曝气池溶解氧浓度控制系统及污水处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种曝气池溶解氧浓度控制系统及污水处理系统，所述曝气池溶解浓度控制系统包括：溶氧仪，所述溶氧仪包括：用于探测曝气池中溶解氧浓度的探头以及用于将所述探头探测的溶解氧浓度转换为电信号的变送器；罗茨鼓风机，用于向所述曝气池送风，所述罗茨鼓风机与所述曝气池为一一对应关系；控制装置，与所述溶氧仪的变送器和罗茨鼓风机连接，用于根据溶氧仪探测的溶解氧浓度控制罗茨鼓风机的运行频率，改变罗茨鼓风机的供风量。本实用新型能够精确控制曝气池中溶解氧浓度，并提升污水处理效果。
【专利说明】曝气池溶解氧浓度控制系统及污水处理系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污水处理技术，特别是一种曝气池溶解氧浓度控制系统及污水处理系统。
【背景技术】
[0002]随着社会的发展，水资源紧缺的问题日益严重，水将成为制约社会发展的一项重要因素。人们也越来越重视水处理技术的开发和改进。
[0003]污水生物处理工艺是污水处理工艺中比较特殊的一种，又称为活性污泥法。活性污泥法可以分为好氧法和厌氧法等。在好氧生物污水处理系统中，微生物利用水中的溶解氧，氧化降解水中的有机污染物，然后进行微生物和水的分离操作，达到净化污水的目的。溶解氧英文名称为Dissolved Oxygen，通常记作D0，是指溶解在水里氧的含量，用每升水里氧气的毫克数表示，单位为mg/L。
[0004]为了使水中微生物获得足够的溶解氧，人们通过表面搅拌向水中进行充气，水中溶解氧的多少是生物污水处理工艺中非常重要的一个指标，溶解氧能比较直观、迅速的反映整个系统的运行状况，对溶解氧的控制可以直接影响到污水处理效果。
[0005]但由于污水处理过程中存在诸多不确定因素，进水水量、水质的变化、活性污泥状态的变化都可造成曝气池内溶解氧的变化，使曝气池内经常出现欠氧或过氧的现象，影响污水处理效果。
[0006]目前污水处理厂鼓风系统多为一台或多台鼓风机，运行时将所有鼓风机的出气管合并，通过一根空气管道送出鼓风机房，到曝气池后再分为多个空气管道，分别给多座曝气池供气，而溶氧控制系统则为单座曝气池的溶氧仪信号反馈该座曝气池供风管道的阀门开启度调节，进行空气量的控制，从而控制曝气池的溶解氧。但该种方法控制精度低，曝气池溶氧变化范围大，而且调整一座曝气池的阀门会引起其他曝气池的风量变化，造成联锁反应，使得控制变得异常复杂。
实用新型内容
[0007]本实用新型的发明目的在于提供一种曝气池溶解氧浓度控制系统，以能够精确控制曝气池中溶解氧浓度，并提升污水处理效果。
[0008]为实现上述目的，本实用新型提供了一种曝气池溶解氧浓度控制系统，包括:
[0009]溶氧仪，所述溶氧仪包括:用于探测曝气池中溶解氧浓度的探头以及用于将所述探头探测的溶解氧浓度转换为电信号的变送器；
[0010]罗茨鼓风机，用于向所述曝气池送风，所述罗茨鼓风机与所述曝气池为一一对应关系;
[0011]控制装置，与所述溶氧仪的变送器和罗茨鼓风机连接，用于根据溶氧仪探测的溶解氧浓度控制罗茨鼓风机的运行频率。
[0012]进一步，所述控制装置包括可编程逻辑控制器。[0013]进一步，所述控制装置包括与上位机通讯的通讯模块。
[0014]进一步，所述通讯模块包括以太网通讯模块和/或过程现场总线模块。
[0015]进一步，所述溶氧仪为在线溶氧仪。进一步，所述溶氧仪的探测精度小于或等于0.05mg/L。
[0016]本实用新型还提供一种污水处理系统，包括曝气池，所述曝气池设置有上述曝气池溶解氧浓度控制系统。
