[发明专利]用于测量污泥层的高度的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量污泥层(sludge layer)的高度的设备和方法。更具体地讲，本发明涉及一种测量沉积在沉积槽(settling tank)的底部的污泥层的高度而不直接接触污泥层的技术。

背景技术

通常，包括氮和磷的废水和有机污染物消耗水中溶解的氧，从而会破坏水下生态系统。此外，使水富营养化会阻碍水源的使用。因此，在水流入河流之前，可去除含在废水中的有机污染物和有机营养物，以防止污染。

通常，在污水处理厂或者废水处理厂，通常使用经济上有优势的生物处理方法来去除有机污染物。例如，通常采用使用微生物的生物处理方法(例如，活性污泥工艺和高级污水处理工艺)来去除有机污染物。然而，生物处理方法在去除有机污染物的同时会产生废污泥，即，过量的活性污泥。

当执行活性污泥工艺时，废水被引入到通气槽(aeration tank)中，接着，微生物可通过吸收和分解废水中包含的有机污染物而生长。生长的微生物可凝结并沉积在最终的沉积槽中。沉积在最终沉积槽的底部的一部分污泥可被传递到通气槽作为活性污泥，剩余部分污泥作为废污泥被去除和抛弃。结果，一定量的微生物可被适当地保持在通气槽中，因此，有机污染物、氮、磷等被充分地去除。

同时，凝结剂可被引入到最终沉积槽中，以快速沉积悬浮的污泥。这里，需要精确地测量沉积在沉积槽中的污泥层的高度，以确定活性污泥的传送时间和废污泥的去除时间。因此，在污水处理厂或者废水处理厂，污泥层的高度被作为主要参数之一来管理。

例如，使用超声波的频率测量方法、使用LED(发光二极管)光的光学测量方法、使用感测元件(例如，附着到具有重块的细绳上的传感器)的方法等可用来测量污泥层的高度。

然而，在使用传统的方法测量污泥层的高度的同时，根据最终沉积槽中的水的量会出现干扰现象(interference phenomenon)，因此，会降低精度和可靠性。

例如，当执行频率测量方法时，由于细小污泥颗粒存在于水面和污泥层的上表面之间，所以会产生干扰，接收机可能不能接收到具有足够强度的频率。结果，会由于干扰而不能精确地测量污泥层的高度。可增大超声波的强度以解决上述问题。在这种情况下，超声波不会从污泥层的上表面被反射。即，超声波可传播通过污泥层。

当测量设备的感测元件被置于水中时，污泥颗粒可能会沉积在感测元件上，因此会降低测量工艺的精度。此外，需要频繁地清洁感测元件。

发明内容

本发明提供一种准确度和可靠性得到改善的用于测量沉积在沉积槽中的污泥层的高度的设备和方法。

本发明还提供一种用于测量沉积在沉积槽中的污泥层的高度的设备，该设备不需要频繁地清洁，并且可根据需要容易地被进一步清洁。

根据本发明的一方面，用于测量污泥层的高度的设备可包括：样品收集容器，设置在沉积槽中，污泥沉积在沉积槽中，样品收集容器向下延伸到沉积槽的底部并具有穿过该样品收集容器的侧壁形成的多个引入孔；多个提取管，分别与所述多个引入孔连接，并延伸到沉积槽之外；测量单元，与提取管连接，以测量透射过沉积槽的流入到提取管中的内容物的光强度；至少一个泵，与测量单元的后侧连接。

根据本发明的另一方面，测量单元可包括：多个阀，分别连接到所述多个提取管；多个测量室，分别连接到所述多个阀；多个传感器，分别设置在所述多个测量室中，以测量光强度。具体地讲，可设置多个泵，所述多个测量室被分成多个组，每个泵可与被分成的多个组中的一组连接。

根据本发明的另一方面，测量单元可包括：多个阀，分别连接到所述多个提取管；共导管，与所述多个阀连接；测量室，与共导管连接；传感器，设置在测量室中，以测量光强度。

根据本发明的另一方面，所述传感器可包括与内容物的流动方向交叉并彼此相对地设置的光发射元件和光接收元件。

根据本发明的另一方面，所述传感器可包括光度计。

根据本发明的另一方面，分别与所述多个测量室对应的多个三通阀可与每个泵的后侧连接，每个三通阀可与用于排放污泥以及水和污泥颗粒的混合物的排放管以及用于供应清洁溶液的清洁管连接。

根据本发明的另一方面，三通阀可与测量室的前侧连接，并且三通阀可与压缩空气管连接。

根据本发明的另一方面，三通阀可与所述泵的后侧连接，并且，三通阀可与用于排放污泥以及水和污泥颗粒的混合物的排放管以及用于供应清洁溶液的清洁管连接。