曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)，所述曝氣池溶解濃度控制系統(tǒng)包括：溶氧儀，所述溶氧儀包括：用于探測曝氣池中溶解氧濃度的探頭以及用于將所述探頭探測的溶解氧濃度轉(zhuǎn)換為電信號的變送器；羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用于向所述曝氣池送風(fēng)，所述羅茨鼓風(fēng)機(jī)與所述曝氣池為一一對應(yīng)關(guān)系；控制裝置，與所述溶氧儀的變送器和羅茨鼓風(fēng)機(jī)連接，用于根據(jù)溶氧儀探測的溶解氧濃度控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量。本實(shí)用新型能夠精確控制曝氣池中溶解氧濃度，并提升污水處理效果。
【專利說明】曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污水處理技術(shù)，特別是一種曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)及污水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，水資源緊缺的問題日益嚴(yán)重，水將成為制約社會發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。人們也越來越重視水處理技術(shù)的開發(fā)和改進(jìn)。
[0003]污水生物處理工藝是污水處理工藝中比較特殊的一種，又稱為活性污泥法?；钚晕勰喾梢苑譃楹醚醴ê蛥捬醴ǖ?。在好氧生物污水處理系統(tǒng)中，微生物利用水中的溶解氧，氧化降解水中的有機(jī)污染物，然后進(jìn)行微生物和水的分離操作，達(dá)到凈化污水的目的。溶解氧英文名稱為Dissolved Oxygen，通常記作D0，是指溶解在水里氧的含量，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示，單位為mg/L。
[0004]為了使水中微生物獲得足夠的溶解氧，人們通過表面攪拌向水中進(jìn)行充氣，水中溶解氧的多少是生物污水處理工藝中非常重要的一個指標(biāo)，溶解氧能比較直觀、迅速的反映整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對溶解氧的控制可以直接影響到污水處理效果。
[0005]但由于污水處理過程中存在諸多不確定因素，進(jìn)水水量、水質(zhì)的變化、活性污泥狀態(tài)的變化都可造成曝氣池內(nèi)溶解氧的變化，使曝氣池內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)欠氧或過氧的現(xiàn)象，影響污水處理效果。
[0006]目前污水處理廠鼓風(fēng)系統(tǒng)多為一臺或多臺鼓風(fēng)機(jī)，運(yùn)行時將所有鼓風(fēng)機(jī)的出氣管合并，通過一根空氣管道送出鼓風(fēng)機(jī)房，到曝氣池后再分為多個空氣管道，分別給多座曝氣池供氣，而溶氧控制系統(tǒng)則為單座曝氣池的溶氧儀信號反饋該座曝氣池供風(fēng)管道的閥門開啟度調(diào)節(jié)，進(jìn)行空氣量的控制，從而控制曝氣池的溶解氧。但該種方法控制精度低，曝氣池溶氧變化范圍大，而且調(diào)整一座曝氣池的閥門會引起其他曝氣池的風(fēng)量變化，造成聯(lián)鎖反應(yīng)，使得控制變得異常復(fù)雜。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，以能夠精確控制曝氣池中溶解氧濃度，并提升污水處理效果。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，包括:
[0009]溶氧儀，所述溶氧儀包括:用于探測曝氣池中溶解氧濃度的探頭以及用于將所述探頭探測的溶解氧濃度轉(zhuǎn)換為電信號的變送器；
[0010]羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用于向所述曝氣池送風(fēng)，所述羅茨鼓風(fēng)機(jī)與所述曝氣池為一一對應(yīng)關(guān)系;
[0011]控制裝置，與所述溶氧儀的變送器和羅茨鼓風(fēng)機(jī)連接，用于根據(jù)溶氧儀探測的溶解氧濃度控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率。
[0012]進(jìn)一步，所述控制裝置包括可編程邏輯控制器。[0013]進(jìn)一步，所述控制裝置包括與上位機(jī)通訊的通訊模塊。
[0014]進(jìn)一步，所述通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊模塊和/或過程現(xiàn)場總線模塊。
[0015]進(jìn)一步，所述溶氧儀為在線溶氧儀。進(jìn)一步，所述溶氧儀的探測精度小于或等于0.05mg/L。
[0016]本實(shí)用新型還提供一種污水處理系統(tǒng)，包括曝氣池，所述曝氣池設(shè)置有上述曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)。
