CN217132549U - 一种回流管回流状态的仪表检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种回流管回流状态的仪表检测系统，属于污水处理工艺的技术领域，解决大污水厂回流点位多或分散小污水厂平时无人值守时，对回流是否正常监控的技术问题。水处理工艺设备至少包括好氧区、沉淀区和输气设备，输气设备通过母压缩空气管向好氧区输送氧气或空气，好氧区与沉淀区连通，母压缩空气管设置有第一子压缩空气管，并在沉淀区设有与好氧区连通的第一回流管，第一回流管上设置第一非接触液位开关，第一子压缩空气管上设置有第一压力开关，并与第一回流管连通，当控制系统通过第一非接触液位开关与第一压力开关检测到第一回流管状态异常，会及时通知运维人员，大大提高了系统的准确性和稳定性。

Description

一种回流管回流状态的仪表检测系统

技术领域

本实用新型属于污水处理工艺的技术领域，尤其涉及一种回流管回流状态的仪表检测系统。

背景技术

污水处理是指对生活污水或工业污水等的处理，使排放至外界环境的水达到标准。

现有生化处理工艺污泥回流或混合液回流采用气提式回流，气提的气源来自给好氧区曝气的鼓风机，并在气提气源管管路上装有电磁阀，控制系统通过对电磁阀的控制实现对污泥回流的控制。

大型水厂回流管数量多，当某根回流管断流时运维人员很难及时发现。另外，村镇级小型分散的污水厂普遍是无人值守，当某根回流管断流时运维人员无法及时得知。当回流管出现断流时无法有效反馈至控制系统以通知运维人员及时检修，从而降低了控制系统的监控效率。

有鉴于此，特提出本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种回流管回流状态的仪表检测系统，解决大污水厂回流点位多或分散小污水厂平时无人值守时，对回流是否正常的监控问题。

提供一种回流管回流状态的仪表检测系统，适用于污水处理过程中存在污泥或混合液回流的情况，所述水处理工艺包括厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和输气设备，所述输气设备通过母压缩空气管向所述好氧区输送氧气或空气，所述好氧区与所述沉淀区连通，所述母压缩空气管设置有第一子压缩空气管，并在所述沉淀区设有与所述好氧区连通的第一回流管，所述第一回流管上设置第一非接触液位开关，所述第一子压缩空气管上设置有第一压力开关，并与第一回流管连通，其中：

所述第一压力开关用以监测第一回流管内的压力变化，当第一回流管回流时第一压力开关的压力达到预设值时第一压力开关向控制系统发送信号；

所述第一非接触液位开关用以在当所述第一回流管内没有液体时，非接触液位开关存在一定的静态电容，且当第一回流管内的流体液面升高接近所述非接触液位开关时，流体的寄生电容将耦合在所述非接触液位开关上且电容值变大，电容达到预设值时第一非接触液位开关向控制系统发送信号。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

本发明通过在第一回流管弯头附近设置压力开关和第一非接触液位开关，其中，第一压力开关为常开状态，第一回流管有污泥回流时，第一回流管内压缩空气管与回流管连通位置(排气口)的压力达到一定数值时，第一压力开关动作从而产生闭合信号反馈至控制系统，控制系统检测到第一回流管处于回流状态；第一非接触液位开关为常开状态，在第一回流管有污泥回流时，污泥的寄生电容触发液位开关输出闭合信号至控制系统，控制系统检测到第一回流管处于回流状态。

两种仪表共同检测，可以避免其中一种仪表故障造成无法检测的情况，大大提高了系统的准确性和稳定性，例如，当两个仪表信号出现不同步，控制系统会发出信号不同步报警，运维人员根据报警信息去现场检查回流管及仪表。当两个仪表信号在一个回流周期内均未发生变化，控制系统发出回流管堵塞报警。运维人员根据报警信息去现场排查故障原因，及时消除故障，保证回流效果，进而保证污水处理厂稳定运行。

