CN210559634U - 一种溶解氧自动稳定控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污水处理系统技术领域，公开了一种溶解氧自动稳定控制系统，包括缺氧池和好氧池；还包括控制器、延时装置、溶解氧探头、曝气装置、以及变频器；控制器包括数据采集模块、数据设定模块、以及数据处理模块；数据采集模块与溶解氧探头通信连接；数据采集模块、数据设定模块、变频器均与数据处理模块电性连接；曝气装置与变频器电性连接；延时装置与数据处理模块电性连接；延时装置用于设定采样点数，并根据采样点数对数据处理模块进行延时，使得数据处理模块采集一段时间内的DO值。对于本实用新型，能够自动化连续稳定控制好氧池的高效曝气，实现了对曝气量的实时精准的调节，稳定了水体中的溶解氧浓度。

Description

一种溶解氧自动稳定控制系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理系统技术领域，具体为一种溶解氧自动稳定控制系统。

背景技术

生化处理是大多数传统污水处理工艺的核心，我国大多数污水处理厂都采用生化处理技术来处理污水，包括市政生活污水、工业污水、畜禽养殖污水。生化处理法是使废水或固体废物与微生物混合接触，利用微生物分解污水中的有机物，从而净化污水。反应过程中有好氧生物处理工艺，在水中大量曝气供氧，以支持微生物的存活。

目前在污水系统运维管理中，对于生化系统的管理主要监测溶解氧浓度以及污泥含量等指标。在污水处理工程设计中，通过PLC自动化控制已经实现了监测溶解氧浓度，控制鼓风机频率来调节溶解氧的变化。其主要的目的就是让溶解氧稳定在目标值范围内，有利于生化系统的稳定运行。但实际运行过程中，利用溶解氧的控制风机曝气效果是动态平衡的，因为进水水质、水量、水温、污泥浓度等其他因子是不断变化的，溶解氧也需要根据这些因子变化来实现动态调节。

因此，研究和开发出能够自动化连续稳定控制生化系统高效曝气的控制系统，能够减少溶解氧波动，有利于生化系统的稳定运行，避免曝气过量或不足给出水水质、运行成本等带来负面影响，对污水处理厂节能降耗具有重要的意义。

实用新型内容

为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明人在进行了仔细分析和研究之后，提供了一种溶解氧自动稳定控制系统，能够自动化连续稳定控制好氧池的高效曝气，实现了对曝气量的实时精准的调节，稳定了水体中的溶解氧浓度。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

一种溶解氧自动稳定控制系统，包括缺氧池和好氧池；所述缺氧池的一侧的底部设置有进水管，所述缺氧池的另一侧的底部通过出水管与所述好氧池的一侧的底部连通，所述好氧池的另一侧设置有排水管；所述好氧池的顶部通过回流管与所述缺氧池的顶部连通；

还包括控制器、延时装置、设置在所述好氧池内用于检测水体的DO值的溶解氧探头、用于给所述好氧池中的水体提供氧气的曝气装置、以及用于调节所述曝气装置的运行频率的变频器；

所述控制器包括用于采集所述溶解氧探头检测到的实时DO值的数据采集模块、用于设定溶解氧目标值的数据设定模块、以及用于处理所述数据采集模块的数据的数据处理模块；所述数据采集模块与所述溶解氧探头通信连接；所述数据采集模块、所述数据设定模块、所述变频器均与所述数据处理模块电性连接；所述曝气装置与所述变频器电性连接；

所述延时装置与所述数据处理模块电性连接；所述延时装置用于设定采样点数，并根据所述采样点数对所述数据处理模块进行延时，使得所述数据处理模块采集一段时间内的DO值；所述数据处理模块用于计算一段时间内的DO值的平均值，并处理与设定的所述溶解氧目标值的逻辑，输出频率调节信号至所述变频器。

进一步的，所述控制器还包括用于存储DO值的数据存储模块；所述数据存储模块与所述数据采集模块电性连接。所述数据存储模块的设置，能够存储历史数据，以便查看。

进一步的，所述控制器还包括用于显示DO值的变化曲线的显示模块；所述显示模块与所述数据采集模块电性连接。所述显示模块的设置，便于工作人员观察DO值的变化情况。

进一步的，所述控制系统还包括声光报警器；所述控制器还包括用于检测所述变频器是否高于上限值或低于下限值的报警模块；所述报警模块与所述变频器电性连接，所述声光报警器与所述报警模块电性连接。所述变频器具有上限值，避免过度曝气，也具有下限值，避免所述曝气装置的频率过低而导致电机发热烧坏；所述报警模块能够实时检测所述变频器的频率，当频率高于上限值或低于下限值时，所述声光报警器进行报警。

