CN214693528U - 一种精准曝气自动调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及曝气设备，具体是一种精准曝气自动调节装置，包括曝气器组件、鼓风机、曝气机控制器、中央控制器和现场子控制系统；所述现场子控制系统包括阀门控制器、数个支管阀门、数个用于监测反应池的氨氮监测仪和一个用于监测反应池的溶解氧监测仪，所述阀门控制器用于控制支管阀门的启闭；所述中央控制器分别连接阀门控制器、溶解氧监测仪、曝气机控制器和主阀门以调节控制供气量；所述曝气器组件可竖直升降的设在反应池内，所述曝气器组件的竖直升降由曝气机控制器控制。通过曝气运行的控制系统与曝气装置进行优化安装、合理布置，实现自动化配合控制，弥补人工调节的不足，达到低耗能、低成本、高效率的效果。

Description

一种精准曝气自动调节装置

技术领域

本实用新型涉及生化曝气设备，具体是一种精准曝气自动调节装置。

背景技术

目前污水处理工艺还是传统的活性污泥法，包括物理法、化学法和生物法。生物处理法是各种污水处理工艺的核心处理方法。生物处理法是利用微生物的新陈代谢来降解污水中的有机污染物。微生物分为好氧微生物、厌氧微生物和兼氧微生物，它们分别处于不同的生活环境中。好氧微生物和硝化菌在好氧反应池中生存，主要降解挥发性有机物和固化氨氮，需要提供大量的氧气。

生物处理法离不开曝气系统，曝气系统的优劣直接影响到微生物的活性，影响出水水质标准。然而曝气系统耗能占整个污水处理厂站耗能的50-70%的份额，是污水处理厂能耗最高的运行单元。因此，曝气系统节能降耗是污水处理降低运营成本的关键。曝气器组件固设在池底，鼓风机的控制方式也相对比较简单，一般会通过人工根据经验开／停风机以及调节空气阀门开度来控制供气量，无法实现对设备节能空间的综合有效利用。

污水处理厂曝气器组件，还是以固定安装方式为主，由于污水处理系统的时变性、时滞性、扰动性以及水质水量波动大等特性，造成了各种不稳定因素，很难做到科学合理的运行，经常发生供气量不足或过剩的现象，导致生化池污泥活性恶化及溶解氧不稳定的弊端，能耗浪费严重。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种精准曝气自动调节装置，对曝气运行的控制系统与曝气装置进行优化安装、合理布置，实现自动化配合控制，弥补人工调节的不足，达到低耗能、低成本、高效率的效果。本实用新型采用的技术方案如下：

一种精准曝气自动调节装置，包括曝气器组件、鼓风机、曝气器控制器、中央控制器和现场子控制系统；

所述现场子控制系统包括曝气器控制器、数个支管阀门、数个用于监测反应池的氨氮监测仪和一个用于监测反应池的溶解氧监测仪，所述曝气器控制器用于控制支管阀门的启闭；

所述鼓风机经设在管道上的主阀门和支管阀门向反应池内供气，所述鼓风机配备有变频器，所述曝气器控制器连接并控制变频器；

所述中央控制器分别连接曝气器控制器、溶解氧监测仪、鼓风机控制器和主阀门以调节控制供气量；

所述曝气器组件可竖直升降的设在反应池内，所述曝气器组件的竖直升降由曝气器控制器控制。

上述精准曝气自动调节装置，所述曝气器组件配置有升降装置，所述升降装置包括减速电机、两个呈左右布置的竖直升降螺杆和数个滑轮组件；右侧的所述升降螺杆的螺母连接曝气器组件、上端连接减速电机，所述升降螺杆由减速电机驱动使曝气器组件上升或下降，左侧的所述升降螺杆的螺母连接曝气器组件、上端连接减速同步机，所述减速同步机通过水平的连杆与减速电机传动连接；所述滑轮组件包括呈上下固设的两个滑轮和吊绳，所述吊绳的端部绕过两个滑轮后固连于曝气器组件；

