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一种污水处理的污泥精密监控系统及其监控方法.pdf

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一种 污水处理 污泥 精密 监控 系统 及其 方法
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摘要
申请专利号:

CN201910042308

申请日:

20190117

公开号:

CN109534494A

公开日:

20190329

当前法律状态:

实质审查的生效

有效性:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效
IPC分类号: C02F3/12 主分类号: C02F3/12
申请人: 重庆市李家沱排水有限公司
发明人: 伍前程;张元禾;殷文明;李辉;陈玲娜;杨瑶;杨钢
地址: 400050 重庆市巴南区李家沱街道西流沱四村160号附1号
优先权:
专利代理机构: 50238 代理人: 杨晓磊
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法律状态
申请(专利)号:

CN201910042308

授权公告号:

法律状态公告日:

20190423

法律状态类?#20572;?/td>

实质审查的生效

摘要

本发明公开了一种污水处理的污泥精密监控系统及其监控方法,包括多个CAST池、曝气总管、回流泵、剩余泵、液位传感器、淤泥浓度检测仪和主控制器?#36745;?#26333;气总管的输出分别通过单池曝气调节阀与CAST池连接,在每一个单池曝气调节阀的后端安装有一个压力变送器,在每一个剩余泵的输出连接有一根外流剩余污泥总管路,在外流剩余污泥总管路上连接有剩余淤泥流量计,在每一个回流泵的输出连接有一根外流回流污泥总管路,在外流回流污泥总管路上连接有回流淤泥流量计,每一根外流剩余污泥总管路上还连接有与其他CAST池贯通的第一?#31181;?#31649;路,每一根外流回流污泥总管路上还连接有分别与其他CAST池贯通的第二?#31181;?#31649;路。本发明提高检测精度。

