申請日2010.08.03
公開(公告)日2011.11.23
IPC分類號G01B11/22
摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量污泥層的高度的設備和方法，所述設備包括：樣品收集容器，設置在沉積槽中，污泥沉積在沉積槽中，樣品收集容器向下延伸到沉積槽的底部并具有穿過該樣品收集容器的側壁形成的多個引入孔;多個提取管，分別與引入孔連接，并延伸到樣品收集容器之外;測量單元，與提取管連接，以測量透射過沉積槽的流入到提取管中的內容物的光強度;至少一個泵，與測量單元的后側連接。
摘要附圖
權利要求書
1.一種用于測量污泥層的高度的設備，所述設備包括：
樣品收集容器，設置在沉積槽中，污泥沉積在沉積槽中，樣品收集容器 向下延伸到沉積槽的底部并具有穿過該樣品收集容器的側壁形成的多個引入 孔;
多個提取管，分別與所述多個引入孔連接，并延伸到沉積槽之外;
測量單元，與提取管連接，以測量透射過沉積槽的流入到提取管中的內 容物的光強度;
至少一個泵，與測量單元的后側連接。
2.如權利要求1所述的設備，其中，測量單元包括：
多個閥，分別連接到所述多個提取管;
多個測量室，分別連接到所述多個閥;
多個傳感器，分別設置在所述多個測量室中，以測量光強度，
其中，所述至少一個泵包括多個泵，所述多個測量室被分成多個組，每 個泵與被分成的多個組中的一組連接。
3.如權利要求1所述的設備，其中，測量單元包括：
多個閥，分別連接到所述多個提取管;
共導管，與所述多個閥連接;
測量室，與共導管連接;
傳感器，設置在測量室中，以測量光強度。
4.如權利要求2或3所述的設備，其中，所述傳感器包括與內容物的流 動方向交叉并彼此相對地設置的光發(fā)射元件和光接收元件。
5.如權利要求2或3所述的設備，其中，所述傳感器包括光度計。
6.如權利要求2所述的設備，其中，分別與所述多個測量室對應的多個 三通閥與每個泵的后側連接，每個三通閥與用于排放污泥以及水和污泥顆粒 的混合物的排放管以及用于供應清潔溶液的清潔管連接。
7.如權利要求3所述的設備，其中，三通閥與測量室的前側連接，并且 該三通閥與壓縮空氣管連接。
8.如權利要求3所述的設備，其中，三通閥與所述泵的后側連接，并且， 該三通閥與用于排放污泥以及水和污泥顆粒的混合物的排放管以及用于供應 清潔溶液的清潔管連接。
9.如權利要求1所述的設備，還包括控制單元，
其中，控制單元包括：
存儲裝置，用于存儲判斷內容物是否是污泥的參考強度數(shù)據(jù)以及與用于 排放污泥的時間點對應的污泥層的高度數(shù)據(jù);
比較判斷部件，用于基于測量單元測量的光強度判斷內容物是否是污泥， 并判斷污泥層的當前高度是否達到了用于排放污泥的時間點的污泥層的高 度;
控制器，基于比較判斷部件的判斷結果控制顯示部件顯示沉積槽內的狀 態(tài)或者控制用于從沉積槽排放污泥的污泥吸入泵的操作。
10.如權利要求1所述的設備，其中，樣品收集容器被氣密地密封，并 且，所述多個引入孔沿著樣品收集容器的長度方向按照規(guī)則的間隔布置。
11.一種用于測量污泥層的高度的方法，所述方法包括：
從沉積有污泥的沉積槽中吸入內容物，以收集樣品，所述內容物在沿著 豎直方向按照規(guī)則的間隔布置的多個位置處被吸入;
將吸入的內容物引入到多個測量室中;
在測量室中測量透射過所述內容物的光的強度;
將測量的光的強度與參考強度進行比較，以判斷每種內容物是否是污泥 或者是水和污泥顆粒的混合物;
基于判斷的結果計算污泥層的高度。
12.一種用于測量污泥層的高度的方法，所述方法包括：
從沉積有污泥的沉積槽中吸入內容物，以收集樣品，所述內容物在沿著 豎直方向按照規(guī)則的間隔布置的多個位置處被依次吸入;
將依次吸入的內容物引入到多個測量室中;
在測量室中測量透射過所述內容物的光的強度;
將測量的強度與參考強度進行比較，以判斷每種內容物是否是污泥或者 是水和污泥顆粒的混合物;
基于判斷的結果計算污泥層的高度。