所述减速电机由曝气器控制器控制启停。

上述精准曝气自动调节装置，所述中央控制器分别连接有COD检测仪和进水流量计以采集反应池内污水数据。

上述精准曝气自动调节装置，所述主阀门两侧的管道上分别设有空气流量计和压力监测仪表，所述中央控制器分别连接空气流量计和压力监测仪表以采集供气数据。

上述精准曝气自动调节装置，所述升降螺杆外套装有护套管，所述护套管的一侧设有用于使升降螺杆的螺母上下滑动的滑槽。

本实用新型的有益效果为：中央控制器通过采集多样的数据，自动调节控制曝气器组件升降和鼓风机的供气量，使整个曝气系统的事实曝气需求与曝气器组件、鼓风机协调一致，避免出现供气过多或喘振现象，极大节省能耗。

附图说明

图1为本实用新型实施例的组成示意图；

图2为本实用新型实施例的曝气机组件示意图；

图3为本实用新型实施例的曝气机组件升降结构示意图；

图4为本实用新型实施例的护套管结构示意图。

图中：1、反应池；2、曝气器组件；3、鼓风机；4、变频器；5、鼓风机控制器；6、中央控制器；7、曝气器控制器；8、COD检测仪；9、进水流量计；10、空气流量计；11、主阀门；12、压力监测仪表；13、支管阀门；14、氨氮监测仪；15、溶解氧监测仪；16、护套管；17、减速电机；18、升降螺杆；19、连杆；20、减速同步机；21、滑槽；22、接口；23、脚架；24、滑轮；25、吊绳。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步解释

本实施例是一种精准曝气自动调节装置，主要从控制系统和硬件设施上，实现自动控制精准曝气，节省曝气系统的能耗。该调节装置主要包括曝气器组件2及其升降装置、鼓风机3、中央控制器6和现场子控制系统。

曝气器组件2包括NORRES Pre-pur聚氨酯材质曝气膜片、PU支撑管、与输气支管连接进气的接口22、卡箍、不锈钢输气框架、可调节的脚架23、冷凝水排放管等。升降装置用于使曝气器组件2在反应池1内升降，所述升降装置包括减速电机17、两个呈左右布置的竖直升降螺杆18和数个滑轮组件。

参考图2，右侧的所述升降螺杆18的螺母焊接曝气器组件2、上端连接减速电机17，所述升降螺杆18由减速电机17驱动使曝气器组件2上升或下降，左侧的所述升降螺杆18的螺母焊接曝气器组件2、上端连接减速同步机20，所述减速同步机20通过水平的连杆19与减速电机17传动连接；所述滑轮组件包括呈上下固设的两个滑轮24和吊绳25，所述吊绳25的端部绕过两个滑轮24后固连于曝气器组件2，可使曝气器组件2处于水平位置。在本实施例中，对应于曝气器组件2的四个边角设有四组滑轮组件，滑轮24固设在反应池1的池壁上。

参考图3和图4，所述升降螺杆18外套装有护套管16，护套管16采用1000mm×1000mm的不锈钢方管，可以保护升降螺杆18。所述护套管16的一侧设有用于使升降螺杆18的螺母上下滑动的滑槽21，所述滑槽21宽度40mm，用来使升降螺杆18的螺母上下移动。

所述鼓风机3空气悬浮鼓风机或磁悬浮鼓风机，配备有放空阀门和空气冷却系统，鼓风机3连接变频器4。所述鼓风机3经设在输气管道上的主阀门11和支管阀门13向反应池1内供气。所述主阀门11两侧管道上分别设有空气流量计10和压力监测仪表12。主阀门11和支管阀门13采用柱塞式电动阀门，具有耐热、耐老化、耐腐蚀的特点，可接受启闭指令，调节输气管道风量大小、分配供气量。输气管道采用不锈钢管，规格可根据污水处理规模及总供气量而定，主管风速为10m/s，支管风速为5m/s。

反应池1内设有溶解氧监测仪15和数个氨氮监测仪14。

参考图1，鼓风机控制器5连接并控制变频器4从而调节控制鼓风机3的供气量。所述升降装置的减速电机17由曝气器控制器7控制启停从而实现控制曝气器组件2的竖直升降。

中央控制器6是曝气系统的中枢指令中心，合理分配供气量并与曝气器组件2协调工作。所述中央控制器6分别连接有COD检测仪8和进水流量计9以采集处理系统接纳污水数据。所述中央控制器6分别连接空气流量计10和压力监测仪表12以采集供气数据。中央控制器6分别连接曝气器控制器7、氨氮监测仪14和溶解氧监测仪15来调节控制鼓风机3对反应池1的供气。

