一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统。


背景技术：

2.随着《水污染防治行动计划》的有力执行，我国黑臭水体治理的阶段性任务趋于完成，直排点源污染得到有效控制，雨季面源及合流制溢流(cso)污染成为河流水系的主要污染源，主要发达地区城市水污染治理重心逐步由点源排放治理过渡到面源、溢流污染治理。通过补短板和厂网提质增效进一步巩固污水收集处理效果，并应对溢流污染问题，是从黑臭水体治理向水体长效消劣达标的关键环节。
3.与源头减排、分流制改造等措施相比，充分挖掘千亿级存量污水处理设施潜能，实现雨天污水厂的稳定、可控高负荷处理，具有投资强度低、实施周期短、短期效果显著等特点。通过近百座污水处理厂调研，发现污泥沉降性能及二沉池的处理负荷是制约雨天污水处理厂水量提升的关键瓶颈问题之一。投加絮凝剂，特别是投加高分子絮凝剂，是原位提升污泥沉降性能的有效手段。但实际运行过程中发现，受水温、水质季节性水质变化等因素影响，污水处理厂在不同季节污泥沉降性能差异较大，部分工况投加高分子絮凝剂效果不明显，甚至会出现随投加量继续增大时污泥体积指数(svi)值反而上升的情况，污泥沉降性变差，并未起到良好的水量提升效果，药剂投加经济性差，显著提高了污水处理厂运行费用。
4.此外，现阶段我国管网污水收集系统，混错接、漏接、破损严重，污水收集效能偏低，污水处理厂进水bod/tn，bod/tp偏低，污水处理厂碳源显著不足。生物除磷作为一种经济有效的除磷技术被广泛应用，但单纯依靠生物除磷较难达到污水深度除磷的要求。化学沉淀法除磷具有操作简单、除磷效率高、除磷效果稳定、抗冲击性强、工艺灵活，在实际工程中被广泛应用。但是化学沉淀法也存在着可能会引入新的化学物质对水体造成二次污染、产泥量大的缺点，人工成本较高。由于缺乏有效过程控制手段，部分污水处理厂在高化学药剂消耗量，高运行费用条件下实现了污水的同步脱氮除磷，但出水水质超标仍然频繁出现，过量药剂的投加及非稳定达标出水对收纳水体水质带来较大影响。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统。解决了当前污水处理过程中药剂添加量不能确定的问题。
6.为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统，包括：
8.进水水量控制与水质在线监测模块、生化处理及出水水质在线监测模块、双加药智能控制模块和控制器；
9.所述控制器，分别与所述进水水量控制与水质在线监测模块、所述生化处理及出水水质在线监测模块和所述双加药智能控制模块连接，用于接收所述进水水量控制与水质
在线监测模块发送的污水处理厂的进水水量和进水水质，及所述生化处理及出水水质在线监测模块发送的出水水质、污泥浓度和污泥泥位，以此确定当前所加药物，进而控制所述双加药智能控制模块执行加药操作；
10.所述双加药智能控制模块，与生化处理及出水水质在线监测模块连接，用于在所述生化处理及出水水质在线监测模块中添加所述当前所加药物。
11.可选的，所述进水水量控制与水质在线监测模块，包括：
12.顺序相连的进水管、变频泵站、进水水质在线监测设备；
13.所述进水水质在线监测设备包括进水流量监测计、进水磷酸盐浓度监测计和进水总氮浓度监测计。
14.可选的，所述进水水质在线监测设备，包括：
15.进水流量监测计、进水磷酸盐浓度监测计和进水总氮浓度监测计；
16.所述进水流量监测计，与所述控制器连接，用于监测所述进水水量并发送至所述控制器；
17.所述进水磷酸盐浓度监测计和所述进水总氮浓度监测计，分别与所述控制器连接，均用于监测所述进水水质。
18.可选的，所述生化处理及出水水质在线监测模块，包括：
19.顺序相连的生化反应器、污泥浓度在线监测仪、二沉池、污泥泥位计、出水水质在线监测设备、排水管；
20.所述生化反应器通过连接管道与所述进水水质在线监测设备连接；
