申請日2013.10.28

　　公開(公告)日2014.01.15

　　IPC分類號C02F3/02

　　摘要

　　本發(fā)明所涉及的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過在曝氣池表面設(shè)置的若干氣體收集裝置，使用自動控制系統(tǒng)準(zhǔn)確控制氣體收集裝置的內(nèi)部壓力，使之與大氣壓接近，以確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性;通過干燥器去除水蒸氣，保證數(shù)據(jù)采集的精度;經(jīng)過流量計和氣體濃度傳感器測定氣體的組分和流量等實時數(shù)據(jù)，得到好氧污泥消耗氧氣速度最直接的參數(shù)，經(jīng)由自動控制系統(tǒng)分析，判斷當(dāng)前工況下曝氣量狀況，依曝氣量不足或過量;依次調(diào)節(jié)曝氣設(shè)備的曝氣量，提高污水處理系統(tǒng)的準(zhǔn)確率和效率，降低能耗。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)由曝氣設(shè)備、氣體監(jiān)測系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，由曝氣設(shè)備、氣體監(jiān)測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)及氣體采集管路組成;其中曝氣設(shè)備安裝在曝氣池中;氣體監(jiān)測系統(tǒng)包括各類監(jiān)測儀器儀表，所述監(jiān)測儀器儀表安裝在氣體采集管路上;自動控制系統(tǒng)與氣體監(jiān)測系統(tǒng)中的各儀器儀表及執(zhí)行系統(tǒng)中的各儀器連接;

　　其特征在于：所述氣體監(jiān)測系統(tǒng)包括至少一個內(nèi)部安裝氣體壓力傳感器的氣體采集裝置，及一個內(nèi)部安裝有氣體體積流量計的氣體采集裝置。

　　2.如權(quán)利要求1所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述氣體監(jiān)測系統(tǒng)中包括干燥器，氧氣、二氧化碳濃度傳感器，溫度傳感器和質(zhì)量流量計。

　　3.如權(quán)利要求1或2所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述曝氣設(shè)備有鼓風(fēng)機、表面曝氣機等。

　　4.如權(quán)利要求1或2所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述自動控制系統(tǒng)為有信息處理能力的設(shè)備，PLC或電腦或電控板等。

　　5.如權(quán)利要求3所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述自動控制系統(tǒng)為有信息處理能力的設(shè)備，PLC或電腦或電控板等。

　　6.如權(quán)利要求2所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述干燥器至少兩個。

　　7.如權(quán)利要求1或2所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述干燥器兩端安裝截止閥。

　　8.如權(quán)利要求1或2或6所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述氣體采集管路上安裝至少一個截止閥。

　　9.如權(quán)利要求3所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述氣體采集管路上安裝至少一個截止閥。

　　10.如權(quán)利要求4所述的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于：所述氣體采集管路上安裝至少一個截止閥。

　　說明書

　　好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種污水生物處理領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　好氧處理是污水生物處理中最為重要的工藝，也是污水處理能耗較大的工藝，其中曝氣是生物處理工藝中耗能最大的過程。

　　現(xiàn)有技術(shù)中曝氣設(shè)備往往人工手動調(diào)節(jié)，且曝氣量大小的調(diào)節(jié)主要根據(jù)曝氣池和出水溶解氧含量來決定，誤差較大。

　　氧利用速率是表征好氧污泥消耗氧氣速度的最直接的參數(shù)，也是調(diào)節(jié)曝氣量最準(zhǔn)確的參數(shù)，然而在實際過程中，測定需要在實驗室中進行，往往難以與實際曝氣量調(diào)節(jié)相結(jié)合。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。本發(fā)明所涉及的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)通過在曝氣池表面設(shè)置的若干氣體收集裝置，使用自動控制系統(tǒng)準(zhǔn)確控制氣體收集裝置的內(nèi)部壓力，使之與大氣壓接近，以確保數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性;通過干燥器去除水蒸氣，保證數(shù)據(jù)采集的精度;經(jīng)過流量計和氣體濃度傳感器測定氣體的組分和流量等實時數(shù)據(jù)，得到好氧污泥消耗氧氣速度最直接的參數(shù)，經(jīng)由自動控制系統(tǒng)分析，判斷當(dāng)前工況下的曝氣量狀況，依曝氣量不足或過量;依次調(diào)節(jié)曝氣設(shè)備的曝氣量，提高污水處理系統(tǒng)的準(zhǔn)確率和效率，降低能耗。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所涉及的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)由曝氣設(shè)備、氣體監(jiān)測系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)及氣體采集管路組成;其中曝氣設(shè)備安裝在曝氣池中，氣體監(jiān)測系統(tǒng)中的各監(jiān)測儀器儀表安裝在氣體采集管路上，自動控制系統(tǒng)與氣體監(jiān)測系統(tǒng)中的各儀器儀表及執(zhí)行系統(tǒng)中的各儀器連接。

