CN214399977U - 一种集成、强化型aao工艺精确控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统，包括设备设施单元、水质监测单元、数据采集与传输单元、精确控制单元；设备设施单元包括依次连接的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，好氧池前端设置填料区和曝气盘，好氧池末端设置立轴搅拌器；好氧池末端设有连接到缺氧池入口的第一回流单元；沉淀池末端设有连接到预缺氧池/厌氧池的第二回流单元；水质监测单元包括取样管、取样泵、在线检测仪表和生物池过程段仪表；数据采集与传输单元可将水质数据及工艺参数传送至精确控制单元；精确控制单元能够实现自动调整曝气时长、曝气风量及回流量、除磷加药量。本实用新型确保出水稳定达标，且减少鼓风机耗电量，节约运行成本。

Description

一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统。

背景技术

随着对环境污染治理的重视程度日益上升，为进一步改善人居环境，服务乡村振兴，近些年逐步加快了乡镇污水处理设施建设进程，尽可能实现乡镇全覆盖污水处理。当前在乡镇污水厂（站）工艺大多存在抗进水冲击负荷能力小、水力停留时间短、工艺设计不合理等问题，导致出现污水厂（站）出水超标、运行成本高等现象。

中国专利CN201620557072.0公开了一种用于AAO生物池的精确曝气控制系统，包括设备层、自动化层及智能监控层；设备层包括AAO生物池、沉淀池、调节阀及鼓风机，自动化层包括进水仪表、生物池仪表、出水仪表、变频器、4-20mA输出模块和PLC控制系统，智能监控层包括上位机监控系统、参数输入、AAO工艺仿真和底部曝气设备仿真，AAO生物池工艺仿真模型根据进水水质、进水量和AAO生物池中溶解氧的变化动态计算需氧量，由底部曝气设备仿真计算出鼓风机的精确控制参数。该项技术未对AAO工艺进行优化设计，未能解决水力停留时间短且抗冲击负荷能力弱等问题；同时未对精确加药控制进行研究，虽然有能耗降低作用，但不利于出水稳定达标。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统。

为了达到上述目的，本实用新型技术方案如下：

一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统，包括设备设施单元、水质监测单元、数据采集与传输单元、精确控制单元；

所述设备设施单元包括依次连接的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，好氧池前端设置填料区和曝气盘，好氧池末端设置立轴搅拌器；好氧池末端设有连接到缺氧池入口的第一回流单元；沉淀池末端设有连接到预缺氧池/厌氧池的第二回流单元；

所述水质监测单元包括在线检测仪表和生物池过程段仪表，实时掌握现场水质数据及工艺参数；

所述数据采集与传输单元可将水质数据及工艺参数传送至精确控制单元；

所述精确控制单元能够实现自动调整曝气时长、曝气风量及回流量、除磷加药量，确保出水稳定达标。

进一步的，所述设备设施单元还包括搅拌器、回流泵、排泥泵、曝气支管菱形调节阀、鼓风机、加药泵及变频器。

进一步的，所述在线检测仪表通过取样泵、取样管自动采集水样，并自动检测分析数据。

进一步的，所述生物池过程段仪表包括配置在厌氧池、缺氧池的ORP仪、配置在好氧池前端和末端的DO仪和氨氮仪，能够及时关注工艺参数。

进一步的，所述数据采集与传输单元包括4-20mA输入输出模块、通讯传输模块和PLC控制系统。

进一步的，所述精准控制单元包括上位机监控系统、好氧池末端DO控制程序及精准除磷加药控制程序；所述DO控制程序根据好氧池溶解氧来控制曝气时长或曝气量，同时能够根据进出水水量、水质计算需氧量，还能够根据水质监测单元分析出的结果和池内DO值变化调整曝气时长；所述精准除磷加药控制程序是根据出水水量、除磷药剂成分、出水TP和除磷加药核心算法来计算除磷加药量，确保出水稳定达标。

进一步的，所述DO控制程序可替换为曝气时间控制程序。

有益效果：本实用新型好氧池增设纤维束填料，加大了污水接触比表面积，减少了占地面积同时还延长了水力停留时间，又增加了微生物对进水水量、水质的适应性，加大了抗冲击能力；好氧池末端不铺设曝气盘，增设一台立轴搅拌器，作为好氧脱气区，可进一步降低曝气能耗。精确曝气及精确加药控制程序，使得工艺调整更及时有效，即保证出水稳定达标又确保电量、药量不浪费。

附图说明

图1为本实用新型的结构分布图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为图2中A-A截面图。

图中，1-设备设施单元，2-水质监测单元，3-数据采集与传输单元，4-精确控制单元；

11-预缺氧池，12-厌氧池，13-缺氧池，14-好氧池，15-沉淀池，16-内回流管路，17-外回流管路，18-加药间，19-鼓风机房；

21-在线检测仪表，22-生物池过程段仪表；

31-4-20mA输出模块，32-PLC控制系统；

41-上位机监控系统，42- DO控制程序，43-精准除磷加药控制程序；

131-立轴搅拌机；

141-填料区，141a-纤维束滤层，141b-微孔曝气盘；142-脱氧区，142a-小型立轴搅拌器；143-出水堰。

具体实施方式

以下参照具体的实施例来说明本实用新型。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本实用新型，其不以任何方式限制本实用新型的范围。

一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统，如图1所示，分为设备设施单元1、水质监测单元2、数据采集与传输单元3、精确控制单元4四部分。