进一步的，所述控制器还包括用于供电的电源模块；所述数据采集模块、所述数据设定模块、所述数据处理模块、所述数据存储模块、所述显示模块、所述报警模块均与所述电源模块电性连接；优选的，所述电源模块为蓄电池。所述电源模块的设置，能够对所述控制器中的其它模块进行供电，不用再外接电源。

进一步的，所述曝气装置包括鼓风机、管道以及若干喷头；若干所述喷头均匀分布在所述好氧池内底部，并通过所述管道与所述鼓风机连通；所述鼓风机与所述变频器电性连接。所述曝气装置的结构设置，能够更加充分地对所述好氧池内的水体进行曝气。

进一步的，所述喷头上方设置有保护罩；所述保护罩的设置，能够避免水体中的杂质接触所述喷头而导致所述喷头堵塞。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型公开了一种溶解氧自动稳定控制系统，通过在好氧池中设置溶解氧探头，能够实时检测好氧池内水体的DO值，并将DO值传输至数据采集模块；数据采集模块采集到DO值，并将其传输至数据处理模块进行数据处理；通过延时装置设定采样点数，并根据采样点数对数据处理模块进行延时，使得数据处理模块采集一段时间内的OD值，并计算其平均值，将该平均值与数据设定模块设定的溶解氧目标值进行对比，进而输出频率调节信号至变频器；变频器接收到频率调节信号，对曝气装置的运行频率进行调节，以调节好氧池内水体的溶解氧浓度。对于本实用新型，能够自动化连续稳定控制好氧池的高效曝气，实现了对曝气量的实时精准的调节，稳定了水体中的溶解氧浓度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所述的一种溶解氧自动稳定控制系统的结构示意图；

图2为本实用新型所述溶解氧自动稳定控制系统的电性连接框图。

其中，1、溶解氧探头；2、控制器；21、数据采集模块；22、数据设定模块；23、数据处理模块；24、数据存储模块；25、显示模块；26、报警模块；27、电源模块；3、延时装置；4、变频器；5、曝气装置；51、鼓风机；52、管道；53、喷头；6、声光报警器；7、保护罩；8、缺氧池；9、好氧池；10、进水管；11、出水管；12、回流管；13、排水管。

具体实施方式

下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将结合附图来描述本实用新型的具体实施方式。

图1-2示出了一种溶解氧自动稳定控制系统，包括缺氧池8和好氧池9；缺氧池8的一侧的底部设置有进水管10，缺氧池8的另一侧的底部通过出水管11与好氧池9的一侧的底部连通，好氧池9的另一侧设置有排水管13；好氧池9的顶部通过回流管12与缺氧池8的顶部连通；

还包括控制器2、延时装置3、设置在好氧池9内用于检测水体的DO值的溶解氧探头1、用于给好氧池9中的水体提供氧气的曝气装置5、以及用于调节曝气装置5的运行频率的变频器4；

控制器2包括用于采集溶解氧探头1检测到的实时DO值的数据采集模块21、用于设定溶解氧目标值的数据设定模块22、以及用于处理数据采集模块21的数据的数据处理模块23；数据采集模块21与溶解氧探头1通信连接；数据采集模块21、数据设定模块22、变频器4均与数据处理模块23电性连接；曝气装置5与变频器4电性连接；

延时装置3与数据处理模块23电性连接；延时装置3用于设定采样点数，并根据采样点数对数据处理模块23进行延时，使得数据处理模块23采集一段时间内的DO值；数据处理模块23用于计算一段时间内的DO值的平均值，并处理与设定的溶解氧目标值的逻辑，输出频率调节信号至变频器4。

作为一种实施例，控制器2还包括用于存储DO值的数据存储模块24；数据存储模块24与数据采集模块21电性连接。数据存储模块24的设置，能够存储历史数据，以便查看。

在上述实施例中，控制器2还包括用于显示DO值的变化曲线的显示模块25；显示模块25与数据采集模块21电性连接。显示模块25的设置，便于工作人员观察DO值的变化情况。

在上述实施例中，控制系统还包括声光报警器6；控制器2还包括用于检测变频器4是否高于上限值或低于下限值的报警模块26；报警模块26与变频器4电性连接，声光报警器6与报警模块26电性连接。变频器4具有上限值，避免过度曝气，也具有下限值，避免曝气装置5的频率过低而导致电机发热烧坏；报警模块26能够实时检测变频器4的频率，当频率高于上限值或低于下限值时，声光报警器6进行报警。