　　1、曝氣設(shè)備

　　所述曝氣設(shè)備包括鼓風(fēng)機、表面曝氣機等，一般安裝在曝氣池中。

　　2、氣體監(jiān)測系統(tǒng)

　　所述氣體監(jiān)測系統(tǒng)包括漂浮在曝氣池表面的若干個氣體采集裝置。其中有內(nèi)部安裝氣體壓力傳感器的氣體采集裝置，及內(nèi)部安裝有氣體體積流量計的氣體采集裝置;此外在管路上還安裝有干燥器，氧氣、二氧化碳濃度傳感器，溫度傳感器和質(zhì)量流量計等，這些儀器儀表一起構(gòu)成氣體監(jiān)測系統(tǒng)。其中，氣體采集裝置通過氣體采集管路與干燥器，氧氣、二氧化碳濃度傳感器，溫度傳感器和質(zhì)量流量計等依次相連接。

　　3、自動控制系統(tǒng)

　　所述自動控制系統(tǒng)為有信息處理能力的設(shè)備，如PLC或電腦或電控板等。

　　所述自動控制系統(tǒng)接收的輸入信號包括各個氣體采集裝置上的氣體壓力傳感器信號及氣體溫度傳感器信號、體積流量計信號、質(zhì)量流量計信號，以及氧氣、二氧化碳濃度傳感器信號等;當(dāng)氣體采集裝置上內(nèi)部壓力(表壓)超出設(shè)定值范圍時，開啟或關(guān)閉真空泵，從而使得氣體采集裝置內(nèi)部從曝氣池表面逸出的氣體量與經(jīng)氣體采集管路抽出的氣體量彼此平衡，保證氣體采集裝置內(nèi)部壓力一直處于設(shè)定范圍;自動控制系統(tǒng)通過接收各種氣體信號，分析現(xiàn)有工況下氧氣利用速率(Oxygen Utilization Rate)，調(diào)節(jié)曝氣設(shè)備的供氣量，從而實現(xiàn)好氧曝氣過程供氧量的控制。

　　所述自動控制系統(tǒng)的輸出信號主要包括真空泵控制信號、電磁閥控制信號和曝氣設(shè)備控制信號。

　　4、執(zhí)行系統(tǒng)

　　所述執(zhí)行系統(tǒng)包括真空泵、電磁閥等。

　　本發(fā)明所涉及的好氧污水處理曝氣量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，作為優(yōu)選，氣體采集裝置是通過自身浮力或通過繩索等拉力作用漂浮在曝氣池表面，與曝氣池表面構(gòu)成一個密閉空間的裝置;其可以均勻分布在曝氣池表面上，也可以分布在根據(jù)曝氣池表面幾何形狀特點或經(jīng)測試得到的特征點上。

　　對于具有多臺曝氣設(shè)備的曝氣池，自動控制系統(tǒng)還可以根據(jù)不同位置氣體采集裝置的氣體分析數(shù)據(jù)，有選擇的分別調(diào)節(jié)各曝氣設(shè)備的曝氣量。例如，對于流程較長的曝氣池，沿程的數(shù)據(jù)呈下降趨勢，出水端的數(shù)據(jù)最小，就可以根據(jù)該區(qū)域的自動控制系統(tǒng)分析氣體數(shù)據(jù)，降低曝氣量，從而節(jié)約能耗。