21.所述二沉池的底部与外部的剩余污泥排放系统相连，所述二沉池通过连接管道与所述生化反应器的输入端连接，连接所述二沉池和所述生化反应器的所述连接管道上设有污泥回流泵，将污泥由所述二沉池回流至所述生化反应器；所述污泥泥位计设在所述二沉池内，用于检测所述二沉池的污泥泥位；所述二沉池的输出端与所述出水水质监测设备连接。
22.可选的，所述出水水质在线监测设备包括：出水磷酸盐浓度监测计与出水总氮浓度监测计。
23.可选的，所述双加药智能控制模块，包括：
24.高分子絮凝剂投加器和除磷絮凝药剂投加器；
25.所述高分子絮凝剂投加器，分别与所述生化反应器、所述二沉池连接，用于在所述生化反应器或所述二沉池中添加所述当前所加药物；
26.所述除磷絮凝药剂投加器，分别与所述生化反应器、所述二沉池连接，用于在所述生化反应器或所述二沉池中添加所述当前所加药物。
27.可选的，所述高分子絮凝剂投加器，包括：顺序相连的高分子絮凝剂原液罐、配有搅拌装置的稀释单元、高分子絮凝剂加药泵、补水口与稀释单元；所述补水口与所述稀释单元之间设有阀门；所述高分子絮凝剂加药泵与所述控制器通信连接；
28.所述除磷絮凝药剂投加器，包括顺序相连的絮凝除磷药剂原液罐和絮凝除磷加药泵；所述絮凝除磷加药泵与所述控制器通信连接。
29.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：
30.本技术中公开一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统，包括：进水水量控制
与水质在线监测模块、生化处理及出水水质在线监测模块、双加药智能控制模块和控制器；控制器，分别与进水水量控制与水质在线监测模块、生化处理及出水水质在线监测模块和双加药智能控制模块连接，用于接收进水水量控制与水质在线监测模块发送的污水处理厂的进水水量和进水水质，及生化处理及出水水质在线监测模块发送的出水水质、污泥浓度和污泥泥位，以此确定当前所加药物，进而控制双加药智能控制模块执行加药操作；双加药智能控制模块，与生化处理及出水水质在线监测模块连接，用于在生化处理及出水水质在线监测模块中添加当前所加药物。上述系统中经济高效的提高二沉池处理负荷，提升污泥絮凝沉降效果，降低运行成本与化学药剂消耗量，在有限碳源条件下耦合化学除磷系统，实现污水处理厂在安全、可控条件下稳定超量处理，充分挖掘排水设施潜能，削减溢流污染。
附图说明
31.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是本实用新型一实施例提供的污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统的结构示意图；
33.图2是本发明一实施例提供的污水处理厂双加药耦合高负荷运行方法的流程图。
具体实施方式
34.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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方式，都属于本实用新型所保护的范围。
35.图1是本实用新型一实施例提供的污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统的结构示意图。参见图1，一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行系统，包括：
36.进水水量控制与水质在线监测模块1、生化处理及出水水质在线监测模块2、双加药智能控制模块3和控制器3.14。
37.其中，进水水量控制与水质在线监测模块1，包括顺序相连的进水管1.1、可实时调节流量的变频泵站1.2、连接管道1.3、进水水质在线监测设备1.4，其中进水水质在线监测设备1.4包含但不限于进水流量监测计1.4.1、进水磷酸盐浓度监测计1.4.2与进水总氮浓度监测计1.4.3等。
38.进水流量监测计1.4.1，与控制器3.14连接，用于监测进水水量并发送至控制器3.14；
