污水厂精确曝气控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理设备技术领域，特别是涉及一种污水厂精确曝气控制装置。


背景技术：

2.随着城市人员越来越密集，城市用水也越来越大，对于这些排放的污水需要进行处理才能不影响当前环境。生物处理法作为污水处理厂中处理废水的一种常用手段，具有绿色环保，不易造成污染的特点。生物处理法是利用功能微生物的代谢活动对废水中的污染物进行降解，达到废水无害化处理的效果。
3.目前，在污水处理厂中，好氧生物处理法发挥了关键作用，为了创造好氧环境，通常采用鼓风机对好氧池进行曝气。曝气量的大小直接影响着好氧池内生物处理过程的效率。曝气量过低，好氧池内硝化菌活性不足，氨氮去除效率低下，导致出水氨氮超标；曝气量过高，二沉池回流污泥携带过量溶解氧进入缺氧池内，对反硝化等过程造成抑制，亦会造成出水不达标。
4.现有技术提出了一种污水厂用智能曝气控制装置与方法，这种方法是在好氧池的进出水端设置水质检测仪，并将水质检测仪与控制系统连接。水质检测仪实时监测好氧池的进出水端的水体的溶解氧含量、cod、温度、氨氮、以及污泥浓度等，并将监测到的各个参数带入生物模型，依据排放标准理论计算得出相应的曝气量，进而实现好氧池智能曝气控制。但是，目前缺氧池与曝气池之间均会设置内回流管路，曝气池内的液体会再注入缺氧池内进行循环利用。当曝气池内过量曝气时，内回流水体或回流污泥通过内回流管路携带过量溶解氧进入缺氧池，导致曝气量的调控出现较大偏差。
5.因此，设计一种结构简单、能够检测内回流管路的溶解氧浓度、保证整体曝气量的调节更精准的一种污水厂精确曝气控制装置就很有必要。


技术实现要素：

6.为了克服上述问题，本实用新型提供了一种污水厂精确曝气控制装置，通过在内回流管路的输出端设置回流在线溶氧仪以及报警组件，解决了曝气池内过量曝气时导致内回流水体或污泥携带过量溶解氧进入缺氧池的问题。
7.为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案是：
8.一种污水厂精确曝气控制装置，包括缺氧池、与所述缺氧池的输出端连接的曝气池、以及与所述曝气池连接的鼓风机与控制组件；所述曝气池的输出端与内回流管路的输入端连接，所述内回流管路的输出端与所述缺氧池的输入端连接，并在所述内回流管路的输出端设置有回流在线溶氧仪以及报警组件；
9.所述报警组件分别与所述回流在线溶氧仪以及所述控制组件连接，以根据所述回流在线溶氧仪的监测数据向所述控制组件发出报警信号，所述控制组件与所述鼓风机连接，以改变所述鼓风机的风量大小。
10.进一步的，所述报警组件包括通讯模块、存储模块、以及判断模块；所述存储模块与所述通讯模块电连接，并在其内设置有溶解氧浓度标准值。
11.进一步的，所述回流在线溶氧仪用于实时监测流经所述内回流管路的内回流水体及污泥的溶解氧浓度，并与所述通讯模块电连接。
12.进一步的，所述判断模块分别与所述存储模块以及所述通讯模块电连接，以比较所述存储模块内的溶解氧浓度标准值以及所述回流在线溶氧仪监测的当前溶解氧浓度值，判断是否发出报警信号。
13.进一步的，所述控制组件包括与所述通讯模块电连接的上位机、以及与所述上位机电连接的mcp控制柜，所述上位机用于接收所述通讯模块发出的报警信号，并向所述mcp控制柜发出控制信号。
14.进一步的，所述鼓风机的输入端与所述mcp控制柜电连接，其输出端与所述曝气池通过曝气管路连接。
15.进一步的，所述曝气管路上设置有气体流量计以及线性空气调节阀门，所述气体流量计与所述mcp控制柜电连接。
