一种污泥沉降性能监测装置的制作方法

1.本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种污泥沉降性能监测装置。


背景技术：

2.污泥沉降比(sv)是分析污泥性状乃至整个系统运行状况的重要指标。通过观察沉降比可以发现污泥性状的很多问题，上清液是否清澈，是否含有难沉悬浮絮体，絮体粒径大小及紧凑程度等等，污水处理厂运营过程中可以根据沉降比变化，判断污泥状态和处理效果，并采取相应的调整措施改善，是水厂日常运行管理中必不可少的一环。
3.在以活性污泥法处理污水的处理站，影响废水处理工艺运行效果的因素很多,在缺乏经验数据和相关检测设备支持情况下，运行管理人员通常是以沉降比作为指导运行的主要工艺参数，根据沉降比来判断曝气池工艺运行情况，为工艺调整提供科学依据，从而控制废水处理效果。
4.现有的污泥沉降比检测装置存在以下缺陷：首先，受到工作现场光线、图像采集设备等记录条件的限制，无法全面记录污泥沉降曲线、污泥颜色。其次，检测结果精确度不高。还有，对设备昂贵、数据传输要求较高，云平台的维护和数据处理成本高。
5.因此，一种低成本、高检测精度的污泥沉降性能监测装置成为解决问题的关键。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种污泥沉降性能监测装置，其在箱体内设有沉降管、照明装置和摄像装置等，能够精确检测污泥沉降性能，且成本低廉便于后期维护。
7.本发明的目的在于提供一种污泥沉降性能监测方法，能够精确检测污泥沉降性能，且成本低廉便于后期维护。
8.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：
9.箱体，其用于遮蔽光线；
10.沉降管，其竖直设置在所述箱体内的一侧，用于供污泥沉降；
11.照明装置，其设置在所述沉降管的一侧，用于提供面光源；
12.摄像装置，其设置在所述沉降管的另一侧，并与所述照明装置相对设置，用于记录沉降管内的图像；以及
13.进出水管，其与设置在所述沉降管下部的进出水口连接；
14.泥浆泵，其设置在所述进出水管上，用于向所述沉降管内输入或输出泥浆；
15.超声波清洗探头，其设置在所述沉降管的最下端，用于输出超声波；
16.电控磁阀，其设置在所述进出水管上，并位于所述泥浆泵与进出水口之间；
17.控制器，其设置在所述照明装置对侧的箱体内壁上，并分别与所述泥浆泵、电控磁阀、超声波清洗探头、照明装置电连接，用于控制所述泥浆泵、电控磁阀、超声波清洗探头和照明装置的通断。
18.优选的是，还包括：
19.溢水管，其与所述沉降管上端的污泥溢流口连接，用于排出沉降管内过量的污水。
20.优选的是，还包括：
21.触控屏，其设置在所述控制器的上方，并与所述控制器电连接，用于输入和输出指令。
22.优选的是，所述照明装置包括：
23.光源；
24.均光板，其设置在所述光源前端，用于将所述光源的点光源转化为面光源。
25.优选的是，所述沉降管由高硼玻璃管制成，所述高硼玻璃管的厚度为0.5～5毫米，所述高硼玻璃的透光率≥85％。
26.优选的是，所述超声波清洗探头的输出频率为15～40khz。
27.优选的是，所述照明装置的辉度1600～6000nit，均匀度≥75％。
28.优选的是，摄像装置为ccd或cmos中的一种，帧率为15～200fps，nr≥3级。
29.一种如上述任一项所述的污泥沉降性能监测装置的污泥沉降性能监测方法，包括以下步骤：
30.a、开启泥浆泵向沉降管内进水，开启超声波清洗探头；经过时长5～40秒后，关闭泥浆泵，再延时2～10秒后；再开启泥浆泵出水，再经过时长5～40秒后将沉降管内水样排空，同时关闭泥浆泵和超声波清洗探头；重复重复1～3次；
31.b、开启泥浆泵向沉降管内进水，经过时长5～40秒后关闭泥浆泵，经过5～30秒后；开启照明装置,经过5～10秒；开启摄像装置，摄像装置对沉降管内污泥沉降情况进行图像采集和记录，持续5～40分钟；
32.c、所述摄像装置将记录的数据传输至控制器，控制器对摄像装置记录的数据进行分析，得出污泥沉降性能的数据；
33.d、开启泥浆泵反向出水，开启超声波清洗探头，再经过时长5～40秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头；开启泥浆泵进水，开启超声波清洗探头，再经过时长5～40秒后关闭泥浆泵，再经过时长5～40秒后，开启泥浆泵反向出水，再经过时长5～40秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头。
