一种高效率低能耗污水生化处理系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高效率低能耗污水生化处理系统，包括：溶解氧检测器，用于检测生化池中溶解氧并得到溶解氧数据；控制器，与溶解氧检测器连接，用于接收并分析溶解氧数据；变频器，与控制器连接；风机，与变频器连接，用于在变频器的控制下调节输送的空气风量；供氧系统，与风机连接，用于向生化池中输送空气。本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统通过溶解氧检测器实时检测生化池中的溶解氧，再通过控制器、变频器、风机及供氧系统调整向生化池中输送的空气风量，从而保证生化池中的微生物有足够的溶解氧来降解有机物，对溶解氧的精确控制降低了处理能耗，提高了处理效率，降低了处理成本。
【专利说明】
一种高效率低能耗污水生化处理系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及污水处理系统，尤指一种高效率低能耗污水生化处理系统。
【背景技术】
[0002] 随着污染的日益严重，国家对污染物排放标准也越来越严格，这导致污水处理项 目的投资和运行成本越来越高，因此如何优化工艺节约成本是污水处理项目面临的新课 题。污水处理项目中电耗占直接运行成本高达总成本的百分之八九十。有机污水处理项目 的主体工艺是生化处理，生化处理是去除污水中有机物的方法中最有效而且运行成本较低 的方法之一。生化处理方法中直接运行成本主要是电耗，占总成本的百分之九十以上，电耗 主要用于提升栗、搅拌器、回流栗、风机等机栗设备的消耗，其中风机的电耗最大。风机的主 要功能是向水中微生物供氧(微生物在好氧环境下降解有机物所需），同时也起到搅拌的作 用(保证微生物、有机物、氧气的充分接触）。
[0003] 申请号为CN200610114666.5,主题名称为0RBAL氧化沟脱氮工艺溶解氧控制装置 及方法的中国专利公开了一种溶解氧控制方法，即根据分析的进水水质，通过活性污泥反 应动力学计算，确定各沟道初始溶解氧设定值，并由计算机控制过程控制器，通过三沟道的 曝气变频控制器控制鼓风机的曝气量；当水质水量发生改变时，通过各沟道内溶解氧的变 化情况及设定规则，调整鼓风机曝气量。这种控制方法存在一些不足:首先，该方法基于进 水水质分析，对于连续运行的生化处理工艺而言分析数据一般都滞后于实际运行控制需 求;其次，即便增加进水在线分析便于运行控制，但也增加了设备投资;最后，该方法应用范 围较小，主要应用于脱除总氮时的低溶解氧控制。
[0004] 另外，在生化处理池中，污水中的有机物与供氧系统提供的氧气、微生物充分接 触，微生物氧化降解有机物减少污染。进水水质、水量的变化会造成溶解氧的波动，例如，进 水浓度提高会导致溶解氧消耗增加、溶解氧监测数据下降。传统的污水生化处理供风系统 一般根据供风量设计计算结果选择风机，并考虑适当余量。由于供风量设计计算中有采用 经验系数、水质、水量等波动较大的诸多因素，因此供风量设计计算结果可能与实际需求量 存在较大差异，这会导致供风量过小无法满足降解有机物的需求，或者供风量过大造成对 微生物及其栖息地(填料）的冲刷，进一步导致微生物量不足。而通过调节放空阀来控制供 风量，则会导致溶解氧数据在供风量影响下变化的时间较长，进一步导致生化效率较低。
[0005] 因此，本
【申请人】致力于提供一种新型的高效率低能耗污水生化处理系统。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的目的是提供一种高效率低能耗污水生化处理系统，其结构简单，可 以精确控制溶解氧，从而提高污水生化效率，降低处理能耗及运行成本。
[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高效率低能耗污水生化处理系统， 包括:溶解氧检测器，用于检测生化池中溶解氧并得到溶解氧数据;控制器，与所述溶解氧 检测器连接，用于接收并分析所述溶解氧数据;变频器，与所述控制器连接;风机，与所述变 频器连接，用于在所述变频器的控制下调节输送的空气的风量;供氧系统，与所述风机连 接，用于向所述生化池中输送空气。
[0008] 优选地，所述供氧系统包括空气母管及至少一个供氧子系统，所述供氧子系统与 所述空气母管连接。
[0009] 优选地，所述供氧子系统包括供风主管、环状总管及至少一个供风支管，所述供风 主管与所述空气母管连通，所述环状总管与所述供风主管连通，所述供风支管的两端分别 与所述环状总管连通，所述供风支管上设有至少一个出气口。
[0010] 优选地，所述供氧子系统还包括一分路切断阀，所述分路切断阀设置在所述供风 主管上，用于开启或关闭所述供风主管。