16.进一步的，所述曝气池内设置有cod仪、曝气在线溶氧仪、在线氨氮仪、水温计以及污泥浓度计。
17.进一步的，所述cod仪、曝气在线溶氧仪、在线氨氮仪、水温计以及污泥浓度计均与所述上位机电连接，以将当前水质数据反馈给所述上位机。
18.进一步的，所述上位机内置生物模型，所述生物模型根据当前水质数据计算出最优曝气量。
19.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
20.1.本实用新型的污水厂精确曝气控制装置，通过在内回流管路的输出端设置回流在线溶氧仪以及报警组件，当回流在线溶氧仪监测到回流管路内液体的溶解氧浓度偏高时，报警组件发出报警声，并向控制组件发出报警信号。控制组件控制鼓风机降低曝气量，解决了曝气池内过量曝气时导致内回流水体或污泥携带过量溶解氧进入缺氧池的问题。
21.2.本实用新型的污水厂精确曝气控制装置，通过在曝气池内设置多种水质检测仪，能够实时监测曝气池内水体的溶解氧含量、cod、温度、氨氮、以及污泥浓度等，并将监测的结果反馈给控制组件。控制组件通过生物模型计算得出最优曝气量，并控制鼓风机自行调整曝气量，在确保出水达标的前提下，避免造成过量曝气，有效降低能耗。整个控制过程无需人工参与，减轻了工作人员的负担，降低人员成本。同时，在污水厂的长期运行过程中，控制组件根据得到的数据不断对参数计算模型进行优化调整，保证出水效果最好。
附图说明
22.图1是本实用新型的污水厂精确曝气控制装置的结构示意图；
23.图2是本实用新型的污水厂精确曝气控制装置的报警组件的连接示意图；
24.附图中各部件的标记如下：10、缺氧池；20、曝气池；21、cod仪；22、曝气在线溶氧仪；23、在线氨氮仪；24、水温计；25、污泥浓度计；30、回流管路；31、回流在线溶氧仪；32、报警组件；321、通讯模块；322、判断模块；323、存储模块；40、上位机；50、mcp控制柜；60、鼓风机；70、曝气管路；71、气体流量计；72、线性空气调节阀门。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。
26.实施例1
27.如图1所示，一种污水厂精确曝气控制装置100，包括缺氧池10、与缺氧池10的输出端连接的曝气池20、以及与曝气池20连接的鼓风机60与控制组件。缺氧池10作为不含溶解氧但含有硝酸盐的反应池，能够起到反硝化去除硝态氮的作用。曝气池20通过活性污泥法进行污水处理。控制组件与多种水质检测仪连接，以根据水质检测仪实时检测的数据，控制鼓风机60向曝气池20输入的曝气量。
28.曝气池20与缺氧池10之间设置有内回流管路30。曝气池20的输出端与内回流管路30的输入端连接，内回流管路30的输出端与缺氧池10的输入端连接，并在内回流管路30的输出端设置有回流在线溶氧仪31以及报警组件32。回流在线溶氧仪31能够监测回流至缺氧池10的水质的溶解氧浓度。报警组件32分别与回流在线溶氧仪31以及控制组件连接，以根据回流在线溶氧仪31的监测数据向控制组件发出报警信号。控制组件与鼓风机60连接，以改变鼓风机60的风量大小。
29.如此设置，通过在内回流管路30的输出端设置回流在线溶氧仪31以及报警组件32，当回流在线溶氧仪31监测到回流管路30内液体的溶解氧浓度偏高时，报警组件32发出报警声，并向控制组件发出报警信号。控制组件控制鼓风机60降低曝气量，解决了曝气池20内过量曝气时导致内回流水体或污泥携带过量溶解氧进入缺氧池10的问题。
30.如图1至2所示，在一些实施例中，报警组件32包括通讯模块321、存储模块323、以及判断模块322。
