CN211896230U - 一种剩余污泥恒流量自动控制系统 - Google Patents

Abstract

一种剩余污泥恒流量自动控制系统：包括剩余污泥渠，剩余污泥渠混凝土墙壁间设三角堰，三角堰上设闸门；剩余污泥渠上方设阀座，阀座上方设阀体，阀体上方原手动转盘替换成电动执行器；其特征在于包括由控制系统柜、拉绳传感器、超声波液位计、电动执行机构组成的自动控制系统；电动执行机构安装在阀体上方并通过控制阀门丝杆控制闸门升降；拉绳传感器安装于阀座上，并分别与闸门和控制系统柜连接；超声波液位计安装于三角堰口上方并连接控制系统柜；控制柜根据超声波液位计，拉线位移传感器，电动执行器反馈信号进行计算，最终实时控制阀门升降。可在液位变化的明渠中实现自动控制剩余污泥量或引水量大小，控制和引水时间，实现恒流量的目的。

Description

一种剩余污泥恒流量自动控制系统

技术领域

本实用新型属于水处理工程技术领域，具体涉及一种剩余污泥恒流量自动控制系统。可推广应用于渠道、河道需要精确控制引水量的工程。

背景技术

在水质净化厂污水处理过程中，污泥回流是传统的氧化沟工艺中重要环节，其目的是使曝气池内保持一定的悬浮固体浓度，也就是保持一定的微生物浓度。剩余污泥排放直接影响生化系统内污泥浓度（MLSS）和污泥负荷，通过控制剩余污泥排放可以控制系统内污泥平均停留时间（污泥泥龄），污泥当中的微生物在系统中的平均停留时间根据生化动力学原理和物质守恒关系来控制，而当进出水水质、水量相对稳定时，剩余污泥排放是对泥龄影响最直接的因素。生化系统内污泥浓度保持相对稳定，是保证水质净化厂出水水质稳定达标排放的先决条件。基于上述因素，剩余污泥的排放保持恒定就显得极为重要。水质净化厂可以根据需要每天计算剩余污泥排放量，并利用F/M或SRT值等方法对每天的剩余污泥排放量进行核算，总结出规律性，以便进行工艺调控。

昆明市第一水质净化厂剩余污泥主要依靠回流渠上的手动三角堰控制排放量，运行人员根据工艺参数要求，手动调节系统三角堰上下开度，控制回流渠内的剩余污泥通过三角堰经管路进入浓缩池。手动操作阀门很难做到准确、及时，导致生化系统的污泥浓度难以稳定控制，排出的剩余污泥量难以控制。浓缩池溢流的污泥影响在线监测指标数据的真实性以及减排量的计算准确性，人工手动控制耗时、耗力，难以实现稳定排放的目的，因此开发了一种剩余污泥恒流量自动控制系统。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种剩余污泥或其他介质在通过渠道引流时，消除渠道内介质液位上下波动的干扰，实现引流介质稳流量、恒流量、可控流量的自动控制系统，以克服背景技术所述的现有技术存在的不足。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种剩余污泥恒流量自动控制系统，包括剩余污泥渠，剩余污泥渠的混凝土墙壁之间设有三角堰，三角堰上方设有闸门；剩余污泥渠上方设有阀座，所述阀座上方设有阀体，阀体上方安装阀门转盘，阀门转盘和闸门之间通过阀门丝杆连接；

其特征在于：还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括控制系统柜、拉绳传感器、超声波液位计、电动执行机构；所述电动执行机构安装在阀体上方，并通过控制阀门丝杆控制闸门升降；所述拉绳传感器安装于阀座上，并通过信号传输线路分别与闸门和控制系统柜连接；超声波液位计安装于三角堰口上方，并通过信号传输线路连接控制系统柜；所述控制系统柜包括工控机与触摸屏，工控机安装软件控制系统；所述软件控制系统包括拉绳传感器控制模块、流量监控模块、电动执行系统控制模块、数据输入与显示模块。