权利要求书

1.一种污水处理的污泥精密监控系统,包括一个以上的CAST池(1),其特征在于还包括以下部件: 一根与鼓风机连接的曝气总管(2); 与CAST池(1)个数相同且分别放在对应每一个CAST池(1)内的回流泵(3); 与CAST池(1)个数相同且分别放在对应每一个CAST池(1)内的剩余泵(4); 与CAST池(1)个数相同且分别放在对应每一个CAST池(1)内的液位传感器(5); 与CAST池(1)个数相同且分别放在对应每一个CAST池(1)内的淤泥浓度检测仪(6); 一个用于对每一个CAST池(1)内的污泥量进行实时监控的主控制器(7); 其中,在曝气总管(2)的输出分别通过一个单池曝气调节阀(8)与对应的一个CAST池(1)连接,在每一个单池曝气调节阀(8)的后端安装有一个压力变送器(9),在每一个剩余泵(4)的输出连接有一根外流剩余污泥总管路(10),在外流剩余污泥总管路(10)上连接有剩余淤泥流量计(11),在每一个回流泵(3)的输出连接有一根外流回流污泥总管路(12),在外流回流污泥总管路(12)上连接有回流淤泥流量计(13),所述每一根外流剩余污泥总管路(10)上还连接有分别与其他CAST池(1)贯通的第一?#31181;?#31649;路(14),所述每一根外流回流污泥总管路(12)上还连接有分别与其他CAST池(1)贯通的第二?#31181;?#31649;路(15),所述的鼓风机、回流泵(3)、剩余泵(4)、液位传感器(5)、淤泥浓度检测仪(6)、压力变送器(9)、单池曝气调节阀(8)、剩余淤泥流量计(11)和回流淤泥流量计(13)均与主控制器(7)信号连接实现根据曝气强度、液位、活性污泥采样值、回流污泥流量、剩余污泥排放流量计算单池内活性污泥剩余总量,并根据计算获得的活性污泥总量实现污泥转运优先级队列排序后将污泥排入其他CAST池(1),最终控制各池体的回流和剩余污泥排放的先后顺序。 2.根据权利要求 1 所述的一种污水处理的污泥精密监控系统,其特征在于,在单池曝气调节阀(8)上连接有用于监测单池曝气盘前?#25628;?#21147;的在线监测仪表(16),且所述的在线监测仪表(16)与主控制器(7)连接。 3.根据权利要求 1 所述的一种污水处理的污泥精密监控系统,其特征在于,所述液位传感器(5)位于CAST池(1)的底部。 4.根据权利要求 1 所述的一种污水处理的污泥精密监控系统,其特征在于,在回流泵(3)上设有电子阀(17)。 5.一种污水处理的污泥精密监控系统的监控方法,其特征在于具体包括以下?#34903;瑁?根据温度、季节和各厂历史的工艺情况设定当前单池的污泥浓度MLSSset值和污泥泥龄SRT值; 先通过安装在各个单池曝气调节阀(8)后端的压力变送器(9)检测各位单池曝气调节阀(8)后端的压力值,用Pn表示; 然后通过安装在各CAST池(1)内的淤泥浓度检测仪(6)检测各池污泥浓度,并用MLSSn表示; 通过安装在各CAST池(1)内的液位传感器(5)检测各池液位的液位值,并用Leveln表示;然后通过获得的CAST池(1)内液位与曝气盘前?#25628;?#21147;计算曝气盘?#20849;睿?#24182;比较现场曝气视觉感受强度,实时记录不同曝气强度对应?#20849;?#20540;; 由主控器预先定义一个Stepn值作为当前各CAST池(1)工艺的处理阶段情况;且所述的Stepn值?#21069;?#29031;各池工艺处理先后以及各池工艺处理时长进行?#36828;?#35745;算获得的,并通过实时监测各CAST池(1)单位面积的污泥量,用Mudn表示; 当Stepn为曝气阶段,且Pn-Leveln\u0026gt;Pnset时,说明曝气强度达到设定值,此时Mudn=MLSSn×Leveln÷5.0,其中5.0为计算曝气满池液位,Pnset是由运行人?#22791;?#25454;各池实际视觉感观曝气强度设定满曝?#20849;?#30340;预先设定值; 并实时判断每池中Mudn值,当Mudn\u0026gt;=MLSSset,则启用当池的回流泵(3)、剩余泵(4)实?#21482;?#27969;转运污泥和剩余污泥排放;当Mudn\u0026lt;=MLSSset,则停止当池的的回流泵(3)、剩余泵(4),停止回流转运污泥和剩余污泥排放。 6.根据权利要求书5所述的一种污水处理的污泥精密监控系统的监控方法,其特征在于,在?#34903;鐶中,当多池满足?#24066;?#22238;流或剩余排放时,比较各池Mudn值的大小,然后对各池Mudn值进行从大到小排序,然后按照从大到小进行优先回流的操作。 7.根据权利要求书5或6所述的一种污水处理的污泥精密监控系统的监控方法,其特征在于,在?#34903;鐶后加入以下?#34903;瑁?将?#36745;市?#22238;流或剩余排放的池内的活性污泥总量与设定目标的活性污泥浓度进行实时比较,并计算污泥总量∑Mudn值,并获得剩余泵(4)的送流量Qs,然后按照以下公式计算出剩余污泥排泥时间: Ts=(∑(Mudn×Sn))÷Qs÷SRT÷Ns,Ns为同时剩余排泥池个数,Sn为各池面积。

说明书


一种污水处理的污泥精密监控系统及其监控方法
技术领域


本发明涉及一种精密控制的技术领域,尤其是一种污水处理的污泥精密监控系统
及其监控方法。


背景技术


CAST生物?#21040;?#24037;艺(表示为周期循环活性污泥处理工艺)属于生物?#21040;?#22788;理工艺,
其中池体生活体活性紧密关系着工艺对污水的?#21040;?#27835;理能力,其中池体活性污泥量影响着
池内活性污泥泥龄、污泥活性以及活性污泥对水中营养体、氧等资源的需求量。而现有的
CAST工艺活性污泥的控制是通过污泥回流和剩余污泥的排放和处理实现的。但由于现有的
控制方法中多采用时间设定,如回流时间、剩余污泥排放周期和单次排放时间等,导致每组
池体设置基本相同,而时间的设定单一,需要后期通过人为对相应时间段的活性污泥目标
和实时活性污泥浓度检测值差异进?#26800;?#25972;,导致调控及时性差,同时由于CAST工艺各池体
工作时段温度、进水水质、进水水量、曝气量等存在差异,导致各池生物增量存在差异,仅靠
一致的回流和剩余污泥去除控制设定难以较好控制各池污泥泥龄,?#19994;?#25511;全依靠人工操
作,劳动量大,另外污水厂进水存在一定的波动性,如雨期、早晚等,由于CAST工艺单池工艺
时间相对固定,各池的工作最高液位随时间和进水量而不断变化,各池实时活性污泥浓度
也随之发生较大变化,为周期设定等带来不确定因素,影响工艺运行人员正常,因?#22235;?#21069;的
检测淤泥的方法存心检测效果差、操作复杂,人工成本高的问题。