[0017]本實(shí)用新型的技術(shù)方案中，通過設(shè)置單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)向單座曝氣池送風(fēng)，使得曝氣池能夠獲得所需的氧氣，通過設(shè)置溶氧儀來實(shí)時探測曝氣池中溶解氧的濃度，并將探測的結(jié)果通過變送器發(fā)送至與之連接的控制裝置中，使得控制裝置根據(jù)當(dāng)前溶解氧的濃度值來實(shí)時地調(diào)節(jié)該臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)該座曝氣池的曝氣量，不僅可以避免過氧或欠氧現(xiàn)象，還可將曝氣池中溶解氧濃度精確控制在預(yù)定范圍內(nèi)，因此也可以提升污水處理的效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為圖1中的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。
[0021]實(shí)施例1
[0022]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該系統(tǒng)包括溶氧儀10、羅茨鼓風(fēng)機(jī)(可配變頻電機(jī))12和控制裝置14。溶氧儀10用于探測曝氣池中的溶解氧濃度，其包括用于探測曝氣池中溶解氧濃度的探頭101以及用于將探頭101探測的溶解氧濃度轉(zhuǎn)換為電信號的變送器102 ;羅茨鼓風(fēng)機(jī)12用于向所述曝氣池送風(fēng)，其中羅茨鼓風(fēng)機(jī)12與曝氣池為 對應(yīng)關(guān)系，與現(xiàn)有技術(shù)不同，本實(shí)施例通過單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)向單座曝氣池送風(fēng)；控制裝置14，與溶氧儀10和羅茨鼓風(fēng)機(jī)12連接，用于根據(jù)溶氧儀10探測的溶解氧濃度控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)12的運(yùn)行頻率。
[0023]上述溶氧儀10的探頭101用于深入曝氣池中，探測曝氣池中溶解氧的濃度，變送器102輸入端連接探頭101，輸出端連接控制裝置14，用于將探頭101探測的溶解氧濃度轉(zhuǎn)換為電信號傳送至控制裝置14。例如，變送器102可以將探頭傳輸?shù)娜芙庋鯘舛戎缔D(zhuǎn)換為4?20mA或O?20mA的模擬電信號，并將該模擬電信號傳送至控制裝置14。
[0024]上述技術(shù)方案中，溶氧儀10連接控制裝置14，構(gòu)成反饋回路，控制裝置14連接羅茨鼓風(fēng)機(jī)12，構(gòu)成控制回路。工作時，可在變送器102中設(shè)定溶解氧濃度的測量上限和下限，對應(yīng)模擬電信號的4?20mA，羅茨鼓風(fēng)機(jī)12啟動時以最低頻率啟動，一般為20HZ，供風(fēng)量最小，若溶氧儀探測得知曝氣池中當(dāng)前的溶解氧濃度低于設(shè)定的溶解氧濃度下限時，控制裝置14則控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)12的運(yùn)行頻率升高，每次升高的頻率不超過1HZ，優(yōu)選的為
0.2-0.6HZ，更優(yōu)選的為0.3-0.5HZ，使得送風(fēng)量增大，然后等待溶氧儀10的信號反饋，直到曝氣池中溶解氧濃度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)每次升高頻率的動作時間間隔不少于I分鐘，但不超過10分鐘，優(yōu)選的時間間隔為2-4分鐘；羅茨鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中，探測到曝氣池中溶解氧濃度高于設(shè)定的溶氧控制上限時，控制裝置14控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)12的運(yùn)行頻率降低，減少曝氣池的曝氣量，每次降低的頻率不超過1HZ，優(yōu)選的為0.2-0.6HZ，更優(yōu)選的為
0.3-0.5HZ，使得送風(fēng)量減小，然后等待溶氧儀10的信號反饋，直到曝氣池中溶解氧濃度處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)每次降低頻率的動作時間間隔不少于I分鐘，但不超過10分鐘，優(yōu)選的時間間隔為2-4分鐘。
[0025]因此，上述技術(shù)方案中，通過設(shè)置單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)(可配變頻電機(jī))12向單座曝氣池送風(fēng)，使得曝氣池能夠獲得所需的氧氣，通過設(shè)置溶氧儀10來實(shí)時探測曝氣池中溶解氧的濃度，并將探測的結(jié)果發(fā)送至控制裝置14中，使得控制裝置根據(jù)當(dāng)前溶解氧的濃度值來實(shí)時地調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)12的運(yùn)行頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)曝氣池的曝氣量，不僅可以避免過氧或欠氧現(xiàn)象，還可將曝氣池中溶解氧濃度精確控制在預(yù)定范圍內(nèi)。
[0026]為了保證溶解氧濃度的控制精度，溶氧儀10的探測精度小于或等于0.05mg/L，采用這種精度的溶氧儀，可以精確控制曝氣池內(nèi)溶解氧濃度變化浮動在±0.10?±0.5之間。
[0027]本實(shí)施例中，溶氧儀10優(yōu)選采用鐵電極溶氧儀。另外，由于探頭101安裝在具有曝氣攪拌的活性污泥內(nèi)，為了避免溶氧儀在曝氣池的活性污泥中被損壞，溶氧儀10中還安裝有自清洗裝置。
