CN212102179U - 一种用于污水处理系统的水质控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于污水处理系统的水质控制装置，其包括氨氮传感器、溶解氧传感器、温度传感器、鼓风机、曝气模块和PLC控制部，所述氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器与PLC控制部连接，所述PLC控制部与鼓风机连接，所述鼓风机与设置于污水中的曝气模块连接；PLC控制部通过线缆与鼓风机的变频控制器连接，根据氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器的监测结果，通过变频控制器调节鼓风机的运行，以控制曝气模块调节污水中的氧含量；所述曝气模块的管路上设置有电动调节阀，所述电动调节阀与PLC控制部以调节曝气模块各个管路的流量。本实用新型提供的技术方案，通过传感器监测污水处理情况并联动控制鼓风及曝气，具有节能降耗的优点。

Description

一种用于污水处理系统的水质控制装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种用于污水处理系统的水质控制装置。

背景技术

随着社会的发展及国家对环境治理的重视，污水处理厂已经成为城镇建设及工业发展配套必不可少的一部分，而污水处理技术及设备的研发和改进，对行业的发展越来越重要，节省投资、降低运行成本以及便于维护，成为人们努力的方向。

污水生物处理工艺是污水处理工艺中比较特殊的一种，又称为活性污泥法。活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。在好氧生物污水处理系统中，微生物利用水中的溶解氧，氧化降解水中的有机污染物，然后进行微生物和水的分离操作，达到净化污水的目的。

污水处理系统的水质控制是必不可少的装置，现有技术中，一般通过污水处理后出水口的氨氮含量来控制鼓风，这种控制方式具有滞后性，一定程度上增加了污水处理的成本。

因此，亟需设计一种用于污水处理系统的水质控制装置，解决现有技术中存在的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是至少一定程度上解决现有技术中存在的部分技术问题，提供的一种用于污水处理系统的水质控制装置，其设置合理，通过氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器监测污水处理情况，并根据监测数据联动控制鼓风及曝气，具有节能降耗的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种用于污水处理系统的水质控制装置，其包括氨氮传感器、溶解氧传感器、温度传感器、鼓风机、曝气模块和PLC控制部，所述氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器与PLC控制部连接，所述PLC控制部与鼓风机连接，所述鼓风机与设置于污水中的曝气模块连接；PLC控制部通过线缆与鼓风机的变频控制器连接，根据氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器的监测结果，通过变频控制器调节鼓风机的运行，以控制曝气模块调节污水中的氧含量；所述曝气模块的管路上设置有电动调节阀，所述电动调节阀与PLC控制部以调节曝气模块各个管路的流量。

在一些实施例中，所述氨氮传感器设置于污水处理系统的排出口，所述溶解氧传感器设置于污水池内，所述氨氮传感器和溶解氧传感器通过RS485与PLC控制部通讯连接。

在一些实施例中，所述温度传感器包括污水温度传感器和环境温度传感器，其分别与PLC控制部连接以反馈污水及污水处理系统所处环境的温度。

在一些实施例中，所述PLC控制部包括通讯模块、数模转换模块和逻辑控制器；所述通讯模块与氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器连接，以获取监测信号；所述数模转换模块将获取的监测信号转换，所述逻辑控制器接收转换后的监测信号并进行逻辑运算。

在一些实施例中，所述PLC控制部还包括可编程逻辑控制器。

在一些实施例中，所述污水温度传感器为接触式热电偶温度传感器。

在一些实施例中，所述环境温度传感器为辐射测温仪。

在一些实施例中，所述氨氮传感器的精确度小于0.05mg/L，所述溶解氧传感器的精确度小于0.05mg/L。

在一些实施例中，所述曝气模块的数量为多个，其为管状结构，并均匀分布于污水处理系统的底部。

在一些实施例中，所述曝气模块的管路上还设置有流量计，其与PLC控制部连接以测量曝气模块的出气量。

本实用新型有益效果：

本实用新型提供的一种用于污水处理系统的水质控制装置，其设置合理，通过氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器监测污水处理情况，并根据监测数据联动控制鼓风及曝气，具有节能降耗的优点。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：