发明内容


本发明的目的是为?#31169;?#20915;上述现有技术的不足而提供一种污水处理的污泥精密
监控系统及其监控方法。本发明实现实现?#36828;?#31934;确污泥控制,提高各池污泥总量调控及时
性;另外还能够解决各池液位差异、工艺段差异等情况下的活性污泥总量精确计算的问题,
最终提高检测效?#21097;?#19988;操作简单,无需人工操作,最终?#26723;?#20154;工成本。


为了实现上述目的,本发明所设计的一种污水处理的污泥精密监控系统,包括一
个以上的CAST池,还包括以下部件:


一根与鼓风机连接的曝气总管;


与CAST池个数相同且分别放在对应每一个CAST池内的回流泵;


与CAST池个数相同且分别放在对应每一个CAST池内的剩余泵;


与CAST池个数相同且分别放在对应每一个CAST池内的液位传感器;


与CAST池个数相同且分别放在对应每一个CAST池内的淤泥浓度检测仪;


一个用于对每一个CAST池内的污泥量进行实时监控的主控制器;


其中,在曝气总管的输出分别通过一个单池曝气调节阀与对应的一个CAST池连接,在
每一个单池曝气调节阀的后端安装有一个压力变送器,在每一个剩余泵的输出连接有一根
外流剩余污泥总管路,在外流剩余污泥总管路上连接有剩余淤泥流量计,在每一个回流泵
的输出连接有一根外流回流污泥总管路,在外流回流污泥总管路上连接有回流淤泥流量
计,所述每一根外流剩余污泥总管路上还连接有分别与其他CAST池贯通的第一?#31181;?#31649;路,
所述每一根外流回流污泥总管路上还连接有分别与其他CAST池贯通的第二?#31181;?#31649;路,所述
的鼓风机、回流泵、剩余泵、液位传感器、淤泥浓度检测仪、压力变送器、单池曝气调节阀、剩
余淤泥流量计和回流淤泥流量计均与主控制器信号连接实现根据曝气强度、液位、活性污
泥采样值、回流污泥流量、剩余污泥排放流量计算单池内活性污泥剩余总量,并根据计算获
得的活性污泥总量实现污泥转运优先级队列排序后将污泥排入其他CAST池,最终控制各池
体的回流和剩余污泥排放的先后顺序。


进一步,为了提高检测效?#21097;?#22312;单池曝气调节阀上连接有用于监测单池曝气盘前
?#25628;?#21147;的在线监测仪表,且所述的在线监测仪表与主控制器连接。


进一步,为了提高监测的准确性,所述液位传感器位于CAST池的底部。


进一步,为了便于控制,在回流泵上设有电子阀。


本发明还公开了一种污水处理的污泥精密监控系统的监控方法,其具体包括以下
?#34903;瑁?br>

A.根据温度、季节和各厂历史的工艺情况设定当前单池的污泥浓度MLSSset值和污泥
泥龄SRT值;


B.先通过安装在各个单池曝气调节阀后端的压力变送器检测各位单池曝气调节阀后
端的压力值,用Pn表示;


C.然后通过安装在各CAST池内的淤泥浓度检测仪检测各池污泥浓度,并用MLSSn表示;


D.通过安装在各CAST池内的液位传感器检测各池液位的液位值,并用Leveln表示;然
后通过获得的CAST池内液位与曝气盘前?#25628;?#21147;计算曝气盘?#20849;睿?#24182;比较现场曝气视觉感受
强度,实时记录不同曝气强度对应?#20849;?#20540;;


E.由主控器预先定义一个Stepn值作为当前各CAST池工艺的处理阶段情况;且所述的
Stepn值?#21069;?#29031;各池工艺处理先后以及各池工艺处理时长进行?#36828;?#35745;算获得的,并通过实
时监测各CAST池单位面积的污泥量,用Mudn表示;