[0017]本实用新型的技术方案中，通过设置单台罗茨鼓风机向单座曝气池送风，使得曝气池能够获得所需的氧气，通过设置溶氧仪来实时探测曝气池中溶解氧的浓度，并将探测的结果通过变送器发送至与之连接的控制装置中，使得控制装置根据当前溶解氧的浓度值来实时地调节该台罗茨鼓风机的运行频率，进而调节该座曝气池的曝气量，不仅可以避免过氧或欠氧现象，还可将曝气池中溶解氧浓度精确控制在预定范围内，因此也可以提升污水处理的效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型实施例1提供的曝气池溶解氧浓度控制系统的结构示意图。
[0019]图2为图1中的控制装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。
[0021]实施例1
[0022]图1为本实用新型实施例1提供的曝气池溶解氧浓度控制系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括溶氧仪10、罗茨鼓风机(可配变频电机)12和控制装置14。溶氧仪10用于探测曝气池中的溶解氧浓度，其包括用于探测曝气池中溶解氧浓度的探头101以及用于将探头101探测的溶解氧浓度转换为电信号的变送器102 ;罗茨鼓风机12用于向所述曝气池送风，其中罗茨鼓风机12与曝气池为 对应关系，与现有技术不同，本实施例通过单台罗茨鼓风机向单座曝气池送风；控制装置14，与溶氧仪10和罗茨鼓风机12连接，用于根据溶氧仪10探测的溶解氧浓度控制罗茨鼓风机12的运行频率。
[0023]上述溶氧仪10的探头101用于深入曝气池中，探测曝气池中溶解氧的浓度，变送器102输入端连接探头101，输出端连接控制装置14，用于将探头101探测的溶解氧浓度转换为电信号传送至控制装置14。例如，变送器102可以将探头传输的溶解氧浓度值转换为4?20mA或O?20mA的模拟电信号，并将该模拟电信号传送至控制装置14。
[0024]上述技术方案中，溶氧仪10连接控制装置14，构成反馈回路，控制装置14连接罗茨鼓风机12，构成控制回路。工作时，可在变送器102中设定溶解氧浓度的测量上限和下限，对应模拟电信号的4?20mA，罗茨鼓风机12启动时以最低频率启动，一般为20HZ，供风量最小，若溶氧仪探测得知曝气池中当前的溶解氧浓度低于设定的溶解氧浓度下限时，控制装置14则控制罗茨鼓风机12的运行频率升高，每次升高的频率不超过1HZ，优选的为
0.2-0.6HZ，更优选的为0.3-0.5HZ，使得送风量增大，然后等待溶氧仪10的信号反馈，直到曝气池中溶解氧浓度处于预设范围内，罗茨鼓风机每次升高频率的动作时间间隔不少于I分钟，但不超过10分钟，优选的时间间隔为2-4分钟；罗茨鼓风机运行过程中，探测到曝气池中溶解氧浓度高于设定的溶氧控制上限时，控制装置14控制罗茨鼓风机12的运行频率降低，减少曝气池的曝气量，每次降低的频率不超过1HZ，优选的为0.2-0.6HZ，更优选的为
0.3-0.5HZ，使得送风量减小，然后等待溶氧仪10的信号反馈，直到曝气池中溶解氧浓度处于预设范围内，罗茨鼓风机每次降低频率的动作时间间隔不少于I分钟，但不超过10分钟，优选的时间间隔为2-4分钟。
[0025]因此，上述技术方案中，通过设置单台罗茨鼓风机(可配变频电机)12向单座曝气池送风，使得曝气池能够获得所需的氧气，通过设置溶氧仪10来实时探测曝气池中溶解氧的浓度，并将探测的结果发送至控制装置14中，使得控制装置根据当前溶解氧的浓度值来实时地调节罗茨鼓风机12的运行频率，进而调节曝气池的曝气量，不仅可以避免过氧或欠氧现象，还可将曝气池中溶解氧浓度精确控制在预定范围内。
[0026]为了保证溶解氧浓度的控制精度，溶氧仪10的探测精度小于或等于0.05mg/L，采用这种精度的溶氧仪，可以精确控制曝气池内溶解氧浓度变化浮动在±0.10?±0.5之间。
[0027]本实施例中，溶氧仪10优选采用铁电极溶氧仪。另外，由于探头101安装在具有曝气搅拌的活性污泥内，为了避免溶氧仪在曝气池的活性污泥中被损坏，溶氧仪10中还安装有自清洗装置。
