一种废水处理智能化控制系统的制作方法

1.本专利申请涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种废水处理智能化控制系统。


背景技术：

2.近几年国家对环境保护力度越来越大，对于污水排放要求越来越严格。愈加严格的环保排放标准不但需要优化污水处理工艺、提高环保设备的质量，也对生化甚至整个污水系统的控制系统提出了更高的要求。
3.在某些工业污水厂，只能通过化验数据判断污水的指标，从而让操作人员手动调整设备参数，设备不能进行智能化控制，达到节能减排的目的。有些小型工业污水厂更是没有检测仪表，操作人员不能及时了解生化系统的工作状态，出现了生化指标波动，出水不合格的情况。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利申请的目的在于提供一种废水处理智能化控制系统，解决上述现有技术的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种废水处理智能化控制系统，包括连接有进水管和出水管的曝气池，进水管上安装有将废水排向曝气池内的污水泵，所述曝气池内设有检测废水指标的溶解氧测量仪，曝气池内设有一端向外延伸的曝气管，曝气管上安装有使气体加速进入曝气池内的第一变频风机，曝气管上还安装有一控制气体速度的第一电磁阀；
7.还包括一上位机，检测溶解氧测量仪的数据以及曝气管的流量大小；
8.还包括一现场控制器，接收来自上位机的信号，调节驱动装置的工作频率以及第一电磁阀的开度；
9.还包括一plc控制器，用于远程控制上位机。
10.进一步的，所述第一电磁阀设置在曝气管位于第一变频风机和曝气池之间的一段上，曝气管位于第一变频风机和第一电磁阀之间的一段上安装有第一气体流量计，第一气体流量计将曝气管内气体流量信号传输至现场控制器和上位机。
11.进一步的，所述曝气池内还设有一端向外延伸的活性污泥管，活性污泥管上安装有活性污泥输送泵，活性污泥管位于活性污泥输送泵和曝气池之间的一段上安装有第二电磁阀，活性污泥管位于活性污泥输送泵和第二电磁阀之间的一段上安装有第一电磁流量计，第一电磁流量计将活性污泥管内活性污泥流量信号传输至现场控制器和上位机，通过现场控制器控制活性污泥输送泵和第二电磁阀的开度，曝气池内安装有污泥浓度检测仪，污泥浓度检测仪与上位机连接。
12.进一步的，所述曝气池内还设有一端向外延伸的蒸气管，蒸气管上安装有第二变频风机，蒸气管位于第二变频风机和曝气池之间的一段上安装有第三电磁阀，蒸气管位于第二变频风机和第三电磁阀之间的一段上安装有第二气体流量计，第二气体流量计将蒸气
管内蒸汽流量信号传输至现场控制器和上位机，通过现场控制器控制第二变频风机和第三电磁阀的开度，曝气池内安装有温度计，温度计与上位机连接。
13.进一步的，所述曝气池内还设有一端向外延伸的碱液管，碱液管上安装有碱液输送泵，碱液管位于碱液输送泵和曝气池之间的一段上安装有第四电磁阀，碱液管位于碱液输送泵和第四电磁阀之间的一段上安装有第二电磁流量计，第二电磁流量计将碱液管内活性污泥流量信号传输至现场控制器和上位机，通过现场控制器控制碱液输送泵和第四电磁阀的开度，曝气池内安装有碱度计，碱度计与上位机连接。
14.进一步的，所述现场控制器为smart200型号的控制器，上位机为笔记本电脑，plc控制器为p71500型号的控制器。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本废水处理智能化控制系统，不仅可以减少废水处理系统的工作人员、提高控制的精确度、提高故障响应速度，保证了出水合格，更加环保，对于废水处理系统的上下游工艺的连贯性和稳定性也有重要意义。
附图说明
16.图1为本实用新型曝气控制系统原理示意图；
17.图2为本实用新型活性污泥控制系统原理示意图；
18.图3为本实用新型温度控制系统原理示意图；
19.图4为本实用新型碱度控制系统原理示意图。
20.附图标号说明：曝气池1、污水泵2、现场控制器3、上位机4、 plc控制器5、曝气管6、第一变频风机61、第一气体流量计62、溶解氧测量仪63、第一电磁阀64、活性污泥管7、活性污泥输送泵71、第一电磁流量计72、污泥浓度检测仪73、第二电磁阀74、蒸气管8、第二变频风机81、第二气体流量计82、温度计83、第三电磁阀84、碱液管9、碱液输送泵91、第二电磁流量计92、碱度计93、第四电磁阀 94。
具体实施方式
21.以下通过特定的具体实例说明本专利申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利申请的其他优点与功效。本专利申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
22.请参阅图1-4，本实用新型提供如下技术方案：
23.一种废水处理智能化控制系统，如图1示，包括连接有进水管和出水管的曝气池1，进水管上安装有将废水排向曝气池1内的污水泵2，曝气池1内设有检测废水指标的溶解氧测量仪63，曝气池1内设有一端向外延伸的曝气管6，曝气管6上安装有使气体加速进入曝气池1 内的第一变频风机61，曝气管6上还安装有一控制气体速度的第一电磁阀64；
24.还包括一上位机4，检测溶解氧测量仪63的数据以及曝气管6的流量大小；
25.还包括一现场控制器3，接收来自上位机4的信号，调节驱动装置的工作频率以及第一电磁阀64的开度；