附图说明

图1为生化处理技术中可能出现的回流流程示意图；

图2为本实用新型监测开关组件的安装示意图。

其中：

1、回流管弯头；a1、第一非接触液位开关；a2、第二非接触液位开关；a3、第三非接触液位开关；a4、第四非接触液位开关；a5、第五非接触液位开关；b1、第一压力开关；b2、第二压力开关；b3、第三压力开关；b4、第四压力开关；b5、第五压力开关；c1、第一子压缩空气管；c2、第二子压缩空气管；c3、第三子压缩空气管；c4、第四子压缩空气管；c5、第五子压缩空气管；d1、第一回流管；d2、第二回流管；d3、第三回流管；d4、第四回流管；d5、第五回流管。

具体实施方式

背景技术中所指出的污泥回流断流主要是以下原因造成：1、气提气源管上的电磁阀故障不动作，污泥回流管失去气源；2、污泥和杂物堵塞回流管。如无法实时对该情况进行监测，影响污水处理厂出水指标。本案旨在提供一种较为准确的监测系统，以监测回流管中的污泥回流断流状态，反馈给所使用的控制系统，控制系统可以是PLC或DCS控制系统或其他控制系统。

水处理工艺设备采用现有已知的工艺或是处于开发中的工艺设备，例如，CAST工艺是循环式活性污泥法的简称，又称为周期循环活性污泥工艺CAST(Cyclic ActivatedSludge Technology)。整个工艺在一个反应器中完成，工艺按"进水-曝气"、"曝气-非曝气"顺序进行，属于序批式活性污泥工艺，是SBR工艺的一种改进型。它在SBR工艺基础上增加了生物选择器和污泥回流装置，并对时序做了调整，从而大大提高了SBR工艺的可靠性及处理效率，又例如，水资源再利用领域中的MBR，又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor)，是一种由活性污泥法与MBR膜图片膜分离技术相结合的新型水处理技术。膜的种类繁多，按分离机理进行分类，有反应膜、离子交换膜、渗透膜等；按膜的性质分类，有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜)；按膜的结构型式分类，有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等，又例如，背景技术中所指出的垂直流迷宫工艺或水平流迷宫工艺或其他工艺设备。

水处理工艺设备通用性的工艺至少包括使用顺流管连通的好氧区、沉淀区和出水区，其中，好氧区设置有输气设备，例如，鼓风机，输气设备通过母压缩空气管向好氧区输送氧气或空气。

如图2所示，本案针对上述水处理工艺设备的改进技术点：

母压缩空气管设置有第一子压缩空气管c1，并在沉淀区设有与好氧区连通的第一回流管d1，第一回流管d1上设置第一非接触液位开关a1，第一子压缩空气管c1上设置有第一压力开关b1，并与第一回流管d1连通，其中：

第一压力开关b1用以监测第一回流管d1内的压力变化，当第一回流管d1回流时，所第一压力开关b1的压力达到预设值时向控制系统发送信号，即为，当控制系统检测到第一回流管d1状态异常，第一压力开关b1向控制系统反馈系统；当回流管没有污泥回流时，第一回流管d1在水池液位以上的部分为空管状态(空气或半空气)。压缩空气从压缩空气排气口通过第一子压缩空气管c1通入第一回流管d1，排气口压强与大气压相同，即第一压力开关b1的取样口压强为零，第一压力开关b1不动作。

工作原理：根据液体压强公式p＝ρgh可知，当第一回流管d1回流时管内充满污泥，排气口位置压强P＝污泥密度*9.8*H。为了保证在污泥回流时第一压力开关b1动作，第一压力开关b1设定值小于P。当污泥回流时，第一压力开关b1取样口的压强(与排气口压强基本相同)大于压力开关设定值，压力开关动作，控制系统检测到第一回流管d1处于回流状态。

第一非接触液位开关a1用以在当第一回流管d1内没有液体时，非接触液位开关存在一定的静态电容，且当第一回流管d1内的流体液面升高接近非接触液位开关时，流体的寄生电容将耦合在非接触液位开关上且电容值变大，达到预设值时向控制系统反馈信号。第一电容式非接触液位开关，安装在第一回流管d1外壁即可，安装高度高于好氧区的最高液面高度。