[0011]优选地，所述供风支管的出气口处设有微孔曝气盘。
[0012] 优选地，所述高效率低能耗污水生化处理系统还包括回流栗，回流栗用于向生化 池中提供回流的泥水混合物。
[0013] 本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统可以实现以下至少一种有益效果：
[0014] 1、本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统通过溶解氧检测器实时检测生 化池中的溶解氧，并将得到的溶解氧数据传输至控制器，控制器控制调整变频器的频率，变 频器再调整风机的供风量，从而调整供氧系统向生化池中输送的空气风量，从而保证生化 池中的微生物有足够的溶解氧来降解有机物，对溶解氧的精确控制降低了生化处理系统的 能耗，提高了处理效率，降低了处理成本。
[0015] 2、本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统通过分路切断阀控制不同供氧 子系统的开启和关闭，从而控制调节生化池中不同区域的溶解氧，这样设置可以提高溶解 氧调节的精确度，进一步增大处理系统的效率，降低能耗。
[0016] 3、本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统中供氧子系统结构设计巧妙，通 过供风主管将空气母管中的空气输送至环状总管中，再通过环状总管将空气输送至供风支 管中，环状总管可以从供风支管的两端分别向其输送空气，这样设置可以提高空气的输送 效率，从而进一步增大污水处理系统的效率。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明：
[0018] 图1是本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统的一种具体实施例的结构示 意图；
[0019] 图2是图1中所示的供氧系统的结构示意图。
[0020] 附图标号说明：
[0021] 溶解氧检测器100，控制器200，变频器300，风机400，供氧系统500，空气母管510， 供氧子系统520,分路切断阀521，供风主管522,环状总管523,供风支管524,微孔曝气盘 525,回流栗600;
[0022] 生化池 A，污水进水口 B，污水出水口 C。
【具体实施方式】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]如图1所示，本具体实施例公开了一种高效率低能耗污水生化处理系统，包括:溶 解氧检测器100，用于检测生化池 A中溶解氧并得到溶解氧数据;控制器200，与溶解氧检测 器100连接，用于接收并分析溶解氧数据;变频器300，与控制器200连接;风机400，与变频器 300连接，用于在变频器300的控制下调节输送的空气的风量;供氧系统500,与风机400连 接，用于向生化池 A中输送空气。在本实施例中，溶解氧检测器100在生化池 A中的安装位置 靠近污水出口 C。
[0025]具体的，高效率低能耗污水生化处理系统还包括回流栗600,回流栗600向生化池 A 中提供回流的泥水混合物，从而提高生化池 A的截面流速，进一步保证空气和污水中微生物 的充分接触。
[0026]具体的，如图2所示，供氧系统500包括空气母管510及多个供氧子系统520,供氧子 系统520与空气母管510连接。
[0027] 具体的，供氧子系统520包括分路切断阀521，供风主管522、环状总管523及多个供 风支管524,分路切断阀521设置在供风主管522上，分路切断阀521用于打开或关闭供风主 管522,供风主管522与空气母管510连通，环状总管523与供风主管522连通，供风支管524的 两端分别与环状总管523连通，供风支管524上设有多个出气口，且每个出气口处均设有微 孔曝气盘525。
[0028] 在具体工程中，供氧系统中的环状总管、供风支管、微孔曝气盘的设置根据生化池 的具体尺寸确定，具体的，供风支管管径的优选范围：DN25~DN100;微孔曝气盘间距（也就 是供风支管上出气口的间距)的优选范围:0.2~1.0m;每一个微孔曝气盘供氧量优选范围： 0.1~0.2kg02/m3. h，服务面积优选范围：0.3~0.9m2，氧利用率为20%~30%。
[0029] 当然了，在其他具体实施例中，溶解氧检测器在生化池中的安装位置可以根据需 要进行调整;供氧系统的具体结构还可以根据实际需要进行调整。