F.当Stepn为曝气阶段,且Pn-Leveln\u0026gt;Pnset时,说明曝气强度达到设定值,此时Mudn=
MLSSn×Leveln÷5.0,其中5.0为计算曝气满池液位,Pnset是由运行人?#22791;?#25454;各池实际视
觉感观曝气强度设定满曝?#20849;?#30340;预先设定值;


G.并实时判断每池中Mudn值,当Mudn\u0026gt;=MLSSset,则启用当池的回流泵(3)、剩余泵实现
回流转运污泥和剩余污泥排放;当Mudn\u0026lt;=MLSSset,则停止当池的的回流泵(3)、剩余泵,停
止回流转运污泥和剩余污泥排放。


进一步,在?#34903;鐶中,当多池满足?#24066;?#22238;流或剩余排放时,比较各池Mudn值的大小,
然后对各池Mudn值进行从大到小排序,然后按照从大到小进行优先回流的操作。


进一步,在?#34903;鐶后加入以下?#34903;瑁?br>

H.将?#36745;市?#22238;流或剩余排放的池内的活性污泥总量与设定目标的活性污泥浓度进行
实时比较,并计算污泥总量∑Mudn值,并获得剩余泵的送流量Qs,然后按照以下公式计算出
剩余污泥排泥时间:


Ts=(∑(Mudn×Sn))÷Qs÷SRT÷Ns,Ns为同时剩余排泥池个数,Sn为各池面积。


本发明得到的一种污水处理的污泥精密监控系统及其监控方法,实现?#36828;?#31934;确污
泥控制,提高各池污泥总量调控及时性;另外还能够解决各池液位差异、工艺段差异等情况
下的活性污泥总量精确计算的问题,最终提高检测效?#21097;?#19988;操作简单,无需人工操作,最终
?#26723;?#20154;工成本。


附图说明:


图1是实施例1中一种污水处理的污泥精密监控系统的结构示意图;


图2是实施例1中一种污水处理的污泥精密监控系统的监控方法的流程示意图。


附图标记中:CAST池1、曝气总管2、回流泵3、剩余泵4、液位传感器5、淤泥浓度检测
仪6、主控制器7、单池曝气调节阀8、压力变送器9、外流剩余污泥总管路10、剩余淤泥流量计
11、外流回流污泥总管路12、回流淤泥流量计13、第一?#31181;?#31649;路14、第二?#31181;?#31649;路15、在线监
测仪表16、电子阀17。


具体实施方式


下面结合实施例对发明创造作进一步说明。


实施例1:


如图1、图2所示,本实施例提供的一种污水处理的污泥精密监控系统,包括一个以上的
CAST池1,还包括以下部件:


一根与鼓风机连接的曝气总管2;


与CAST池1个数相同且分别放在对应每一个CAST池1内的回流泵3;


与CAST池1个数相同且分别放在对应每一个CAST池1内的剩余泵4;


与CAST池1个数相同且分别放在对应每一个CAST池1内的液位传感器5;


与CAST池1个数相同且分别放在对应每一个CAST池1内的淤泥浓度检测仪6;


一个用于对每一个CAST池1内的污泥量进行实时监控的主控制器7;


其中,在曝气总管2的输出分别通过一个单池曝气调节阀8与对应的一个CAST池1连接,
在每一个单池曝气调节阀8的后端安装有一个压力变送器9,在每一个剩余泵4的输出连接
有一根外流剩余污泥总管路10,在外流剩余污泥总管路10上连接有剩余淤泥流量计11,在
每一个回流泵3的输出连接有一根外流回流污泥总管路12,在外流回流污泥总管路12上连
接有回流淤泥流量计13,所述每一根外流剩余污泥总管路10上还连接有分别与其他CAST池
1贯通的第一?#31181;?#31649;路14,所述每一根外流回流污泥总管路12上还连接有分别与其他CAST
池1贯通的第二?#31181;?#31649;路15,所述的鼓风机、回流泵3、剩余泵4、液位传感器5、淤泥浓度检测
仪6、压力变送器9、单池曝气调节阀8、剩余淤泥流量计11和回流淤泥流量计13均与主控制
器7信号连接实现根据曝气强度、液位、活性污泥采样值、回流污泥流量、剩余污泥排放流量
计算单池内活性污泥剩余总量,并根据计算获得的活性污泥总量实现污泥转运优先级队列
排序后将污泥排入其他CAST池1,最终控制各池体的回流和剩余污泥排放的先后顺序。