作为优选方案，所述电动执行结构上还设有第一控制开关、第二控制开关和显示器。

与现有技术相比，本实用型的有益效果是：

1、实现沟渠内液位变化时剩余污泥浓度的稳定排放控制，减少浓缩池污泥外溢情况的发生，保障在线监测指标数据的真实性以及减排量的计算的准确性；

2、可将剩余污泥恒定排放，系统中可设置三个时间段，设置固定的时间让系统自动运行，按需、按时、按量排放液体流量；

3、系统由阀门控制页面以及报表查询页面组成，可以实现“就地”及“远程”控制三角堰阀门的开度，既可以系统根据工艺管理人员设定参数进行流量控制，也可以通过阀门本身控制流量，剩余污泥排放量也可以通过报表查询和导出，方便及时分析数据并进行工艺调整；

4、本实用新型将三角堰的人工手动改为自动控制，明渠液位波动时，实现三角堰及时调整开度，稳定流量，并在设定流量到达目标值时，自动关闭。降低人员劳动力。实现生产参数稳定控制，稳定出水水质指标。

附图说明

图1为本实用型的剩余污泥流量自动控制系统结构示意图；

图2为本实用新型的自动控制柜面板的结构示意图；

图3为本实用新型控制剩余污泥流量的工艺流程图；

图4为本实用新型的软件控制系统的控制原理图。

1—剩余污泥渠；11—混凝土墙壁；12—三角堰；13—闸门；14—阀座；15—阀体；16—阀门丝杆；17—阀门转盘；2—控制系统；21—控制系统柜；22—拉绳传感器；23—超声波液位计；24—电动执行机构；25—第一控制开关；26—第二控制开关；27—显示器。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术、连接关系或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术、连接关系、条件或者按照产品说明书进行。所用材料、仪器或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是锚固连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1和图2所示，一种剩余污泥恒流量自动控制系统，包括剩余污泥渠1，剩余污泥渠1的混凝土墙壁11之间设有三角堰12，三角堰12上方设有闸门13；剩余污泥渠1上方设有阀座14，所述阀座14上方设有阀体15，阀体15上方安装阀门转盘17，阀门转盘17和闸门13之间通过阀门丝杆16连接；

其特征在于：还包括自动控制系统2，所述自动控制系统2包括控制系统柜21、拉绳传感器22、超声波液位计23、电动执行机构24；所述电动执行机构24安装在阀体15上方，并通过控制阀门丝杆16控制闸门13升降；所述拉绳传感器22安装于阀座14上，并通过信号传输线路分别与闸门13和控制系统柜21连接；超声波液位计23安装于三角堰口上方，并通过信号传输线路连接控制系统柜21；所述控制系统柜21包括工控机211与触摸屏212，工控机21安装软件控制系统；所述软件控制系统包括拉绳传感器控制模块、流量监控模块、电动执行系统控制模块、数据输入与显示模块；所述电动执行结构24上还设有第一控制开关25、第二控制开关26和显示器27。

所述触摸屏212上设有：手动或自动控制阀门的手动和自动两种控制方法，自动控制方法包括开阀、停止和关闭三个档位，通过数据输入与显示模块、点击触摸屏可对自动控制系统进行操作；触摸屏通过数据输入与显示模块记录和显示每天3个时间段某一时刻的目标累积流量和实际累积流量。

本实用新型的工作原理是：

流量监控原理：剩余污泥恒流量自动控制系统中，流量计量基于直角三角堰计量原理，使用闸板的三角堰口为直角三角堰口，整个计量渠包括剩余污泥渠1及三角堰12，根据推导公式，流过直角三角堰的堰口的流量理论计算公式为：