34.发明的有益效果是：在箱体内设有沉降管、照明装置和摄像装置等，能够精确检测污泥沉降性能，且成本低廉便于后期维护。
附图说明
35.图1是本发明一种污泥沉降性能监测装置的立体图。
具体实施方式
36.下面结合附图对发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
37.应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或其它元件或其组合的存在或添加。
38.如图1所示，本发明的一种实现形式，为实现上述目的，本发明采用如下技术方案，包括：
39.箱体110呈方体结构，内部具有容纳空间，用于遮蔽光线。
40.沉降管120竖直设置在所述箱体110内的一侧，用于供污泥沉降。作为一种优选，所述沉降管120由高硼玻璃管制成，所述高硼玻璃管的厚度为0.5～5毫米，所述高硼玻璃的透光率≥85％。
41.照明装置130，其设置在所述沉降管120的一侧，用于提供面光源。摄像装置140，其设置在所述沉降管120的另一侧，并与所述照明装置130相对设置，用于记录沉降管内的图像；作为一种优选，所述照明装置130包括：光源和均光板；所述均光板设置在所述光源前端，用于将所述光源的点光源转化为面光源。作为进一步优选，所述照明装置的辉度1600～6000nit，均匀度≥75％。作为进一步优选，所述摄像装置140为ccd或cmos中的一种，帧率为15～200fps，nr≥3级。
42.进出水管151，与设置在所述沉降管120下部的进出水口121连接。泥浆泵160，其设置在所述进出水管151上，用于向所述沉降管120内输入或输出泥浆。超声波清洗探头170，其设置在所述沉降管120的最下端，用于输出超声波。作为一种优选，所述超声波清洗探头170的输出频率为15～40khz。
43.电控磁阀151a，其设置在所述进出水管151上，并位于所述泥浆泵160与进出水口121之间。控制器180，其设置在所述照明装置对侧的箱体内壁上，并分别与所述泥浆泵160、电控磁阀151a、超声波清洗探头170、照明装置130电连接，用于控制所述泥浆泵160、电控磁阀151a、超声波清洗探头170、照明装置130的通断。
44.在另一个实施例中，还包括：溢水管152，其与所述沉降管上端的污泥溢流口122连接，用于排出沉降管内过量的污水。
45.在另一个实施例中，还包括：触控屏190，其设置在所述控制器180的上方，并与所述控制器180电连接，用于输入和输出指令。
46.在另一个实施例中，所述照明装置130包括：光源和均光板；所述均光板设置在所述光源前端，用于将所述光源的点光源转化为面光源。作为一种优选，所述照明装置的辉度1600～6000nit，均匀度≥75％。作为进一步优选，所述摄像装置140为ccd或cmos中的一种，帧率为15～200fps，nr≥3级。
47.在另一个实施例中，所述沉降管120由高硼玻璃管制成，所述高硼玻璃管的厚度为0.5～5毫米，所述高硼玻璃的透光率≥85％。
48.在另一个实施例中，所述超声波清洗探头170的输出频率为15～40khz。
49.在另一个实施例中，所述照明装置130的辉度1600～6000nit，均匀度≥75％。
50.在另一个实施例中，摄像装置140为ccd或cmos中的一种，帧率为15～200fps，nr≥3级。
51.实施例1
52.a、开启泥浆泵向沉降管内进水，开启超声波清洗探头；经过时长5秒后，关闭泥浆泵，再延时10秒后；再开启泥浆泵出水，再经过时长5秒后将沉降管内水样排空，同时关闭泥浆泵和超声波清洗探头；重复重复3次；
53.b、开启泥浆泵向沉降管内进水，经过时长5秒后关闭泥浆泵，经过30秒后；开启照明装置,经过5秒；开启摄像装置，摄像装置对沉降管内污泥沉降情况进行图像采集和记录，持续40分钟；
54.c、所述摄像装置将记录的数据传输至控制器，控制器对摄像装置记录的数据进行分析，得出污泥沉降性能的数据；
55.d、开启泥浆泵反向出水，开启超声波清洗探头，再经过时长5秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头；开启泥浆泵进水，开启超声波清洗探头，再经过时长40秒后关闭泥浆泵，再经过时长5秒后，开启泥浆泵反向出水，再经过时长40秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头。
