专利名称：污水处理动态控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种污水处理动态控制方装置。
背景技术：
随着现代工、农业的发展，产生了大量的工业、农业和生活废弃物并随 之释放到环境中，使得环境受到污染，由于废弃物中存在大量有毒有害物质， 严重影响了人类的正常生活与生产。其中，以水污染是主要的污染之一。曰
前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，有大概5.5万亿立 方米的淡水受到了污染，这相当于全球径流总量的14%以上。多年来，研究 人员采用了包括生物处理、化学处理、热处理、催化氧化、相转移和光解等 方法应用于废水处理中。但目前这些方法，都存在着局限，而且处理费用太咼。
目前，在现有的生化处理系统中，最初的设计建造方式较多采用的是预 先设定好固定水量、水质COD浓度值进行传统的时间控制方法，再依此确定 相关处理控制参数，如单位时间处理量、曝气量及各工艺段的停留时间等， 而这些处理控制参数是固定值，不能进行实时调整或在线控制。因此，现有
的污水处理方法在实际运行时存在以下问题
1、 由于现有的污水处理系统无法根据进水量进行实时的调整与控制，因 此，当进水量与水质变化值与预先设定值偏差较大时，在处理过程中，系统 将无法精确的进行处理，从而造成排放水中的水质不能达到标准，或者由于 曝气过量，导致浪费能耗，还可能会引发低负荷污泥膨胀。
2、 由于现有的污水处理系统无法根据水质中的变化参数进行实时的调整 与控制，致使操作管理人员无法及时了解总进水量及水质的变化，从而无法对其进行准确控制，也因此造成了出水水质不达标，也浪费了可再生利用的 水资源。
3、大多数污水处理厂曝气量的分配、供应效果很不理想，溶解氧浓度控 制滞后、精度低、波动大、能耗高并直接影响处理效果；而曝气电耗占污水 处理厂总运行成本的80%左右，故应避免无效曝气以节约能耗。
实用新型内容
为解决上述存在的缺陷，本实用新型还提供一种能够有效调节污水处理 系统中的相关控制参数的分析控制体系，使其符合水质排放标准，由于整个 处理过程采用全自动动态控制方式，操作简便安全，在避免无效曝气的同时 还可以降低系统运行能耗的一种污水处理动态控制装置。
为实现上述目的，本实用新型提供一种污水处理动态控制装置，包括进 水调节池、多个生化池与中间调节水池，所述进水调节池与所述生化池及所 述中间调节水池之间通过管路相连接，其特征在于，所述进水调节池、所述 生化池与所述中间调节水池内部还分别设有COD浓度传感器、液位传感器与 溶解氧浓度传感器，所述COD浓度传感器、所述液位传感器与所述溶解氧浓 度传感器内部还分别与分析控制装置相连接。
所述分析控制装置还分别与水质故障分析模块及电控装置相连接。
所述电控装置还与变频器及曝气设备连接。
所述曝气设备的一端与所述变频器连接，另一端通过管道与所述进水调 节池及所述生化池相连接。
所述中间调节水池的内部与一侧分别设有回流水泵与排水管，所述回流 水泵通过管道与所述生化池连接。
所述中间调节水池的一侧还可以设置沉淀池。
所述沉淀池分别与所述生化池连接。
所述曝气设备可采用潜水曝气机、表面曝气机或鼓风机。
所述生化池内还设有于用于与吸附水质中微生物或杂质的生物填料。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点本实用新型提供的污水处理动态控制装置，进水调节池与生化池及中间 调节水池之间通过管路相连接，进水调节池、生化池与中间调节水池内部还
分别设有COD浓度传感器、液位传感器与溶解氧浓度传感器，COD浓度传 感器、液位传感器与溶解氧浓度传感器内部还分别与分析控制装置相连接。 分析控制装置与水质故障分析模块及电控装置相连接，该电控装置还与变频 器及曝气设备连接。本实用新型能够确保处理后排放水中的COD浓度与溶解 氧浓度完全符合水质排放标准，不会对环境造成二次污染，并且还可以对进 水量与排水量等参数实现精确控制；另外，由于在整个处理过程采用全自动 动态控制方式，不但可以对单位时间内水处理量及曝气量实现精确控制，还 能够在实现最小能耗前提下确保处理后排放水完全符合水质标准，从而提高 了污水处理的效果。本实用新型实现了对水中溶解氧浓度的精确控制，避免 无效曝气，可将运行用电能耗降低20%—50%以上。
图l为本实用新型污水动态处理装置结构框图。
具体实施方式