[0028]图2为图1中的控制装置的结构示意图。如图2所示，控制装置14具体可为控制柜，其包括可编程逻辑控制器(PLC) 141，可编程逻辑控制器(PLC) 141通过模数转换器142连接溶氧仪10的变送器102，数模转换器142用于将变送器102传输的模拟信号转换为数字信号后传送给可编程逻辑控制器。使用可编程逻辑控制器，可根据探测的溶解氧浓度值精确控制罗茨鼓风机的运行频率。
[0029]本实施例中，为了保证对曝气池中溶解氧浓度的实时控制，控制装置14向罗茨鼓风机12输送动作信号的周期为1-10分钟，优选的，为2-4分钟，更优选的，为2.5-3.5分钟。
[0030]本实施例中，为了保证对曝气池中溶解氧浓度的实时控制，罗茨鼓风机12每次频率变化的幅度不超过1HZ，优选的为0.2-0.6HZ，更优选的为0.3-0.5HZ。
[0031]可选地，控制装置14还包括与上位机通讯的通讯模块143，该通讯模块143具体可包括以太网通讯模块和/或过程现场总线(Process-Field BUS)模块，通过通讯模块，可将溶氧仪当前的探测结果、罗茨鼓风机当前的运行频率、控制装置的故障报警信息等上传至上位机进行实时监控，并且，上位机可通过通讯模块143，向控制模块发送控制罗茨鼓风机的指令，以远程控制罗茨鼓风机的启动、停止、升速、降速等。
[0032]实施例2
[0033]本发明实施例2提供了一种污水处理系统，该系统包括曝气池，所述曝气池设置有实施例1中提供的曝气池溶解氧浓度控制系统。
[0034]曝气池溶解氧浓度控制系统的工作原理和技术效果已在实施例1中详细描述，不再赘述。
[0035]该技术方案中，曝气池溶解氧浓度控制系统通过设置单台罗茨鼓风机12向单座曝气池送风，使得曝气池能够获得所需的氧气，通过设置溶氧仪10来实时探测曝气池中溶解氧的浓度，并将探测的结果发送至控制装置14中，使得控制装置根据当前溶解氧的浓度值来实时地调节罗茨鼓风机12的运行频率，进而调节曝气池的曝气量，不仅可以避免过氧或欠氧现象，还可将曝气池中溶解氧浓度精确控制在预定范围内，达到精确控制溶解氧浓度的目的，使得应用该控制系统的污水处理系统提升污水处理的效果。
[0036]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种曝气池溶解氧浓度控制系统，其特征在于，包括: 溶氧仪，所述溶氧仪包括:用于探测曝气池中溶解氧浓度的探头以及用于将所述探头探测的溶解氧浓度转换为电信号的变送器； 罗茨鼓风机，用于向所述曝气池送风，所述罗茨鼓风机与所述曝气池为 对应关系; 控制装置，与所述溶氧仪的变送器和罗茨鼓风机连接，用于根据溶氧仪探测的溶解氧浓度控制罗茨鼓风机的运行频率，改变罗茨鼓风机的供风量。
2.根据权利要求1所述的曝气池溶解氧浓度控制系统，其特征在于，所述控制装置包括可编程逻辑控制器。
3.根据权利要求1所述的曝气池溶解氧浓度控制系统，其特征在于，所述控制装置包括与上位机通讯的通讯模块。
4.根据权利要求3所述的曝气池溶解氧浓度控制系统，其特征在于，所述通讯模块包括以太网通讯模块和/或过程现场总线模块。
5.根据权利要求1-4任一项所述的曝气池溶解氧浓度控制系统，其特征在于，所述溶氧仪为在线溶氧仪。
6.根据权利要求1-4任一项所述的曝气池溶解氧浓度控制系统，其特征在于，所述溶氧仪的探测精度小于或等于0.05mg/L。
7.一种污水处理系统，其特征在于，包括曝气池，所述曝气池设置有权利要求1-6任一所述的曝气池溶解氧浓度控制系统。
【文档编号】C02F3/12GK203668102SQ201320884649
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】胥俊杰 申请人:易百皓源（北京）环保科技有限公司