31.具体来讲，回流在线溶氧仪31用于实时监测流经内回流管路30的内回流水体及污泥的溶解氧浓度，并与通讯模块321电连接，以将监测到的数据传递给报警组件32。存储模块323与通讯模块321电连接，并在其内设置有溶解氧浓度标准值。判断模块322分别与存储模块323以及通讯模块321电连接，以比较存储模块323内的溶解氧浓度标准值以及回流在线溶氧仪31监测的当前溶解氧浓度值，判断是否发出报警信号。当检测到当前回流液的溶解氧浓度值高于溶解氧浓度标准值时，判断模块322向通讯模块321发出报警信号，并传递当前溶解氧浓度值。通讯模块321进而将报警信号及当前溶解氧浓度值传递给控制组件。
32.如图1所示，在一些实施例中，控制组件包括与通讯模块321电连接的上位机40、以及与上位机40电连接的mcp控制柜50。上位机40用于接收通讯模块321发出的报警信号，并向mcp控制柜50发出控制信号。上位机40内置生物模型，生物模型根据当前水质数据计算出最优曝气量。mcp控制柜50与鼓风机60电连接，以根据当前控制信号控制鼓风机60的曝气量大小。这种生物模型大多是对污水处理厂进行数学建模，将建模者认为的所有影响鼓风机60风量的因子输入其中，如进水的水量、cod、氨氮、温度、ph、以及气压等等。这些影响因子采用在线仪表测量，并根据一系列的理论公式或经验公式进行程序计算，得出某一时刻鼓风机60应该输出的风量值。
33.如图1所示，在一些实施例中，鼓风机60与曝气池20通过曝气管路70连接，并在曝气管路70上设置有气体流量计71以及线性空气调节阀门72。气体流量计71与mcp控制柜50电连接，以在线监测鼓风机60向曝气池20输入的曝气量大小，便于mcp控制柜50自动调控。线性空气调节阀门72能够线性调节鼓风机60的曝气量大小。
34.如图1所示，在一些实施例中，曝气池20内设置有cod仪21、曝气在线溶氧仪22、在线氨氮仪23、水温计24以及污泥浓度计25。cod仪21、曝气在线溶氧仪22、在线氨氮仪23、水温计24以及污泥浓度计25均与上位机40电连接，以将当前水质数据反馈给上位机40。如此设置，通过在曝气池20内设置多种水质检测仪，能够实时监测曝气池20内水体的溶解氧含量、cod、温度、氨氮、以及污泥浓度等，并将监测的结果反馈给控制组件。控制组件通过生物模型计算得出最优曝气量，并控制鼓风机60自行调整曝气量，在确保出水达标的前提下，避免造成过量曝气，有效降低能耗。整个控制过程无需人工参与，减轻了工作人员的负担，降低人员成本。同时，在污水厂的长期运行过程中，控制组件根据得到的数据不断对参数计算模型进行优化调整，保证出水效果最好。
35.下面对本实用新型的工作方式进行说明：
36.当污水经过缺氧池10处理进入曝气池20后，曝气池20内的cod仪21、曝气在线溶氧仪22、在线氨氮仪23、水温计24以及污泥浓度计25将当前水质数据传递给上位机40。上位机40将这些数据代入生物模型计算出最优曝气量，并向mcp控制柜50发出控制信号。mcp控制柜50控制鼓风机60输出计算后的曝气量，保证出水达标。达标后的水体通过内回流管路30重新流入缺氧池10内。内回流管路30上的回流在线溶氧仪31监测回流水体的溶解氧浓度。当检测到当前回流水体的溶解氧浓度值高于溶解氧浓度标准值时，报警组件32向上位机40发出报警信号，并传递当前溶解氧浓度值。上位机40进而向mcp控制柜50发出控制信号，mcp控制柜50控制鼓风机60降低曝气量。
37.以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。