图1为本实用新型污水动态处理装置结构框图，该装置由进水调节池、 多个生化池与中间调节水池构成，进水调节池通过水泵、控制阀与管道与其 相邻的生化池相连接，而多个生化池还通过管道及管道末端设置的回流水泵 与中间调节水也相连接，回流水泵用于将不符合标准的水质回流并导入生化 池进水处重新进行处理。根据工艺需要，在生化池与中间调节水池之间还可 以设置沉淀池，沉淀池两侧分别与生化水池及中间调节水池相连接。在中间 调节水池的另一侧还设有用于排放达标水的水泵与控制阀，如中水回用则该 水泵与控制阀与下一级池体或设备连接。分析控制装置的两端分别与水质故 障分析模块及电控装置连接，其中，电控装置还与变频器及曝气设备连接。 该曝气设备用于为进水调节池内水质进行充氧及搅拌，还用于设置于生化池 内水质的溶解氧浓度。曝气设备根据不同的需要可以采用鼓风机、潜水曝气机或表面曝气机用于对池内进行曝气充氧，如果此时系统需要承受较高的
COD负荷率时，可以采用将两台或两台以上的鼓风机并联后，再通过管道对 池中的水质进行曝气处理。当一台或两台及以上曝气设备在额定功率状态运 行时，当生化池内溶解氧浓度超过系统所需值时，说明曝气过量；当曝气设 备存在多余的无效曝气量时，分析控制装置将启动变频器进行工作频率的逐 级下调，在降低曝气设备运行功率及曝气量情况下，将生化池内溶解氧浓度 调整至适宜水平。溶解氧浓度在l一10mg/L之间，具体数值以中间调节水池 内COD浓度值低于终端排水要求的COD值、且两者的差值在10%以内的实 际需要为准。变频器与每个曝气设备相连接，用于对控制与调节曝气设备的 运行参数，并且根据运行参数对曝气设备进行精确控制，使其能够均匀的对 水质进行曝气操作，不但避免了由于曝气量过大或过小，影响到水质中的溶 解氧浓度不稳定的情况发生，还有利于保持水质中微生物的活性。通过动态 控制方法及装置实现了对水中溶解氧浓度的精确控制，避免无效曝气，可将 运行用电能耗降低20%—50%以上。
在进水调节池内部设有COD浓度传感器与液位传感器；生化池内部设有 溶解氧浓度传感器；中间调节水池内部设有COD浓度传感器。
生化池可采用活性污泥生物法、生物接触氧化法、厌氧/好氧方法、厌氧/ 缺氧/好氧生物脱氮除磷方法、序列间歇式活性污泥法及其衍生、变形工艺等 水处理方法对生化池内的水质进行处理，采用曝气方式对生化池内的有机物 进行生物降解处理。多个生化池中均设有溶解氧浓度传感器。COD浓度传感 器、液位传感器与溶解氧浓度传感器分别与分析控制装置连接，其中，分析 控制装置用于接收各传感器发送的数据，对该数据进行对比与计算，并且对 计算所得出数据对相关设备的操作进行精确的控制。COD浓度传感器用于检 测进水调节池中COD浓度值并发送至分析控制装置，经对比得出COD负荷 率，从而根据COD负荷率计算出污水处理系统的单位时间处理水量、生化反 应所需溶解氧含量及各工艺的反应时间的控制参数。
中间调节水池位于生化系统末端对生化处理流程起二次调节作用，中间 调节水池内的水质用于确定被处理过的污水是否可进入下一流程或返回上一级进行二次处理。其内部也设有COD浓度传感器，并可以将此时水质中的 COD浓度值发送至分析控制装置，分析控制装置将此时COD浓度值与排放 水标准值进行比较，如果符合标准便可以通过水泵与控制阀进行排放或回用， 如果不符合标准则通过回流水泵导入生化池重新进行处理，然后待符合标准 后，再通过水泵与控制阀进行排放或回用。
液位传感器可采用浮球传感器、超声波水位探测器或在线液位传感器等， 用于将进水调节池内的污水总量实时发送到分析控制装置。分析控制装置将 接收到的液位信号与其预先设定的最小允许工作水量值进行对比，如果接收 到的液位信号值高于预先设定的最小容量值，则允许污水通过提升水泵向生 化池注入；如果接收到的液位信号值等于或低于预先设定的最小容量值，那 么分析控制装置则向进水泵发出关闭信号，从而关闭进水泵，停止污水向生 化池中注入。另外，分析控制装置将液位传感器发送的信号分析后，并且根 据进水泵的工作时间与流量参数，从而确定单位周期内污水的总进水量。
溶解氧浓度传感器用于检测生化池内水质中的溶解氧浓度，并将溶解氧 浓度值发送至分析控制装置，然后将其与COD负荷率进行计算比对后，对曝 气设备设置曝气量的大小与时间对生化池进行曝气操作，从而将生化池内水 质中的溶解氧浓度设置在l一10mg/L之间。另外，在生化池中设有生物填料， 污水导入生化池的过程中，水中的杂质与微生物自动吸附于生物填料并被微 生物分解、吸收，减少水中有机杂质的含量。另外，由于水质故障分析模块 与分析控制装置相连接，因此水质故障分析模块可以调用分析控制装置中由 COD浓度传感器、液位传感器与溶解氧浓度传感器发送到的信息数据。