图1是本实用新型所述一种用于污水处理系统的水质控制装置的模块示意图；

图2是本实用新型之PLC控制部的结构示意图；

图3是本实用新型之曝气模块的控制示意图。

具体实施方式

图1至图3是本申请所述一种用于污水处理系统的水质控制装置的相关示意图，下面结合具体实施例和附图，对本实用新型进行详细说明。

在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

本实用新型所述一种用于污水处理系统的水质控制装置的结构示意图，如图1所示，其包括氨氮传感器、溶解氧传感器、温度传感器、鼓风机、曝气模块和PLC控制部，所述氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器与PLC控制部连接，所述PLC控制部与鼓风机连接，所述鼓风机与设置于污水中的曝气模块连接；PLC控制部通过线缆与鼓风机的变频控制器连接，根据氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器的监测结果，通过变频控制器调节鼓风机的运行，以控制曝气模块调节污水中的氧含量；所述曝气模块的管路上设置有电动调节阀，所述电动调节阀与PLC控制部以调节曝气模块各个管路的流量。

作为本实用新型的一个实施例，所述氨氮传感器设置于污水处理系统的排出口，所述溶解氧传感器设置于污水池内，所述氨氮传感器和溶解氧传感器通过RS485与PLC控制部通讯连接。具体地，通过氨氮传感器的控制范围来确定污水处理系统溶解氧的控制范围，由于出水口氨氮的指标有一定的滞后性，而溶解氧传感器则没有延迟。溶解氧传感器的监测数据可以直接体现污水处理系统的运行状况。因此，通过氨氮的控制范围确定溶解氧的控制范围，通过溶解氧传感器的监测数据上传至PLC控制部，通过PLC控制部来调节鼓风机的运行频率，一方面水质达标更稳定，另一方面运行电耗更节省，即而降低污水治理成本。

作为本实用新型的另一个实施例，所述温度传感器包括污水温度传感器和环境温度传感器，其分别与PLC控制部连接以反馈污水及污水处理系统所处环境的温度。温度传感器的设置能够测量污水的温度，若污水的温度超过预设的阈值，则PLC控制部接收温度数据并发送警报，有效防止污水温度及环境温度超限而影响氨氮传感器及溶解氧传感器的测量，保证氨氮传感器及溶解氧传感器测量的准确性，同时PLC控制部会根据接收到的污水温度及环境温度数据修正溶解氧的控制范围。作为本实施例的一个方面，所述污水温度传感器为接触式热电偶温度传感器，所述环境温度传感器为辐射测温仪。

图2是本实用新型之PLC控制部的结构示意图，所述PLC控制部包括通讯模块、数模转换模块和逻辑控制器；所述通讯模块与氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器连接，以获取监测信号；所述数模转换模块将获取的监测信号转换，所述逻辑控制器接收转换后的监测信号并进行逻辑运算。在一些实施例中，所述PLC控制部还包括可编程逻辑控制器；当污染物总量出现巨大变化或是有非正常情况出现时，可以通过可编程逻辑控制器手动输入溶解氧的控制区间来实施控制。

作为本实用新型的一个实施例，所述氨氮传感器的精确度小于0.05mg/L，所述溶解氧传感器的精确度小于0.05mg/L。在一些实施例中，氨氮控制范围为1-3mg/L，氨氮传感器的精确度小于0.05mg/L，最佳精确度为0.01mg/L；此时溶解氧的变化区间为0.5-1mg/L，溶解氧传感器的精确度小于0.05mg/L，最佳精确度为0.01mg/L。

作为本实用新型的一个实施例，所述曝气模块的数量为多个，其为管状结构，并均匀分布于污水处理系统的底部。所述曝气模块的管路上还设置有流量计，如图3所示，其与PLC控制部连接以测量曝气模块的出气量。在一些实施例中，流量计为电子流量计，所述流量计为压差式流量计。

作为本实用新型的另一个实施例，所述鼓风机可以采用罗茨鼓风机或离心鼓风机，优选地，鼓风机为空气悬浮式鼓风机且自带控制模块，PLC控制部可单独对应控制鼓风机的运行。

下面简述用于污水处理系统的水质控制装置的运行过程：

氨氮传感器将采集到的信号转换为模拟电信号上传至PLC控制部，通过通讯模块接收信号，并通过模数转换器将模拟电信号转换为数字信号。转换后的数字信号显示在操作界面上，转换后的数字信号通过逻辑控制器检测、判定该指标是否在设定的氨氮控制范围内；如果不在，将根据逻辑控制器设定的区间进行调节，在逻辑控制器中设定的氨氮控制范围为1-3mg/L，氨氮传感器的精确度小于0.05mg/L，最佳精确度为0.01mg/L。