[0030] 本具体实施例中公开的高效率低能耗污水生化处理系统，通过供氧系统提高了生 化池中的气液混合均匀度、传质效率和生化效率;通过溶解氧检测器和控制器，提高空气风 量的精确控制和快速反应。本实用新型公开的高效率低能耗污水生化处理系统可以根据需 要将溶解氧控制在〇~6mg/L范围内，从而满足兼氧、好氧环境及间歇操作的污水生化处理 工艺需求，达到预设的污染物去除率，同时降低能耗和运行成本。
[0031] 在兼氧环境下，微生物主要是兼氧菌，对溶解氧要求较高，一般在0.5mg/L左右，溶 解氧检测器和控制器根据实测溶解氧数据调控供风量，从而使生化池中的溶解氧可以满足 兼氧菌的生存环境需求。
[0032]在好氧环境下，微生物主要是好氧菌，对溶解氧要求较低，一般在1~6mg/L，溶解 氧检测器和控制器根据实测溶解氧数据调控供风量，从而使生化池中的溶解氧可以满足好 氧菌的生存环境需求。
[0033]在间歇运行生化工艺中，既有兼氧环境又有好氧环境，溶解氧检测器和控制器根 据实测溶解氧数据调控供风量，使水中溶解氧呈间歇性变化，从而有效适应兼氧环境和好 氧环境的切换，从而对兼氧菌和好氧菌同时起到保护作用，即在好氧环境下溶解氧不过高， 从而保护兼氧菌的存在，在兼氧环境下溶解氧不过低，从而保护好氧菌的存在。
[0034] 示例性的，如图1和图2所示，本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统的具 体实施例的应用情况如下：
[0035] 1、先打开生化池 A的污水进水口 B和污水出水口C，使污水在生化池 A中流通；
[0036] 2、再通过风机400和供氧系统500向生化池 A中的污水中输送空气；
[0037] 3、通过溶解氧检测器100实时检测生化池 A中的污水中的溶解氧，并将溶解氧数据 发送至控制器200;
[0038] 4、通过控制器200接收并分析溶解氧数据后，调整变频器300的频率；
[0039] 5、变频器300进一步调整风机400的频率；
[0040] 6、回流栗600向生化池 A中提供一定量的泥水混合物，从而提高生化池 A的截面流 速，进一步保证空气和污水中微生物的充分接触；
[0041 ] 7、风机400控制供氧系统500输送至生化池 A中的空气的风量，保证污水中的微生 物有足够的氧气分解有机物，最终实现污水净化。
[0042]表1是应用本实用新型的高效率低能耗污水生化处理系统的具体实施例得到的六 次实验的实验数据汇总。
[0043]表1六次实验数据汇总
[0046] 表1中的D0表示溶解氧，C0D表示化学需氧量。
[0047] 多次实验验证，采用了本专利的生化处理装置，一般有机污水C0D去除率在85%~ 95%，难降解有机物水的⑶D去除率也不低于75%，比传统生化工艺高10%以上，好氧生化 工艺运行成本可控制在0.85KW/m 3以下，低氧生化工艺运行成本可控制在0.55KW/m3以下，比 传统生化工艺节约能耗约20%。
[0048] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1. 一种高效率低能耗污水生化处理系统，其特征在于，包括： 溶解氧检测器，用于检测生化池中溶解氧并得到溶解氧数据； 控制器，与所述溶解氧检测器连接，用于接收并分析所述溶解氧数据； 变频器，与所述控制器连接； 风机，与所述变频器连接，用于在所述变频器的控制下调节输送的空气的风量； 供氧系统，与所述风机连接，用于向所述生化池中输送空气。2. 如权利要求1所述的高效率低能耗污水生化处理系统，其特征在于:所述供氧系统包 括空气母管及至少一个供氧子系统，所述供氧子系统与所述空气母管连接。3. 如权利要求2所述的高效率低能耗污水生化处理系统，其特征在于:所述供氧子系统 包括供风主管、环状总管及至少一个供风支管，所述供风主管与所述空气母管连通，所述环 状总管与所述供风主管连通，所述供风支管的两端分别与所述环状总管连通，所述供风支 管上设有至少一个出气口。4. 如权利要求3所述的高效率低能耗污水生化处理系统，其特征在于:所述供氧子系统 还包括一分路切断阀，所述分路切断阀设置在所述供风主管上，用于开启或关闭所述供风 主管。5. 如权利要求3所述的高效率低能耗污水生化处理系统，其特征在于:所述供风支管的 出气口处设有微孔曝气盘。6. 如权利要求1至5中任一项所述的高效率低能耗污水生化处理系统，其特征在于，还 包括： 回流栗，用于向生化池中提供回流的泥水混合物。
【文档编号】C02F3/02GK205710059SQ201620624095
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】黄政, 熊伟, 马洪玺, 张文军
【申请人】上海蓝科石化环保科技股份有限公司