在实际使用中，自动控制系统2控制超声波液位计23，测量出三角堰12上方液面至堰门顶端距离H，控制拉绳传感器22测量出三角堰12底角到堰门顶端距离h，测量出的数据经过信号传输线路传送至流量监控模块，流量监控模块用 H减去h就得到此时三角堰12内水头高度L，自动控制系统2根据软件控制系统自带的直角三角堰水头高度L与流量Q对照表，直接计算获取得到此时流过三角堰12的流量；流量监控模块监控和计算的流量及液位通过数据输入与显示模块显示到触摸屏212上。

闸门控制原理：软件控制系统设置有时间段与对应的累计目标流量，通过设定值确定三角堰12的目标流量；通过瞬时流量计算出开始时间到当前时间累计流量，并与所设时间段内的目标流量进行比较，差值用以实时调整目标瞬时流量；电动执行机构控制模块通过信号传输线路，将控制闸门13开关的信号传输给电动执行机构24，电动执行机构24根据拉绳传感器22测量的闸门13开度值，通过阀门丝杆16传动控制闸门13上下往复运行，来实时调整目标瞬时流量，实现流量的自动控制，从而达到恒定流量控制的目的。

自动控制系统操作：如图2～4所示，在触摸屏212的阀门控制区中，点击触摸“就地”模式时，仅能转动阀门转盘17通过阀门丝杆16带动闸门13控制流量，这个模式仅在自动控制系统失效或检修过程中使用；当通过触摸切换到“远程”（图2未示出）时，可通过自动控制系统2操纵阀门丝杆16，以带动闸门13，从而控制闸门13的开度，达到控制流量的目的；“阀位”用于显示此时闸门13的开度，全开时为100%，全关时为0%，点击“开阀”后，闸门13的开度会逐渐增加，增加到合适的开度时点击“停止”，此时闸门13的开度会通过“阀位”显示，需要关闭闸门13时点击“关闭”，自动控制系统2便会自动关闭闸门13；上述控制过程中，均是通过数据输入与显示模块输入和显示指令信号，然后将信号传输至电动执行系统控制模块处，电动执行系统控制模块控制阀门丝杆16升降以控制闸门13的开度，闸门13的开度与开启或关闭状态通过数据输入与显示模块显示在触摸屏212上；数据输入与显示模块还可设置不同的时间段，每个时段可设置一个目标累计流量和实际累积流量，自动控制系统2会根据所设置参数进行流量计算和控制，并显示在触摸屏212上，原则上三个时段时间不可重叠，若所设置时间产生重叠，系统会以后一个时间段累计流量为参考进行调节，若需要对参数进行修改，可在触摸屏212上直接进行，但参数修改之后需点击“确认修改”。

需要说明的是，以上实施方案仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，在本发明原理上所做的形式上和细节上的各种改变，均在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种剩余污泥恒流量自动控制系统，包括剩余污泥渠（1），剩余污泥渠（1）的混凝土墙壁（11）之间设有三角堰（12），三角堰（12）上方设有闸门（13）；剩余污泥渠（1）上方设有阀座（14），所述阀座（14）上方设有阀体（15），阀体（15）上方安装阀门转盘（17），阀门转盘（17）和闸门（13）之间通过阀门丝杆（16）连接；

其特征在于：还包括自动控制系统（2），所述自动控制系统（2）包括控制系统柜（21）、拉绳传感器（22）、超声波液位计（23）、电动执行机构（24）；所述电动执行机构（24）安装在阀体（15）上方，并通过控制阀门丝杆（16）控制闸门（13）升降；所述拉绳传感器（22）安装于阀座（14）上，并通过信号传输线路分别与闸门（13）和控制系统柜（21）连接；超声波液位计（23）安装于三角堰口上方，并通过信号传输线路连接控制系统柜（21）；

所述控制系统柜（21）包括工控机（211）与触摸屏（212），工控机（211）安装有软件控制系统；所述软件控制系统包括拉绳传感器控制模块、超声波液位计控制模块、电动执行系统控制模块和数据输入与显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种剩余污泥恒流量自动控制系统，其特征在于：所述电动执行机构（24）上还设有第一控制开关（25）、第二控制开关（26）和显示器（27）。

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