[发明专利]污水处理厂曝气沉砂系统控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于一种污水处理技术领域，是污水处理厂曝气沉砂系统的控制装置与控制方法，具体的是基于进水流量，提高吸砂桁车运行效率，优化气水比，从而使设备与工艺同步优化，全面提升曝气沉砂池处理效果。 

背景技术

目前，城市污水处理厂中，除砂是重要的预处理环节，污水中的泥砂如不去除，会在后续处理单元或渠道内沉积，并使设备过度磨损，严重影响后续污水处理的效果。泥砂量随进水量增加而增加，当进水负荷较高时，曝气量过高会造成砂粒未沉淀便随水流进入后续处理环节；曝气量过低会造成砂粒在沉砂池进水口处沉积，沉淀不均匀，影响吸砂设备正常运行。吸砂桁车是曝气沉砂系统里的重要设备，砂量增加时，吸砂泵有被埋没导致无法运行的危险；砂量减少时，砂泵的持续运行造成电能的浪费。因此，保持沉砂系统随实际泥砂量的多，进行合理高效地运行，对污水处理厂的持续高效运行，有至关重要的意义。因此，需要提出一种污水处理厂曝气沉砂系统控制装置与控制方法。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种污水处理厂曝气沉砂系统控制装置与控制方法，该装置与方法在进水量负荷变化的情况下，能够自动控制曝气量调节和设备运行与进水流量联动，提高曝气沉砂池和处理效果，保持曝气沉砂池持续高效稳定地运行。 

本发明的具体技术方案是： 

污水处理厂曝气沉砂系统控制装置及控制方法，设有曝气沉砂池，该曝气沉砂池前面的进水管连接污水处理厂污水进水泵房，后面的出水管连接污水处理装置的初沉池或生物反应池；曝气沉砂池底部设有与鼓风机连通的曝气头，曝气头下方池底部设有集砂池，曝气沉砂池中设有可移动桁车，该移动桁装有两台砂泵，其特征是：在曝气头与鼓风机连通的管道上设有可控电动阀和气体流量计；在砂泵和桁车的控制系统中安装有电流监视继电器；在曝气沉砂池进水管上安装有液体流量计，并设有控制器，该控制器与所述气体流量计和可控电动阀、液体流量计、电流监视继电器进行信号和控制连接。 

2、根据权利要求1所述的污水处理厂曝气沉砂系统控制装置的控制方法，其特征在于包括以下步骤： 

1)启动控制器，在控制器中设定曝气沉砂池的气水比为GWRSET、气体最大流量VFMAX、进气量最大比较差值为GMAX、比较间隔时间为T1、进水最大流量WINMAX、桁车运行时间基数M、砂泵正常运行最高电流I、砂泵高负荷最高运行电流IMAX；其中气水比设定值GWRSET取值范围为0.1～0.5，进气量最大比较差值为GMAX取值范围0.1～0.5m³/s，比较间隔时间为T1、T2取值范围20～120分钟，进水最大流量取值为正数，桁车运行时间基数M取值范围30～120分钟； 

2)控制装置运行一段时间，达到比较间隔时间T1，控制器采集当前进水流量信号WIN与进气流量信号GIN；计算阀门开度L＝WIN*GWRSET/VFMAX、负荷系数N＝WIN/WINMAX、桁车运行时间T3＝N*M 

3)当WIN*GWRSET-GIN≥GMAX时，调节电动阀开度至L1；当WIN*GWRSET-GIN＜GMAX时，阀门无动作； 

4)当负荷系数N≥0.6时，桁车双泵持续运行；当负荷系数N＜0.6时，桁车双泵间歇运行，运行时间为T3； 

5)当砂泵电流＜I时，桁车正常运行；当I≤砂泵电流＜IMAX时，桁车停车，原地吸砂；当砂泵电流≥IMAX时，桁车停车，故障报警； 

6)重复步骤2)至5)的过程。 

该装置的主要原理是：曝气沉砂系统气水比控制在一定范围内，能够发挥沉砂池沉淀除砂的效果。根据进水量，按照合理气水比控制需气量，与实际进气量进行对比，按照差值调节阀门开度，从而实现气水比恒定。桁车与砂泵的运行时间与进水量关联，水量大时砂泵全部运行，水量小时砂泵间歇运行，不仅提高了砂泵效率，减少后续砂水分离工作量，还降低了砂泵运行能耗，提高设备使用寿命。砂泵需保持垂直吸砂以保证池底积砂量较少和砂泵正常工作。而砂量大时，桁车的持续移动会造成砂管倾斜，砂泵吸砂效果降低，甚至被砂埋没，严重影响除砂效果。在砂泵馈电电路中接入电流监视继电器，设置监视值范围介于正常运行电流值与故障电流值之间，当砂量大时，砂泵抽升负载增大，运转电流增加，继电器输出信号作用于控制线路实现桁车停止运行，砂泵原地吸砂，当砂量减少时，负载降低，电流降低，桁车继续运行。 

本发明的有益效果： 

1、能够自动根据进水量的大水调节曝气池的曝气量，保持合理的曝气量，维持高效的生物降解过程，使泥砂正常的沉淀，又能节约电能，避免过度的曝气；