13.如權利要求11或者12所述的方法，還包括：
當透射過從某位置吸入的內容物的光的強度低于參考強度時，從沉積槽 排放污泥，所述某位置與用于從沉積槽排放污泥的污泥層的預定高度對應。
說明書
用于測量污泥層的高度的設備和方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種用于測量污泥層(sludge layer)的高度的設備和方法。 更具體地講，本發(fā)明涉及一種測量沉積在沉積槽(settling tank)的底部的污 泥層的高度而不直接接觸污泥層的技術。
背景技術
通常，包括氮和磷的廢水和有機污染物消耗水中溶解的氧，從而會破壞 水下生態(tài)系統(tǒng)。此外，使水富營養(yǎng)化會阻礙水源的使用。因此，在水流入河 流之前，可去除含在廢水中的有機污染物和有機營養(yǎng)物，以防止污染。
通常，在污水處理廠或者廢水處理廠，通常使用經(jīng)濟上有優(yōu)勢的生物處 理方法來去除有機污染物。例如，通常采用使用微生物的生物處理方法(例 如，活性污泥工藝和高級污水處理工藝)來去除有機污染物。然而，生物處 理方法在去除有機污染物的同時會產(chǎn)生廢污泥，即，過量的活性污泥。
當執(zhí)行活性污泥工藝時，廢水被引入到通氣槽(aeration tank)中，接著， 微生物可通過吸收和分解廢水中包含的有機污染物而生長。生長的微生物可 凝結并沉積在最終的沉積槽中。沉積在最終沉積槽的底部的一部分污泥可被 傳遞到通氣槽作為活性污泥，剩余部分污泥作為廢污泥被去除和拋棄。結果， 一定量的微生物可被適當?shù)乇３衷谕獠壑�，因此，有機污染物、氮、磷等 被充分地去除。
同時，凝結劑可被引入到最終沉積槽中，以快速沉積懸浮的污泥。這里， 需要精確地測量沉積在沉積槽中的污泥層的高度，以確定活性污泥的傳送時 間和廢污泥的去除時間。因此，在污水處理廠或者廢水處理廠，污泥層的高 度被作為主要參數(shù)之一來管理。
例如，使用超聲波的頻率測量方法、使用LED(發(fā)光二極管)光的光學 測量方法、使用感測元件(例如，附著到具有重塊的細繩上的傳感器)的方 法等可用來測量污泥層的高度。
然而，在使用傳統(tǒng)的方法測量污泥層的高度的同時，根據(jù)最終沉積槽中 的水的量會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象(interference phenomenon)，因此，會降低精度和可 靠性。
例如，當執(zhí)行頻率測量方法時，由于細小污泥顆粒存在于水面和污泥層 的上表面之間，所以會產(chǎn)生干擾，接收機可能不能接收到具有足夠強度的頻 率。結果，會由于干擾而不能精確地測量污泥層的高度。可增大超聲波的強 度以解決上述問題。在這種情況下，超聲波不會從污泥層的上表面被反射。 即，超聲波可傳播通過污泥層。
當測量設備的感測元件被置于水中時，污泥顆�？赡軙练e在感測元件 上，因此會降低測量工藝的精度。此外，需要頻繁地清潔感測元件。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供一種準確度和可靠性得到改善的用于測量沉積在沉積槽中的 污泥層的高度的設備和方法。
本發(fā)明還提供一種用于測量沉積在沉積槽中的污泥層的高度的設備，該 設備不需要頻繁地清潔，并且可根據(jù)需要容易地被進一步清潔。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，用于測量污泥層的高度的設備可包括：樣品收集 容器，設置在沉積槽中，污泥沉積在沉積槽中，樣品收集容器向下延伸到沉 積槽的底部并具有穿過該樣品收集容器的側壁形成的多個引入孔;多個提取 管，分別與所述多個引入孔連接，并延伸到沉積槽之外;測量單元，與提取 管連接，以測量透射過沉積槽的流入到提取管中的內容物的光強度;至少一 個泵，與測量單元的后側連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，測量單元可包括：多個閥，分別連接到所述多 個提取管;多個測量室，分別連接到所述多個閥;多個傳感器，分別設置在 所述多個測量室中，以測量光強度。