本实用新型中，PLC控制部的逻辑控制器可根据进水污染物总量变化分析其变化的趋势以及变化的波幅。由此有两方面的作用，一方面根据污染物总量变化的趋势可以提前进行鼓风机运行负荷的调节，另一方面根据分析得出的变化波幅，可以调整每次鼓风机运行负荷的调节步长。在一些实施例中，如果之前每次调节步长为1%，根据变化波幅可以把每次调节步长调长或是缩短，可以调节为每次0.5%或是每次2%，这样可以使每次调节更有效，能更快的将溶解氧调至设定的范围内，而且减小波动，提高污水处理系统水质控制的稳定性。

通过逻辑控制器设定的氨氮控制范围调节鼓风机，与此同时溶解氧传感器也将采集到的信号转换为模拟电信号上传至PLC控制部的通讯模块，经过数模转换器将模拟电信号转换为数字信号并显示在操作界面上。由氨氮的控制区间1-3mg/L来确定溶解氧的控制区间，比如为0.5-1mg/L，此后，鼓风机的控制主要由溶解氧的控制区间来直接决定，氨氮的控制区间作为辅助，但当氨氮值超过上限时可直接降低鼓风机的运行负荷。

本实用新型中，通过溶解氧控制区间来控制鼓风机，将溶解氧控制和进水污染物总量联动控制，使得水质控制更加及时、有效、节能。当进水污染物总量上升时，溶解氧浓度下降，低于溶解氧控制区间下限，调高鼓风机运行负荷；当进水污染物总量下降时，溶解氧浓度上升，高于溶解氧控制区间上限，降低鼓风机运行负荷，从鼓风机的运行能耗上来说，在确保溶解氧足够的情况下减少了溶解氧的浪费，节省了鼓风机的运行能耗。

相比于现有技术的缺点和不足，本实用新型提供的一种用于污水处理系统的水质控制装置，其设置合理，通过氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器监测污水处理情况，并根据监测数据联动控制鼓风及曝气，具有节能降耗的优点。

本实用新型不局限于上述实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，包括氨氮传感器、溶解氧传感器、温度传感器、鼓风机、曝气模块和PLC控制部，所述氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器与PLC控制部连接，所述PLC控制部与鼓风机连接，所述鼓风机与设置于污水中的曝气模块连接；PLC控制部通过线缆与鼓风机的变频控制器连接，根据氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器的监测结果，通过变频控制器调节鼓风机的运行，以控制曝气模块调节污水中的氧含量；所述曝气模块的管路上设置有电动调节阀，所述电动调节阀与PLC控制部以调节曝气模块各个管路的流量。

2.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述氨氮传感器设置于污水处理系统的排出口，所述溶解氧传感器设置于污水池内，所述氨氮传感器和溶解氧传感器通过RS485与PLC控制部通讯连接。

3.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述温度传感器包括污水温度传感器和环境温度传感器，其分别与PLC控制部连接以反馈污水及污水处理系统所处环境的温度。

4.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述PLC控制部包括通讯模块、数模转换模块和逻辑控制器；所述通讯模块与氨氮传感器、溶解氧传感器及温度传感器连接，以获取监测信号；所述数模转换模块将获取的监测信号转换，所述逻辑控制器接收转换后的监测信号并进行逻辑运算。

5.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述PLC控制部还包括可编程逻辑控制器。

6.根据权利要求3所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述污水温度传感器为接触式热电偶温度传感器。

7.根据权利要求3所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述环境温度传感器为辐射测温仪。

8.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述氨氮传感器的精确度小于0.05mg/L，所述溶解氧传感器的精确度小于0.05mg/L。

9.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述曝气模块的数量为多个，其为管状结构，并均匀分布于污水处理系统的底部。

10.根据权利要求1所述的用于污水处理系统的水质控制装置，其特征在于，所述曝气模块的管路上还设置有流量计，其与PLC控制部连接以测量曝气模块的出气量。

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