进一步,为了提高检测效?#21097;?#22312;单池曝气调节阀8上连接有用于监测单池曝气盘前
?#25628;?#21147;的在线监测仪表16,且所述的在线监测仪表16与主控制器7连接。


进一步,为了提高监测的准确性,所述液位传感器5位于CAST池1的底部。


进一步,为了便于控制,在回流泵3上设有电子阀17。


本发明还公开了一种污水处理的污泥精密监控系统的监控方法,其具体包括以下
?#34903;瑁?br>

A.根据温度、季节和各厂历史的工艺情况设定当前单池的污泥浓度MLSSset值和污泥
泥龄SRT值;


B.先通过安装在各个单池曝气调节阀8后端的压力变送器9检测各位单池曝气调节阀8
后端的压力值,用Pn表示;


C.然后通过安装在各CAST池1内的淤泥浓度检测仪6检测各池污泥浓度,并用MLSSn表
示;


D.通过安装在各CAST池1内的液位传感器5检测各池液位的液位值,并用Leveln表示;
然后通过获得的CAST池1内液位与曝气盘前?#25628;?#21147;计算曝气盘?#20849;睿?#24182;比较现场曝气视觉
感受强度,实时记录不同曝气强度对应?#20849;?#20540;;


E.由主控器预先定义一个Stepn值作为当前各CAST池1工艺的处理阶段情况;且所述的
Stepn值?#21069;?#29031;各池工艺处理先后以及各池工艺处理时长进行?#36828;?#35745;算获得的,并通过实
时监测各CAST池1单位面积的污泥量,用Mudn表示;


F.当Stepn为曝气阶段,且Pn-Leveln\u0026gt;Pnset时,说明曝气强度达到设定值,此时Mudn=
MLSSn×Leveln÷5.0,其中5.0为计算曝气满池液位,Pnset是由运行人?#22791;?#25454;各池实际视
觉感观曝气强度设定满曝?#20849;?#30340;预先设定值;


G.并实时判断每池中Mudn值,当Mudn\u0026gt;=MLSSset,则启用当池的回流泵3、剩余泵4实现
回流转运污泥和剩余污泥排放;当Mudn\u0026lt;=MLSSset,则停止当池的的回流泵3、剩余泵4,停止
回流转运污泥和剩余污泥排放。


进一步,在?#34903;鐶中,当多池满足?#24066;?#22238;流或剩余排放时,比较各池Mudn值的大小,
然后对各池Mudn值进行从大到小排序,然后按照从大到小进行优先回流的操作。


进一步,在?#34903;鐶后加入以下?#34903;瑁?br>

H.将?#36745;市?#22238;流或剩余排放的池内的活性污泥总量与设定目标的活性污泥浓度进行
实时比较,并计算污泥总量∑Mudn值,并获得剩余泵4的送流量Qs,然后按照以下公式计算
出剩余污泥排泥时间:


Ts=(∑(Mudn×Sn))÷Qs÷SRT÷Ns,Ns为同时剩余排泥池个数,Sn为各池面积。


通过上述方法实现?#36828;?#35745;算本池曝气盘进出口压力差,用以评价单池曝气强度,
然后根据曝气强度、液位、活性污泥采样值、回流污泥流量、剩余污泥排放流量计算单池内
活性污泥剩余总量,通过计算活性污泥剩余总量计算转运所需污泥回流时间和污泥剩余泵
运行时间然后根据存在曝气强度、液位、活性污泥采样值、回流污泥流量、剩余污泥排放流
量计算单池内活性污泥剩余总之间的关系分析,最终实现由优先级队列控制各池体的回流
和剩余污泥排放先后顺序,?#28304;?#23454;现?#36828;?#31934;确污泥控制,提高各池污泥总量调控及时性;另
外还能够解决各池液位差异、工艺段差异等情况下的活性污泥总量精确计算的问题,最终
提高检测效?#21097;?#19988;操作简单,无需人工操作,最终?#26723;?#20154;工成本。


以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技
术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的?#38468;冢?#32780;且在不背离本发明的精神或
基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将
实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的?#27573;?#30001;所附权利要求而不是上述说
明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和?#27573;?#20869;的所有变化囊括在本发明
内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。


尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可?#36828;?#36825;些实施例进行多种变化、修改、替换
和变?#20572;?#26412;发明的?#27573;?#30001;所附权利要求及其等同物限定。


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