在上述实施例中，控制器2还包括用于供电的电源模块27；数据采集模块21、数据设定模块22、数据处理模块23、数据存储模块24、显示模块25、报警模块26均与电源模块27电性连接；优选的，电源模块27为蓄电池。电源模块27的设置，能够对控制器2中的其它模块进行供电，不用再外接电源。

在上述实施例中，曝气装置5包括鼓风机51、管道52以及若干喷头53；若干喷头53均匀分布在好氧池9内底部，并通过管道52与鼓风机51连通；鼓风机51与变频器4电性连接。曝气装置5的结构设置，能够更加充分地对好氧池9内的水体进行曝气。

在上述实施例中，喷头53上方设置有保护罩7；保护罩7的设置，能够避免水体中的杂质接触喷头53而导致喷头53堵塞。

本实用新型所述溶解氧自动稳定控制系统的控制方法：

S1、在数据设定模块22中设定溶解氧目标值，并在延时装置3上设置采样点数，以对数据处理模块23进行延时；例如：采样点数设置为10，每秒采集一次，则数据处理模块23就是采集10秒内的10个DO值，并计算这10个DO值的平均值；

S2、将溶解氧探头1放置在好氧池9内，溶解氧探头1检测到好氧池9内水体的DO值，并将其传输至数据采集模块21；

S3、数据采集模块21采集DO值，并将其输送至数据处理模块23进行处理，以及输送至数据存储模块24进行存储，输送至显示模块25显示DO值的变化曲线；

S4、数据处理模块23采集一段时间内的DO值，并计算平均值；将该平均值与数据设定模块22设定的溶解氧目标值进行比较，若符合，则鼓风机51频率不变；其中，还设置有报警模块26对变频器4进行检测；

S5、若不符合，则数据处理模块23输出频率调节信号至变频器4，变频器4对鼓风机51的频率进行调节，重复步骤S2-S4；若还是不符合，则判断采样点的变化趋势，若DO值的上升或下降不连续，则调节鼓风机51频率，再重复步骤S2-S4；若DO值的上升或下降连续，则鼓风机51频率不变；

S6、如此循环，以使得好氧池9内水体的溶解氧浓度达到动态平衡。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种溶解氧自动稳定控制系统，包括缺氧池和好氧池；所述缺氧池的一侧的底部设置有进水管，所述缺氧池的另一侧的底部通过出水管与所述好氧池的一侧的底部连通，所述好氧池的另一侧设置有排水管；所述好氧池的顶部通过回流管与所述缺氧池的顶部连通，其特征在于：

还包括控制器、延时装置、设置在所述好氧池内用于检测水体的DO值的溶解氧探头、用于给所述好氧池中的水体提供氧气的曝气装置、以及用于调节所述曝气装置的运行频率的变频器；

所述控制器包括用于采集所述溶解氧探头检测到的实时DO值的数据采集模块、用于设定溶解氧目标值的数据设定模块、以及用于处理所述数据采集模块的数据的数据处理模块；所述数据采集模块与所述溶解氧探头通信连接；所述数据采集模块、所述数据设定模块、所述变频器均与所述数据处理模块电性连接；所述曝气装置与所述变频器电性连接；

所述延时装置与所述数据处理模块电性连接；所述延时装置用于设定采样点数，并根据所述采样点数对所述数据处理模块进行延时，使得所述数据处理模块采集一段时间内的DO值；所述数据处理模块用于计算一段时间内的DO值的平均值，并处理与设定的所述溶解氧目标值的逻辑，输出频率调节信号至所述变频器。

2.根据权利要求1所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述控制器还包括用于存储DO值的数据存储模块；所述数据存储模块与所述数据采集模块电性连接。

3.根据权利要求2所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述控制器还包括用于显示DO值的变化曲线的显示模块；所述显示模块与所述数据采集模块电性连接。

4.根据权利要求3所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述控制系统还包括声光报警器；所述控制器还包括用于检测所述变频器是否高于上限值或低于下限值的报警模块；所述报警模块与所述变频器电性连接，所述声光报警器与所述报警模块电性连接。

5.根据权利要求4所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述控制器还包括用于供电的电源模块；所述数据采集模块、所述数据设定模块、所述数据处理模块、所述数据存储模块、所述显示模块、所述报警模块均与所述电源模块电性连接。

6.根据权利要求5所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述电源模块为蓄电池。

7.根据权利要求1-6任一项所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述曝气装置包括鼓风机、管道以及若干喷头；若干所述喷头均匀分布在所述好氧池内底部，并通过所述管道与所述鼓风机连通；所述鼓风机与所述变频器电性连接。

8.根据权利要求7所述的溶解氧自动稳定控制系统，其特征在于：所述喷头上方设置有保护罩。

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