中的若干组曝气组件以及用于提升所述曝气组件的提升组件；所述曝气组件包括多个曝气器以及分别与每个曝气器连通的空气管，所述空气管通过曝气软管与所述空气总管相连通；所述提升组件包括用于承载所述曝气组件的若干个托架、跨立在生物池两侧的支架以及设置在所述支架上用于提升所述托架的提升器，每个托架上均设置有用于固接所述提升器的吊耳，所述提升器与所述分控制柜连接，在所述分控制柜的控制下相对于所述支架水平左右移动或垂直上下移动。

2.根据权利要求1所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述支架为相对设置在生物池两侧的两组支撑杆，每组支撑杆之间通过一组钢丝绳连接；所述提升器包括两个相同的行走轮组，每个行走轮组安装在一组钢丝绳上且可沿所述钢丝绳水平移动，每个行走轮下方固接一个电动葫芦，每个行走轮组的驱动装置以及每个电动葫芦的驱动装置均与所述分控制柜连接。

3.根据权利要求2所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：两个行走轮组之间设置有同步行走连接杆。

4.根据权利要求3所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述钢丝绳上还对应每个托架设置有限位开关，所述限位开关与所述分控制柜连接。

5.根据权利要求1所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述支架为可沿所述生物池两侧行走的长方形行走支架，所述长方形行走支架的任意一对平行边上均设置有所述提升器。

6.根据权利要求1所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述托架为底部设置有支撑腿的长方体结构。

7.根据权利要求6所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述支撑腿的高度≥50cm。

8.根据权利要求1所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述子曝气系统还包括进水流量计、在线溶解氧测定仪、空气流量计和蝶阀，所述蝶阀安装在所述空气管上，所述空气流量计安装在所述蝶阀后面，所述进水流量计设置在生物池的进水口处，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池内，所述分控制器分别与所述空气流量计、所述在线溶解氧测定仪、所述进水流量计以及所述蝶阀连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述主控制器依次通过MCP柜、LCP柜连接所述鼓风机，其中，所述主控制器与所述MCP柜之间采用以太网通信，所述MCP柜与所述LCP柜之间采用Profibus通信；所述主控制柜与所述分控制柜之间通过以太网进行通讯。

10.根据权利要求8所述的自动化智能污水处理曝气系统，其特征在于：所述主控制柜和分控制柜为西门子6ES7系列的PLC控制柜或者为MOX PLC控制柜，所述蝶阀为电动调节蝶阀，所述曝气器为管式刚玉曝气器。