如图1至图3所示，设备设施单元1包括依次连接的预缺氧池11、厌氧池12、缺氧池13、好氧池14与沉淀池15；其中，

缺氧池13内部设有立轴搅拌机131；

好氧池14前端为填料区141，后端为脱氧区142，填料区141共计两个，每个填料区141的中部容腔填充有纤维束滤层141a，每个填料区141的池底设有多个微孔曝气盘141b；好氧池14末端的脱氧区142内部设置小型立轴搅拌器142a，同时脱氧区142的一侧设有出水堰143，还有好氧池14末端通过设置的一个内回流泵（未示出）让泥水沿内回流管路16（也就是第一回流单元）回到缺氧池13入口处；

沉淀池15通过污水管路直接与好氧池14连接，沉淀池15末端通过设置的一个外回流泵（未示出）让泥水沿外回流管路17（也就是第二回流单元）回到预缺氧池11或/和厌氧池12，结合预缺氧池11和厌氧池12入口处均设置闸阀（未示出），实现可选择性回流到不同区域；

设备设施单元还包括加药间18和鼓风机房19，加药间18内部设加药泵和变频器，且通过PAC加药管181向沉淀池15加药；鼓风机房19通过空气管191向好氧池14的两个填料区141鼓风。

如图2所示，水质监测单元2包括在线检测仪表21和生物池过程段仪表22；在线检测仪表21通过取样泵（未示出）、取样管211自动采集水样，并自动检测分析数据，具体的，分别在预缺氧池11前端、厌氧池12中端、缺氧池13末端、好氧池14前端、中端、末端，以及沉淀池15末端，共七个取样点位，取样泵（未示出）设在取样点附近，分别通过取样管211自动采集水样传送至在线监测间23；如图1所示，生物池过程段仪表22包括配置在缺氧池13的ORP仪、配置在好氧池14末端的DO仪和氨氮仪。

数据采集与传输单元3包括4-20mA输出模块31和PLC控制系统32。

精准控制单元4包括上位机监控系统41、好氧池末端DO控制程序42及精准除磷加药控制程序43。好氧池末端DO控制程序42根据好氧池溶解氧来控制曝气时长或曝气量，根据进出水水量、水质计算需氧量，根据池内DO值变化调整曝气时长，从而减少鼓风机耗电量，节约运营成本。精准除磷加药控制程序43根据出水水量、PAC药剂成分、出水TP和除磷加药核心算法来计算除磷加药量，确保出水稳定达标。其中，DO控制程序42可替换为曝气时间控制程序。另外，精确控制单元程序通过PLC控制柜实现，曝气时长控制主要通过启停曝气机，曝气量控制主要通过PLC控制柜来调整曝气机出风量或调节曝气支管阀门开度，精确除磷加药控制程序主要通过PLC控制柜在加药间调整PAC加药泵频率。

本实用新型的工作原理： AAO工艺单元的脱氮除磷功能齐全、水力停留时间长、抗冲击负荷能力强且工艺参数设计合理，并配置好相应设备，包括推流器、搅拌器、回流泵、排泥泵、调节阀、鼓风机、加药泵及变频器等；然后选择在合理点位设置在线数据仪表，通过取样泵、取样管自动采集水样，并通过在线仪表自动检测分析数据；通过数据传输单元、PLC控制系统将结果传送至上位机控制画面，工程师可现场/远程监控现场实时数据，通过好氧池末端DO控制程序或好氧池曝气时间控制程序、精准除磷加药控制程序开启工艺调整，确保出水稳定达标、经济运行。

Claims (7)

1.一种集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于：包括设备设施单元、水质监测单元、数据采集与传输单元、精确控制单元；

所述设备设施单元包括依次连接的预缺氧池、厌氧池、缺氧池、好氧池、沉淀池，好氧池前端设置填料区和曝气盘，好氧池末端设置立轴搅拌器；好氧池末端设有连接到缺氧池入口的第一回流单元；沉淀池末端设有连接到预缺氧池/厌氧池的第二回流单元；

所述水质监测单元包括取样泵、取样管、在线检测仪表和生物池过程段仪表，实时掌握现场水质数据及工艺参数；

所述数据采集与传输单元可将水质数据及工艺参数传送至精确控制单元；

所述精确控制单元能够实现自动调整曝气时长、曝气风量及回流量、除磷加药量，确保出水稳定达标。

2.如权利要求1所述的集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于，所述设备设施单元还包括搅拌器、回流泵、排泥泵、曝气支管调节阀、鼓风机、加药泵及变频器。

3.如权利要求1所述的集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于，所述在线检测仪表通过取样泵、取样管自动采集水样，并自动检测分析数据。

4.如权利要求1所述的集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于，所述生物池过程段仪表包括配置在厌氧池、缺氧池的ORP仪、配置在好氧池前端和末端的DO仪和氨氮仪，能够及时关注工艺参数。

5.如权利要求1所述的集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于，所述数据采集与传输单元包括4-20mA输入输出模块、通讯传输模块和PLC控制系统。

6.如权利要求1所述的集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于，所述精确控制单元包括上位机监控系统、好氧池末端DO控制程序及精准除磷加药控制程序；所述DO控制程序根据好氧池溶解氧来控制曝气时长或曝气量，同时能够根据进出水水量、水质计算需氧量，还能够根据水质监测单元分析出的结果和池内DO值变化调整曝气时长；所述精准除磷加药控制程序是根据出水水量、除磷药剂成分、出水TP和除磷加药核心算法来计算除磷加药量，确保出水稳定达标。

7.如权利要求6所述的集成、强化型AAO工艺精确控制系统，其特征在于，所述DO控制程序包含曝气时间控制程序、DO仪表控制程序、DO仪表和时间相结合控制程序、人工手动控制程序、根据水质水量智能控制程序多种模式。

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