56.实施例2
57.a、开启泥浆泵向沉降管内进水，开启超声波清洗探头；经过时长40秒后，关闭泥浆泵，再延时2秒后；再开启泥浆泵出水，再经过时长5～40秒后将沉降管内水样排空，同时关闭泥浆泵和超声波清洗探头；重复重复1次；
58.b、开启泥浆泵向沉降管内进水，经过时长40秒后关闭泥浆泵，经过5秒后；开启照明装置,经过10秒；开启摄像装置，摄像装置对沉降管内污泥沉降情况进行图像采集和记录，持续5分钟；
59.c、所述摄像装置将记录的数据传输至控制器，控制器对摄像装置记录的数据进行分析，得出污泥沉降性能的数据；
60.d、开启泥浆泵反向出水，开启超声波清洗探头，再经过时长40秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头；开启泥浆泵进水，开启超声波清洗探头，再经过时长5秒后关闭泥浆泵，再经过时长40秒后，开启泥浆泵反向出水，再经过时长5秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头。
61.实施例3
62.a、开启泥浆泵向沉降管内进水，开启超声波清洗探头；经过时长20秒后，关闭泥浆泵，再延时8秒后；再开启泥浆泵出水，再经过时长20秒后将沉降管内水样排空，同时关闭泥浆泵和超声波清洗探头；重复重复2次；
63.b、开启泥浆泵向沉降管内进水，经过时长5～40秒后关闭泥浆泵，经过20秒后；开启照明装置,经过8秒；开启摄像装置，摄像装置对沉降管内污泥沉降情况进行图像采集和记录，持续20分钟；
64.c、所述摄像装置将记录的数据传输至控制器，控制器对摄像装置记录的数据进行分析，得出污泥沉降性能的数据；
65.d、开启泥浆泵反向出水，开启超声波清洗探头，再经过时长20秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头；开启泥浆泵进水，开启超声波清洗探头，再经过时长20秒后关闭泥浆泵，再经过时长20秒后，开启泥浆泵反向出水，再经过时长20秒后将沉降管内水样排空，关闭泥浆泵和超声波清洗探头。
66.检测结果的评价：
67.1、污泥颜色
68.污泥颜色结果评价黄色、棕黄色好氧活性污泥正常。微红、红色活性污泥含有铁盐或其他化学物质。灰、灰白如果同时出现溶解氧异常升高，可能是污泥中毒。黄褐色泥龄过长，活性污泥老化。
黑色溶氧不足或污泥中毒出现死泥。
69.2、污泥形态
70.沉淀物的颜色深浅、光泽、鲜艳度。活性污泥活性越高色泽越淡；污泥老化程度越老化色深而无光泽；污泥中毒色泽晦暗；活性污泥负荷越高色泽越淡；丝状菌膨胀淡而白；污泥浓度越高色泽越深；污泥反硝化色泽亮丽。
[0071][0072]
3、沉淀状态
[0073]
沉降比在生化系统中可模拟出二沉池的效果，可以反应出系统的污泥沉降过程的各个阶段，为及早发现生化系统问题提供了可能。各个阶段的沉降状态尤为重要。
[0074]
初期：混合液处于完全混合状态，絮凝状态能够迅速，絮体间隙清晰的间隙水；
[0075]
自由沉淀状态：出现絮体沉降过程；
[0076]
集团沉淀状态：絮体积聚后的整体下沉；
[0077]
压缩沉淀过程：沉降过程已不明显，污泥层厚度逐步压缩。
[0078]
①
在自由沉淀到集团沉淀的阶段，整沉性表现出泥水界面清晰和整体沉淀。原因：活性污泥活性越低越好；污泥负荷越高越好；曝气过度则差；中毒污泥整沉性差；丝状菌膨胀整沉性好但沉速慢。
[0079]
②
沉降速度：活性污泥活性越高沉降越好；污泥老化程度越老化沉降速度越快；活性污泥负荷越高沉降速度越慢；污泥膨胀沉降速度缓慢；惰性物质含量越高沉降速度越快。
[0080]
③
污泥沉降管壁粘挂有活性污泥絮体颗粒，原因是活性污泥老化；曝气过度。
[0081]
4、清晰度
[0082][0083]
5、沉淀物卷毡度
[0084]
正常状态的活性污泥卷毡适度；活性污泥老化过度时表现明显；污泥中毒、高负荷时不具卷毡性。
[0085]
6、其他
[0086]
a.絮体(矾花)形成的速度快，矾花形态大，污泥形状良好；
[0087]
b.污泥沉降的快慢，以5min内完成沉降过程的80％左右为好；
[0088]
c.一般生活污水污泥沉降的百分比以sv30为15％～30％为好。
[0089]
本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。