[0028]圖2為圖1中的控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，控制裝置14具體可為控制柜，其包括可編程邏輯控制器(PLC) 141，可編程邏輯控制器(PLC) 141通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器142連接溶氧儀10的變送器102，數(shù)模轉(zhuǎn)換器142用于將變送器102傳輸?shù)哪M信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳送給可編程邏輯控制器。使用可編程邏輯控制器，可根據(jù)探測的溶解氧濃度值精確控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率。
[0029]本實(shí)施例中，為了保證對曝氣池中溶解氧濃度的實(shí)時控制，控制裝置14向羅茨鼓風(fēng)機(jī)12輸送動作信號的周期為1-10分鐘，優(yōu)選的，為2-4分鐘，更優(yōu)選的，為2.5-3.5分鐘。
[0030]本實(shí)施例中，為了保證對曝氣池中溶解氧濃度的實(shí)時控制，羅茨鼓風(fēng)機(jī)12每次頻率變化的幅度不超過1HZ，優(yōu)選的為0.2-0.6HZ，更優(yōu)選的為0.3-0.5HZ。
[0031]可選地，控制裝置14還包括與上位機(jī)通訊的通訊模塊143，該通訊模塊143具體可包括以太網(wǎng)通訊模塊和/或過程現(xiàn)場總線(Process-Field BUS)模塊，通過通訊模塊，可將溶氧儀當(dāng)前的探測結(jié)果、羅茨鼓風(fēng)機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行頻率、控制裝置的故障報警信息等上傳至上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并且，上位機(jī)可通過通訊模塊143，向控制模塊發(fā)送控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)的指令，以遠(yuǎn)程控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)的啟動、停止、升速、降速等。
[0032]實(shí)施例2
[0033]本發(fā)明實(shí)施例2提供了一種污水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括曝氣池，所述曝氣池設(shè)置有實(shí)施例1中提供的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)。
[0034]曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)的工作原理和技術(shù)效果已在實(shí)施例1中詳細(xì)描述，不再贅述。
[0035]該技術(shù)方案中，曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)通過設(shè)置單臺羅茨鼓風(fēng)機(jī)12向單座曝氣池送風(fēng)，使得曝氣池能夠獲得所需的氧氣，通過設(shè)置溶氧儀10來實(shí)時探測曝氣池中溶解氧的濃度，并將探測的結(jié)果發(fā)送至控制裝置14中，使得控制裝置根據(jù)當(dāng)前溶解氧的濃度值來實(shí)時地調(diào)節(jié)羅茨鼓風(fēng)機(jī)12的運(yùn)行頻率，進(jìn)而調(diào)節(jié)曝氣池的曝氣量，不僅可以避免過氧或欠氧現(xiàn)象，還可將曝氣池中溶解氧濃度精確控制在預(yù)定范圍內(nèi)，達(dá)到精確控制溶解氧濃度的目的，使得應(yīng)用該控制系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)提升污水處理的效果。
[0036]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 溶氧儀，所述溶氧儀包括:用于探測曝氣池中溶解氧濃度的探頭以及用于將所述探頭探測的溶解氧濃度轉(zhuǎn)換為電信號的變送器； 羅茨鼓風(fēng)機(jī)，用于向所述曝氣池送風(fēng)，所述羅茨鼓風(fēng)機(jī)與所述曝氣池為 對應(yīng)關(guān)系; 控制裝置，與所述溶氧儀的變送器和羅茨鼓風(fēng)機(jī)連接，用于根據(jù)溶氧儀探測的溶解氧濃度控制羅茨鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率，改變羅茨鼓風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括可編程邏輯控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置包括與上位機(jī)通訊的通訊模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述通訊模塊包括以太網(wǎng)通訊模塊和/或過程現(xiàn)場總線模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溶氧儀為在線溶氧儀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溶氧儀的探測精度小于或等于0.05mg/L。
7.一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括曝氣池，所述曝氣池設(shè)置有權(quán)利要求1-6任一所述的曝氣池溶解氧濃度控制系統(tǒng)。
【文檔編號】C02F3/12GK203668102SQ201320884649
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】胥俊杰 申請人:易百皓源（北京）環(huán)?？萍加邢薰?br>