工作原理：当第一回流管d1没有污泥回流时，第一回流管在水池液位以上的部分为空管状态。此时第一非接触液位开关a1由于没有液体靠近，所以第一非接触液位开关a1不发生动作，没有信号输出；当第一回流管d1有污泥(细污泥)回流时，由于管道内充满污泥，污泥的寄生电容触发第一非接触液位开关a1，第一非接触液位开关a1输出信号传送至控制系统，控制系统检测到第一回流管d1处于回流状态。

上述中的预设位置指根据不同尺寸或型号所确定不同的安装高度，并且污水处理工艺设备中同时使用上述的第一压力开关b1和第一非接触液位开关a1(例如，电容式的非接触式液位开关)，可以避免仪表同时出现检测失准的情况，大大提高了系统的准确性和稳定性，具体的：

控制系统根据第一压力开关b1和第一非接触液位开关a1实时反馈的信号确定是否发送维修信号，例如，仪表信号都接入控制系统，控制系统增加报警逻辑。当两个仪表信号出现不同步，控制系统会发出信号不同步报警，运维人员根据报警信息去现场检查回流管及仪表。当两个仪表信号在一个回流周期内均未发生变化，控制系统发出回流管堵塞报警。运维人员根据报警信息去现场排查故障原因，及时消除故障，保证污水处理厂稳定运行。

优点：

1、利用两种不同原理的仪表，监视污泥回流管状态，使回流监测系统更稳定；

2、两种仪表均不与污泥直接接触，避免出现污泥造成仪表失准的后果；

3、控制系统通过对双仪表信号的比较，能及时和准确的检测到污泥回流管的运行状态，运维人员可以根据报警信息及时处理故障。

上述的部分或全部方案中，优选的，第一回流管d1包括回流管弯头1，第一子压缩空气管c1与回流管弯头1在预设高度位置连通，其中：在回流管弯头1上且朝向沉淀区的预设位置安装第一非接触液位开关a1。

进一步的，应用上述全部或部分实施方式，将其应用在整个污水处理工艺中，针对厌氧区或缺氧区等也可使用压力开关和接触式开关，各个区的原理同上述的沉淀区与好氧区。介于安装在不同位置，采用不同的附图标记进行标识，工作原理如出一辙，如图2所示，具体的：

水处理工艺设备还包括缺氧区，缺氧区与好氧区连通，在好氧区设有与缺氧区连通的第二回流管d2，第二回流管d2设置有第二非接触液位开关a2；

母压缩空气管设置有第二子压缩空气管c2，第二子压缩空气管c2与第二回流管d2在预设高度位置连通，第二压力开关b2安装在第二子压缩空气管c2上，和/或，

水处理工艺设备还包括厌氧区，厌氧区与缺氧区连通，在缺氧区设有与厌氧区连通的第三回流管d3，第三回流管d3上设置有第三非接触液位开关a3；第三压力开关b3；

母压缩空气管设置有第三子压缩空气管c3，第三子压缩空气管c3与第三回流管d3在预设高度位置连通，第三压力开关b3安装在第三子压缩空气管c3上，和/或，

在沉淀区设有与缺氧区连通的第四回流管d4，第四回流管d4上设置有第四非接触液位开关a4，母压缩空气管设置有第四子压缩空气管c4，第四子压缩空气管c4与第四回流管d4在预设高度连通，第四压力开关b4安装在第四子压缩空气管c4上，和/或，

在缺氧区设有自回流的第五回流管，第五回流管上设置有第五非接触液位开关a5，母压缩空气管设置有第五子压缩空气管c5，第五子压缩空气管c5与第五回流管在预设高度位置处连通，第五压力开关b5安装在第五子压缩空气管c5上。