水质故障分析模块主要是通过进水调节池与中间调节水池中设置的COD 浓度传感器采集的COD数据，在计算生化池内水质COD浓度去除率的基础 上，与溶解氧浓度传感器数据、生化反应时间等条件结合，分析水质中微生 物的生物膜生长状态及水质故障原因，能够对于生化系统中出现问题时表现 的征兆及时做出准确的判断，并及时做出适当调整与控制，从而避免水质故 障的发生。
本装置通过管道与水泵将进水调节池、多个生化池、沉淀池与中间调节水池相连接，然后将通过分析控制装置对污水处理过程中的所使用的设备进 行统一式精确控制，从而形成一个将污水由注入与排放的循环体系，不但减 少了控制步骤，大大减轻了工作人员的劳动强度，不但操作简便，还可以通 过避免无效曝气等方式来降低系统运行能耗，从而提高了污水处理的效果。
综上所述，本实用新型实现了对水中溶解氧浓度的精确控制，避免无效
曝气，可将运行用电能耗降低20%—50%以上。可针对纺织印染、石油化工、 造纸、医药、食品、机械加工等领域所产生的工业有机废水及生活废水进行 处理，从而使处理后的污水能够达到国家排放标准或回收利用。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非 局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护 范围。
权利要求1、一种污水处理动态控制装置，包括进水调节池、多个生化池与中间调节水池，所述进水调节池与所述生化池及所述中间调节水池之间通过管路相连接，其特征在于，所述进水调节池、所述生化池与所述中间调节水池内部还分别设有COD浓度传感器、液位传感器与溶解氧浓度传感器，所述COD浓度传感器、所述液位传感器与所述溶解氧浓度传感器内部还分别与分析控制装置相连接。
2、 如权利要求1所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述分析 控制装置还分别与水质故障分析模块及电控装置相连接。
3、 如权利要求2所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述电控 装置还与变频器及曝气设备连接。
4、 如权利要求3所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述曝气 设备的一端与所述变频器连接，另一端通过管道与所述进水调节池及所述生 化池相连接。
5、 如权利要求1所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述中间 调节水池的内部与一侧分别设有回流水泵与排水管，所述回流水泵通过管道 与所述生化池连接。
6、 如权利要求1所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述中间 调节水池的一侧还可以设置沉淀池。
7、 如权利要求1或6所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述 沉淀池分别与所述生化池连接。
8、 如权利要求3所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述曝气 设备可采用潜水曝气机、表面曝气机或鼓风机。
9、 如权利要求1所述的污水处理动态控制装置，其特征在于，所述生化 池内还设有于用于与吸附水质中微生物或杂质的生物填料。
专利摘要本实用新型涉及一种污水处理动态控制装置，其中，进水调节池、生化池与中间调节水池内部还分别设有COD浓度传感器、液位传感器与溶解氧浓度传感器，COD浓度传感器、液位传感器与溶解氧浓度传感器内部还分别与分析控制装置相连接。分析控制装置与水质故障分析模块及电控装置相连接，该电控装置还与变频器及曝气设备连接。本实用新型能够确保处理后排放水中的相关参数完全符合水质排放标准，由于在整个处理过程采用全自动动态控制方式，不但可以对单位时间内水处理量及曝气量实现精确控制，还能够在实现最小能耗前提下确保处理后排放水完全符合水质标准，从而提高了污水处理的效果。
文档编号C02F9/14GK201276471SQ20082013582
公开日2009年7月22日 申请日期2008年10月8日 优先权日2008年10月8日
发明者锐 张, 闫长军 申请人:闫长军;张 锐