[发明专利]一种后置生物脱氮滤池自动控制系统

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，涉及城镇污水深度处理和含氮工业废水处理的后置生物脱氮滤池，尤其是一种后置生物脱氮滤池自动控制系统。

背景技术

近年来，中国水资源总量日渐减少，日益严重的水环境污染使水资源的紧张局势进一步加剧，水资源问题已经成为中国经济和社会可持续发展的瓶颈。污水回用对解决城市水资源短缺蕴藏着巨大潜力，污水经过适当的再生处理，可重复利用于景观用水、绿化灌溉、工业冷却等多种用途，实现水资源再利用。我国大部分污水处理厂需要升级改造，以提高污水处理厂出水水质，进一步实现污水再生利用。

后置生物脱氮滤池是集生物脱氮及过滤功能为一体的处理单元，是污废水深度处理工艺的核心工艺设备。该滤池运用物理分离过程去除悬浮物，并运用生物处理去除污水中存在的某些可溶性物质；滤池通常采用粗滤料，悬浮固体可以渗透到滤床深层，滤池工作周期延长，滤池采用气/水反冲洗，确保滤池所要求的清洁。该滤池分为三种工作模式：即过滤模式，反冲洗模式，驱氮模式。其中反冲洗模式分为气洗、(气水)混洗、水洗三个阶段；驱氮是相当于反冲洗阶段的水洗，是用泵通过滤池底部向上冲水，以冲洗脱氮作用过程中形成的气体。

后置生物脱氮滤池为污水处理厂深度脱氮、升级改造、实现污水再生利用的优选工艺。深床滤池的技术基础是气水分布块，即滤池配水系统。滤池配水系统的基本作用是，一方面支撑滤池滤料，另一方面将滤料和滤池底部分离开来。传统的配水系统通常使用小的孔眼或带有小筛孔的滤头(滤网系统)来产生较大的压力差，以实现反冲洗水和空气的分配均匀。这种具有小型开孔的配水系统很容易被固体和生物膜所堵塞。传统配水系统的这些孔眼组成了大约0.5％～1.0％开孔截面，而深床滤池气水分布系统则具有3％～4％开孔截面，并且不再使用高压差来分布反冲洗空气，而是使用独立的反冲洗空气分配系统。

目前，我国对后置生物脱氮滤池的实时自动控制的研究多以机理性研究为主，该方法还没有应用于污水处理厂升级改造和生产高品质再生水的应用实例，自然也没有对实时自动控制、恒水位控制、反冲洗方法进行优化的技术出现。目前需要解决的主要技术问题是：1、传统的滤池技术存在的易堵塞、难于准确判断滤池何时需要反冲洗的问题；2、如何灵活准确的控制滤池反冲洗强度，避免反冲洗强度过大造成滤池反冲洗后恢复时间长，强度过低使得过度生长的生物膜难于彻底从滤池系统中排除，滤池局部出现堵塞的问题；3、如何灵活准确的控制滤池反冲洗时间，避免造成滤池所用反冲洗水量、反冲洗气量过大，增加能耗的问题。4、难于保证滤池反冲洗后，能够在最短的时间内恢复反硝化及过滤功能，保证获得稳定的TN和悬浮物的达标的出水水质。上述问题都给后置生物脱氮滤池污水处理工艺获得良好出水水质带来实际困难，从而阻碍了该工艺运行效果的进一步提高和工艺的推广应用。因此，需要提出一种更好更完善的后置生物脱氮滤池自动控制系统和相应的科学完善的运行方法。

通过公开专利文献检索，尚未发现与本发明申请相同或者相近的公开专利文献。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种后置生物脱氮滤池自动控制系统，该系统通过改变传统的后置生物脱氮滤池的自动控制运行方式，并通过实时过程控制，能够精确判断后置生物脱氮滤池是否需要反冲洗或驱氮，灵活控制反冲洗、驱氮过程所用的时间及强度，能够在节省运行费用条件下，保证后置生物脱氮滤池的反冲洗及驱氮效果。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种后置生物脱氮滤池自动控制系统，由PLC系统主站、I/O从站、人机界面及交换机构成，PLC系统主站设置有n个I/O从站，并分别对应设置为n个滤池，每个滤池就近配置一个远程I/O从站，PLC系统主站通过以太网线缆控制每个滤池的远程I/O从站，主站与从站之间通过以太网交换数据，主站配置人机接口界面。

而且，所述滤池为后置生物脱氮滤池，该滤池包括进水池、脱氮滤池、反冲洗污水池、清水池及清水泵、鼓风机，进水管道连通配水池，配水池的出水通过进水阀连通进入脱氮滤池的配水槽，在脱氮滤池内安装超声波液位计；脱氮滤池的配水槽通过废水阀连通反冲洗污水池；脱氮滤池的下底出水通过出水调节阀连通清水池，该出水调节阀选用气动或电动调节阀；清水发出水通过清水泵经由水洗总管调节阀、水洗阀连通脱氮滤池内的底部，用于水洗反冲洗脱氮滤池；在脱氮滤池内的底部还连通鼓风机，该鼓风机经由气洗阀气洗反冲洗脱氮滤池。

而且，在水洗反冲洗滤池的管路上安装一水流量计，在气洗反冲洗管路上安装一气流量计。

本发明的优点和积极效果是：