[发明专利]好氧污水处理曝气量调节系统

说明书

技术领域

 本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种污水生物处理领域。

背景技术

好氧处理是污水生物处理中最为重要的工艺，也是污水处理能耗较大的工艺，其中曝气是生物处理工艺中耗能最大的过程。

现有技术中曝气设备往往人工手动调节，且曝气量大小的调节主要根据曝气池和出水溶解氧含量来决定，误差较大。

氧利用速率是表征好氧污泥消耗氧气速度的最直接的参数，也是调节曝气量最准确的参数，然而在实际过程中，测定需要在实验室中进行，往往难以与实际曝气量调节相结合。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种好氧污水处理曝气量调节系统。本发明所涉及的好氧污水处理曝气量调节系统通过在曝气池表面设置的若干气体收集装置，使用自动控制系统准确控制气体收集装置的内部压力，使之与大气压接近，以确保数据采集的准确性；通过干燥器去除水蒸气，保证数据采集的精度；经过流量计和气体浓度传感器测定气体的组分和流量等实时数据，得到好氧污泥消耗氧气速度最直接的参数，经由自动控制系统分析，判断当前工况下的曝气量状况，依曝气量不足或过量；依次调节曝气设备的曝气量，提高污水处理系统的准确率和效率，降低能耗。

为实现上述目的，本发明所涉及的好氧污水处理曝气量调节系统由曝气设备、气体监测系统、自动控制系统、执行系统及气体采集管路组成；其中曝气设备安装在曝气池中，气体监测系统中的各监测仪器仪表安装在气体采集管路上，自动控制系统与气体监测系统中的各仪器仪表及执行系统中的各仪器连接。

1、曝气设备

所述曝气设备包括鼓风机、表面曝气机等，一般安装在曝气池中。

2、气体监测系统

所述气体监测系统包括漂浮在曝气池表面的若干个气体采集装置。其中有内部安装气体压力传感器的气体采集装置，及内部安装有气体体积流量计的气体采集装置；此外在管路上还安装有干燥器，氧气、二氧化碳浓度传感器，温度传感器和质量流量计等，这些仪器仪表一起构成气体监测系统。其中，气体采集装置通过气体采集管路与干燥器，氧气、二氧化碳浓度传感器，温度传感器和质量流量计等依次相连接。

3、自动控制系统

所述自动控制系统为有信息处理能力的设备，如PLC或电脑或电控板等。

所述自动控制系统接收的输入信号包括各个气体采集装置上的气体压力传感器信号及气体温度传感器信号、体积流量计信号、质量流量计信号，以及氧气、二氧化碳浓度传感器信号等；当气体采集装置上内部压力（表压）超出设定值范围时，开启或关闭真空泵，从而使得气体采集装置内部从曝气池表面逸出的气体量与经气体采集管路抽出的气体量彼此平衡，保证气体采集装置内部压力一直处于设定范围；自动控制系统通过接收各种气体信号，分析现有工况下氧气利用速率（Oxygen Utilization Rate），调节曝气设备的供气量，从而实现好氧曝气过程供氧量的控制。

所述自动控制系统的输出信号主要包括真空泵控制信号、电磁阀控制信号和曝气设备控制信号。

4、执行系统

所述执行系统包括真空泵、电磁阀等。

本发明所涉及的好氧污水处理曝气量调节系统，作为优选，气体采集装置是通过自身浮力或通过绳索等拉力作用漂浮在曝气池表面，与曝气池表面构成一个密闭空间的装置；其可以均匀分布在曝气池表面上，也可以分布在根据曝气池表面几何形状特点或经测试得到的特征点上。

对于具有多台曝气设备的曝气池，自动控制系统还可以根据不同位置气体采集装置的气体分析数据，有选择的分别调节各曝气设备的曝气量。例如，对于流程较长的曝气池，沿程的数据呈下降趋势，出水端的数据最小，就可以根据该区域的自动控制系统分析气体数据，降低曝气量，从而节约能耗。

 

附图说明：

图1好氧污水处理曝气量调节系统气体收集装置主视图；

图2 好氧污水处理曝气量调节系统气体检测装置工艺流程图；

图3 好氧污水处理曝气量调节系统自动控制系统输入/输出图；

图4 三通阀101、102、103工作示意图；

图5 三通阀104、105工作示意图。