39.进水磷酸盐浓度监测计1.4.2和进水总氮浓度监测计1.4.3，分别与控制器连接，均用于监测进水水质。其中，进水磷酸盐浓度监测计1.4.2用于检测进水中的磷酸盐浓度，进水总氮浓度监测计1.4.3用于检测进水中的氮浓度。
40.生化处理及出水水质在线监测模块2包括顺序相连的连接管道1.5、生化反应器2.1、污泥浓度在线监测仪2.2、连接管道2.3、二沉池2.4、污泥泥位计2.5、连接管道2.6、出
水水质在线监测设备2.7、排水管2.8。
41.其中，二沉池2.4的底部，与剩余污泥排放系统2.9相连，同时二沉池2.4的底部通过连接管道2.10与生化反应器2.1连接，其中在连接管道2.10上设有污泥回流泵2.11，通过连接管道2.10和污泥回流泵2.11将污泥回流至生化反应器2.1前端。污泥泥位计2.5设在所述二沉池2.4内，用于检测所述二沉池2.4的污泥泥位；二沉池2.4的输出端与所述出水水质监测设备2.7连接。
42.其中出水水质在线监测设备2.7包含但不限于出水磷酸盐浓度监测计2.7.1与出水总氮浓度监测计2.7.2等。
43.双加药智能控制模块3包括高分子絮凝剂投加系统、絮凝除磷药剂投加系统，高分子絮凝剂投加器与絮凝除磷药剂投加器，分别通过连接管道3.8与连接管道3.11连接至投药单元，药剂投加点位为生化反应器2.1，或二沉池2.4前端。
44.高分子絮凝剂投加器，包含顺序相连的高分子絮凝剂原液罐3.1、连接管道3.2、配有搅拌装置3.4的稀释单元3.3、高分子絮凝剂加药泵3.7，补水口3.5与设有阀门的连接管道3.6连接至稀释单元3.3。
45.所述絮凝除磷药剂投加器，包含顺序相连的絮凝除磷药剂原液罐3.9、絮凝除磷加药泵3.10、连接管道3.11。
46.控制器3.14，具体分别与所述进水水质在线监测设备1.4、污泥浓度在线监测仪2.2、污泥泥位计2.5、出水水质在线监测设备2.7相连，实现对系统流量、水质、污泥性状的在线监测，根据进水水量和进水水质、出水水质、污泥浓度和污泥泥位确定当前所加药物，通过变频泵站1.2、污泥回流泵2.11、搅拌装置3.4、阀门3.6、高分子絮凝剂加药泵3.7、絮凝除磷加药泵3.10，调节系统进水量，污泥回流量，高分子絮凝剂加药量及絮凝除磷加药量。
47.其中，控制器实现双加药耦合高负荷处理的具体实现过程可参见图2所示。具体如下。
48.图2是本发明一实施例提供的污水处理厂双加药耦合高负荷运行方法的流程图。参见图2，一种污水处理厂双加药耦合高负荷运行方法，包括：
49.步骤201：测算药剂投加量与污泥沉降性能。此步骤中测算药剂投加量、污泥沉降性能时，首先监测污水处理厂的实际运行情况，然后依据实际运行情况测算药剂投加量和污泥沉降性能。
50.步骤202：依托模型模拟，输入所述药剂投加量与所述污泥沉降性能参数，评估污水处理厂的高负荷处理能力及优化运行参数。此步骤在实现过程中，模拟时使用的模型为现有模型，此处需要利用现有模型结合污水处理厂的实际运行情况进行处理。
51.步骤203：依据所述高负荷处理能力和所述运行参数进行在线控制与应急处理。此处，在进行在线控制时，具体的将进水水量和进水水质、出水水质、污泥浓度和污泥泥位作为控制条件，确定当前所加药品，然后控制双加药智能控制模块添加当前所加药品。在此过程中，控制器需要判断水量大小，浓度大小和泥位大小确定当前所加药品。
52.上述系统中通过实时监测污水处理厂设备的检测结果，对污水处理厂的运行情况进行分析，然后确定需要添加的药品，再控制双加药智能控制模块添加合适的药品。以此经济高效的提高二沉池处理负荷，提升污泥絮凝沉降效果，降低运行成本与化学药剂消耗量，在有限碳源条件下耦合化学除磷系统，实现污水处理厂在安全、可控条件下稳定超量处理，
充分挖掘排水设施潜能，削减溢流污染。
53.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
54.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。