参考图1，该自动调节装置通过鼓风机控制器5和中央控制器6的工作原理为：

①数据采集：污水到达污水处理厂后，设置在前端进水处的COD检测仪8和进水流量计9首先采集到进水水质和进水流量的数据，该数据被传输到中央控制器6。设在反应池1内的氨氮监测仪14和溶解氧监测仪15，将采集到的溶解氧和氨氮的监测值传输到中央控制器6。鼓风机3、压力监测仪表12和空气流量计10的数据也传输到中央控制器6。

②数据处理：中央控制器6将采集到的数据进行计算处理，根据设定程序向各区域发出信息指令。

③指令实施和反馈：

a)当进水处的COD和进水流量低于设计标准时，依据设计规范气水比（4-6:1）及反应池1内的COD和氨氮值，中央控制器6按设定程序计算后向变频器4和鼓风机3传输信息指令，调节鼓风机3转速，以减少供风量、降低管网压力。

b)由于鼓风机3运转速度降低，导致输气管网内的风量、风压的降低；若低于空气管网出口压力（静压）则会出现喘振现象，损坏设备。为了避免该现象，中央控制器6根据设定的压力下限值，向升降装置的减速电机17发出信息指令，将曝气器组件2提升到设定位置，从而减少出口压力（静压），节省能耗。

c)当进水COD和进水流量与设计规模相符时，根据中央控制器6的信息指令调整鼓风机3到正常运行状态，曝气器组件2下降到初始设置状态，以保障反应池1出水符合设计要求。

d)当鼓风机3调整到设备允许的极限值时，总送风量达到稳定的状态。若反应池1出口溶解氧仍然高出标准值达不到理想效果，中央控制器6向现场子控制系统发出信息指令，曝气器控制器7调节支管阀门13合理分配气量，使反应池1内各段溶解氧符合工艺设计要求。

Claims (5)

1.一种精准曝气自动调节装置，其特征在于：包括曝气器组件（2）、鼓风机（3）、鼓风机控制器（5）、中央控制器（6）和现场子控制系统；

所述现场子控制系统包括曝气器控制器（7）、数个支管阀门（13）、数个用于监测反应池（1）的氨氮监测仪（14）和一个用于监测反应池（1）的溶解氧监测仪（15），所述曝气器控制器（7）用于控制支管阀门（13）的启闭；

所述鼓风机（3）经设在管道上的主阀门（11）和支管阀门（13）向反应池（1）内供气，所述鼓风机（3）配备有变频器（4），所述鼓风机控制器（5）连接并控制变频器（4）；

所述中央控制器（6）分别连接曝气器控制器（7）、溶解氧监测仪（15）、鼓风机控制器（5）和主阀门（11）以调节控制供气量；

所述曝气器组件（2）可竖直升降的设在反应池（1）内，所述曝气器组件（2）的竖直升降由曝气器控制器（7）控制。

2.根据权利要求1所述精准曝气自动调节装置，其特征在于：所述曝气器组件（2）配置有升降装置，所述升降装置包括减速电机（17）、两个呈左右布置的竖直升降螺杆（18）和数个滑轮组件；右侧的所述升降螺杆（18）的螺母连接曝气器组件（2）、上端连接减速电机（17），所述升降螺杆（18）由减速电机（17）驱动使曝气器组件（2）上升或下降，左侧的所述升降螺杆（18）的螺母连接曝气器组件（2）、上端连接减速同步机（20），所述减速同步机（20）通过水平的连杆（19）与减速电机（17）传动连接；所述滑轮组件包括呈上下固设的两个滑轮（24）和吊绳（25），所述吊绳（25）的端部绕过两个滑轮（24）后固连于曝气器组件（2）；

所述减速电机（17）由曝气器控制器（7）控制启停。

3.根据权利要求1所述精准曝气自动调节装置，其特征在于：所述中央控制器（6）分别连接有COD检测仪（8）和进水流量计（9）以采集反应池（1）内污水数据。

4.根据权利要求1所述精准曝气自动调节装置，其特征在于：所述主阀门（11）两侧的管道上分别设有空气流量计（10）和压力监测仪表（12），所述中央控制器（6）分别连接空气流量计（10）和压力监测仪表（12）以采集供气数据。

5.根据权利要求2所述精准曝气自动调节装置，其特征在于：所述升降螺杆（18）外套装有护套管（16），所述护套管（16）的一侧设有用于使升降螺杆（18）的螺母上下滑动的滑槽（21）。

Images