具體地講，可設置多個泵，所述多個測 量室被分成多個組，每個泵可與被分成的多個組中的一組連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，測量單元可包括：多個閥，分別連接到所述多 個提取管;共導管，與所述多個閥連接;測量室，與共導管連接;傳感器， 設置在測量室中，以測量光強度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述傳感器可包括與內容物的流動方向交叉并 彼此相對地設置的光發(fā)射元件和光接收元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述傳感器可包括光度計。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，分別與所述多個測量室對應的多個三通閥可與 每個泵的后側連接，每個三通閥可與用于排放污泥以及水和污泥顆粒的混合 物的排放管以及用于供應清潔溶液的清潔管連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，三通閥可與測量室的前側連接，并且三通閥可 與壓縮空氣管連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，三通閥可與所述泵的后側連接，并且，三通閥 可與用于排放污泥以及水和污泥顆粒的混合物的排放管以及用于供應清潔溶 液的清潔管連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還可設置控制單元�？刂茊卧砂ǎ捍鎯ρb 置，用于存儲判斷內容物是否是污泥的參考強度數(shù)據(jù)以及與用于排放污泥的 時間點對應的污泥層的高度數(shù)據(jù);比較判斷部件，用于通過基于測量單元測 量的光強度判斷內容物是否是污泥，并判斷污泥層的當前高度是否達到了用 于排放污泥的時間點的污泥層的高度;控制器，基于比較判斷部件的判斷結 果控制顯示部件顯示沉積槽內的狀態(tài)或者控制用于從沉積槽排放污泥的污泥 吸入泵的操作。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，樣品收集容器可被氣密地密封，并且，所述多 個引入孔可沿著樣品收集容器的長度方向按照規(guī)則的間隔布置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于測量污泥層的高度的方法可包括：從沉積 有污泥的沉積槽中吸入內容物，以收集樣品，所述內容物在沿著豎直方向按 照規(guī)則的間隔布置的多個位置處被吸入;將吸入的內容物引入到多個測量室 中;在測量室中測量透射過所述內容物的光的強度;將測量的光的強度與參 考強度進行比較，以判斷每種內容物是否是污泥或者是水和污泥顆粒的混合 物;基于判斷的結果計算污泥層的高度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于測量污泥層的高度的方法可包括：從沉積 有污泥的沉積槽中吸入內容物，以收集樣品，所述內容物在沿著豎直方向按 照規(guī)則的間隔布置的多個位置處被依次吸入;將依次吸入的內容物引入到多 個測量室中;在測量室中測量透射過所述內容物的光的強度;將測量的強度 與參考強度進行比較，以判斷每種內容物是否是污泥或者是水和污泥顆粒的 混合物;基于判斷的結果計算污泥層的高度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，當透射過從某位置吸入的內容物的光的強度低 于參考強度時，可從沉積槽排放污泥，所述某位置與用于從沉積槽排放污泥 的污泥層的預定高度對應。