26.还包括一plc控制器5，用于远程控制上位机4。
27.现场控制器3为smart200型号的控制器，上位机4为笔记本电脑， plc控制器5为p71500型号的控制器。
28.第一电磁阀64设置在曝气管6位于第一变频风机61和曝气池1 之间的一段上，曝气管6位于第一变频风机61和第一电磁阀64之间的一段上安装有第一气体流量计62，第一气体流量计62将曝气管6 内气体流量信号传输至现场控制器3和上位机4。
29.上位机4为一台内部储存有大量的经验数据、历史数据及溶解氧变化趋势。plc控制器5与上位机4相连，向上位机4提供一个溶解氧设定值，该溶解氧设定值为曝气池1中溶解氧的基准值。溶解氧测量仪63与上位机4相连，用来检测曝气池1内实际的溶解氧浓度，并传输到上位机4。现场控制器3与上位机4相连，现场控制器3接受上位机4的控制指令，并对曝气池1内的气体流量进行控制。
30.在系统稳定的情况下，假设进水水量、水质、水温、污泥浓度等条件都保持不变，第一变频风机61出口压力、曝气量也不变，耗氧速率和充氧速率基本平衡，溶解氧浓度稳定在给定值上；当污水处理过程中出现水质、水量、污泥浓度及其他外界因素干扰时，如入水或污泥回流时，智能供氧系统会及时根据气体流量测量值、溶解氧设定值、溶解氧测量值及溶解氧变化趋势，计算出平衡系统溶解氧浓度需的气体流量值，并将该数据输出到流量控制回路进行平衡和调节，从而使整个系统及时恢复稳定。
31.当废水处理过程中出现因水质、水量及其他外界因素干扰时，智能供氧系统会及时根据气体流量测量值、溶解氧设定值、溶解氧测量值及溶解氧变化趋势，计算出平衡体系溶解氧浓度所需的气体流量值，并将该数据输出到现场控制器3，通过第一变频风机61和第一电磁阀 64进行平衡气体的分配和调节，从而使整个系统及时恢复稳定。
32.作为本案的另一实施例，如图2所示，曝气池1内还设有一端向外延伸的活性污泥管7，活性污泥管7上安装有活性污泥输送泵71，活性污泥管7位于活性污泥输送泵71和曝气池1之间的一段上安装有第二电磁阀74，活性污泥管7位于活性污泥输送泵71和第二电磁阀 74之间的一段上安装有第一电磁流量计72，第一电磁流量计72将活性污泥管7内活性污泥流量信号传输至现场控制器3和上位机4，通过现场控制器3控制活性污泥输送泵71和第二电磁阀74的开度，曝气池1内安装有污泥浓度检测仪73，污泥浓度检测仪73与上位机4连接。
33.上位机4为一台内部储存有大量的经验数据、历史数据及污泥浓度变化趋势。plc控制器5与上位机4相连，向上位机4提供一个污泥浓度设定值，该污泥浓度设定值为曝气池1中污泥浓度的基准值。污泥浓度监测仪73与上位机4相连，用来检测曝气池1内实际的污泥浓度，并传输到上位机4。通过实时污泥浓度计算来确定污泥回流量。现场控制器3与上位机4相连，现场控制器3接受上位机4的控制指令，并对曝气池1内回流的污泥浓度进行控制。
34.作为本案的另一实施例，如图3所示，曝气池1内还设有一端向外延伸的蒸气管8，蒸气管8上安装有第二变频风机81，蒸气管8位于第二变频风机81和曝气池1之间的一段上安装有第三电磁阀84，蒸气管8位于第二变频风机81和第三电磁阀84之间的一段上安装有第二气体流量计82，第二气体流量计82将蒸气管8内蒸汽流量信号传输至现场控制器3和上位机4，通过现场控制器3控制第二变频风机81 和第三电磁阀84的开度，曝气池1内安装有温度计83，温度计83与上位机4连接。
35.上位机4为一台内部储存有大量的经验数据、历史数据及温度变化趋势。plc控制器5与上位机4相连，向上位机4提供一个温度设定值，该温度设定值为曝气池1中温度的基
准值。温度计83与上位机4 相连，用来检测曝气池1内实际的温度，并传输到上位机4。通过实时温度计算来确定蒸气流量。现场控制器3与上位机4相连，现场控制器3接受上位机4的控制指令，并对曝气池1内温度进行控制。
36.具体的，在曝气池1内设置多个水温监测点，水温直接影响活性污泥的活性，曝气池1的温度控制在25-30℃左右，通过多点温度计对蒸汽阀门组进行分组控制，从而精确控制曝气池1的温度，避免出现瞬时水温不均的情况。
37.作为本案的另一实施例，如图4所示，曝气池1内还设有一端向外延伸的碱液管9，碱液管9上安装有碱液输送泵91，碱液管9位于碱液输送泵91和曝气池1之间的一段上安装有第四电磁阀94，碱液管 9位于碱液输送泵91和第四电磁阀94之间的一段上安装有第二电磁流量计92，第二电磁流量计92将碱液管9内活性污泥流量信号传输至现场控制器3和上位机4，通过现场控制器3控制碱液输送泵91和第四电磁阀94的开度，曝气池1内安装有碱度计93，碱度计93与上位机 4连接。
38.控制曝气池1内ph维持在7.5-8，碱度控制在100-120mg/l，为硝化菌正常工作提供适宜环境。
39.上位机4为一台内部储存有大量的经验数据、历史数据及碱度变化趋势。plc控制器5与上位机4相连，向上位机4提供一个碱度设定值，该碱度设定值为曝气池1中碱度的基准值。碱度计93与上位机4 相连，用来检测曝气池1内实际的碱度，并传输到上位机4。通过实时碱度计算来确定碱液流量。现场控制器3与上位机4相连，现场控制器3接受上位机4的控制指令，并对曝气池1内碱度进行控制。
40.上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利申请的权利要求所涵盖。