进一步的，上述所指出的第二回流管d2和第三回流管d3和第四回流管d4和第五回流管d5分别设置有回流管弯头1，且每个回流管弯头1上对应安装有非接触液位开关。

上述的方案中，可根据不同的情况，在厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区至少一个设置开关检测组件，优选的，每个区都设置回流管。一般的，以VFL垂直流迷宫工艺为例，都是在底面较为平整的区域进行，上述的第一、二、三、四压力开关的安装高度在同一位置，和/或，电容式非接触液位开关也安装在同一高度位置，且回流管都设置有弯头，弯头的两端分别安装有压力开关和非接触液位开关。如，厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区存在较大的高度差安装位置，厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区的压力开关未在同一高度，各自的反馈信号或动作信号的阈值根据实际情况进行调整。

上述中的每个子压缩空气管上的取样点位置设置压力开关，取样点的压强高于或低于设定数值时压力开关发生动作，输出变化的开关量信号。

Claims (7)

1.一种回流管回流状态的仪表检测系统，适用于污水处理过程中存在污泥或混合液回流的情况，水处理包括厌氧区、缺氧区、好氧区、沉淀区和输气设备，所述输气设备通过母压缩空气管向所述好氧区输送氧气或空气，所述好氧区与所述沉淀区连通，其特征在于，所述母压缩空气管设置有第一子压缩空气管，并在所述沉淀区设有与所述好氧区连通的第一回流管，所述第一回流管上设置第一非接触液位开关，所述第一子压缩空气管上设置有第一压力开关，并与第一回流管连通，其中：

所述第一压力开关用以监测第一回流管内的压力变化，当第一回流管回流时所述第一压力开关的压力达到预设值时向控制系统发送信号；

所述第一非接触液位开关用以在当所述第一回流管内没有液体时，第一非接触液位开关存在一定的静态电容，且当第一回流管内的流体液面升高接近所述第一非接触液位开关时，流体的寄生电容将耦合在所述第一非接触液位开关上且电容值变大，当电容达到预设值时第一非接触液位开关向控制系统发送信号。

2.根据权利要求1所述的回流管回流状态的仪表检测系统，其特征在于，所述第一回流管包括回流管弯头，所述第一子压缩空气管与回流管弯头在预设高度位置连通，其中：

在所述回流管弯头上且朝向所述好氧区的预设位置安装所述第一非接触液位开关。

3.根据权利要求1所述的回流管回流状态的仪表检测系统，其特征在于，所述缺氧区与所述好氧区连通，在所述好氧区设有与所述缺氧区连通的第二回流管，所述第二回流管设置有第二非接触液位开关；

所述母压缩空气管设置有第二子压缩空气管，所述第二子压缩空气管与所述第二回流管在预设高度位置连通，第二压力开关安装在所述第二子压缩空气管上。

4.根据权利要求3所述的回流管回流状态的仪表检测系统，其特征在于，所述厌氧区与缺氧区连通，在所述缺氧区设有与所述厌氧区连通的第三回流管，所述第三回流管上设置有第三非接触液位开关；第三压力开关；

所述母压缩空气管设置有第三子压缩空气管，所述第三子压缩空气管与第三回流管在预设高度位置连通，第三压力开关安装在所述第三子压缩空气管上。

5.根据权利要求4所述的回流管回流状态的仪表检测系统，其特征在于，在所述沉淀区设有与所述缺氧区连通的第四回流管，所述第四回流管上设置有第四非接触液位开关；

所述母压缩空气管设置有第四子压缩空气管，所述第四子压缩空气管与第四回流管在预设高度连通，第四压力开关安装在所述第四子压缩空气管上。

6.根据权利要求5所述的回流管回流状态的仪表检测系统，其特征在于，在所述缺氧区设有自回流的第五回流管，所述第五回流管上设置有第五非接触液位开关；

所述母压缩空气管设置有第五子压缩空气管，所述第五子压缩空气管与第五回流管在预设高度位置处连通，第五压力开关安装在所述第五子压缩空气管上。

7.根据权利要求6所述的回流管回流状态的仪表检测系统，其特征在于，所述第二回流管和第三回流管和第四回流管和第五回流管分别设置有回流管弯头，且每个所述回流管弯头上对应安装有非接触液位开关。

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