本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體是基于plc和計算機控制的曝氣生物濾池的自動檢測與控制裝置。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)的曝氣生物濾池的控制多數(shù)處于一種非常簡單的功能單一的手動控制系統(tǒng)，在自動控制方面，目前國內(nèi)外污水廠采用可編程邏輯控制器（plc）較為廣泛，該系統(tǒng)可實現(xiàn)集散控制，系統(tǒng)穩(wěn)定、操作簡便等；但plc在實時監(jiān)控方面功能沒有全面完善，為了提高曝氣生物濾池自動化程度和使曝氣均勻，還需要不斷完善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于plc和計算機控制的曝氣生物濾池自動控制與控制裝置，可實現(xiàn)對曝氣生物濾池污水凈化、過濾過程的檢測與控制。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種曝氣生物濾池的自動檢測與控制系統(tǒng)裝置，包括曝氣生物濾池處理裝置，與現(xiàn)有技術(shù)不現(xiàn)的是：還包括分別與曝氣生物濾池處理裝置連接的自動檢測裝置和控制裝置；

所述自動檢測裝置包括設(shè)在曝氣生物濾池處理裝置上部臨界位置的在線水位檢測儀、在線濁度儀和在線溶解氧儀，分別檢測曝氣生物濾池處理裝置的水位、渾濁度和溶解氧濃度；

所述控制裝置，用于對曝氣生物濾池處理裝置的進水流量及曝氣進行自動控制；其包括相互連接的plc控制器和計算機，與plc控制器連接的聲控傳感器、與聲控傳感器連接的電氣比例電磁閥，以及還與plc控制器分別連接的進水調(diào)節(jié)模塊、空氣壓縮機控制模塊、電磁閥控制模塊、反沖洗控制模塊；

所述自動檢測裝置的在線水位檢測儀、在線濁度儀和在線溶解氧儀分別與控制裝置的電氣比例電磁閥相互連接，由plc控制器和計算機控制其自動檢測。

所述曝氣生物濾池處理裝置為現(xiàn)有技術(shù)，包括配水槽、污水進水管電磁閥、供養(yǎng)區(qū)、曝氣區(qū)、水泵、反沖洗進水管電磁閥、反沖洗進水管、濾板、單向吹氣管、反沖洗進氣管、電機、空氣壓縮機、反沖洗進氣管電磁、曝氣管、曝氣管電磁閥、濾料、出水管、出水管電磁閥、反沖洗出水管電磁閥、反沖洗排水管、過濾擋板等。

本發(fā)明曝氣生物濾池處理裝置與現(xiàn)有技術(shù)不現(xiàn)的是：在濾池上部臨界位置設(shè)有在線水位檢測儀、在線濁度儀、在線溶解氧儀；濾料采用濾磚，實現(xiàn)污水的凈化、過濾等目的。濾磚為現(xiàn)有產(chǎn)品，用其做濾料，可簡化濾池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，通過改變?yōu)V磚的密度，提高濾池凈化程度。

所述聲控傳感器傳出信號控制與其連接的聲控開關(guān)工作，由plc控制。

所述在線水位檢測儀，時時檢測濾池的工作水位，并將水位信息傳給計算機，與計算機中的工藝設(shè)定值進行比較。

所述在線溶解氧儀，檢測水中的溶解氧濃度，由計算機與工藝設(shè)定值進行比較，控制空氣壓縮機產(chǎn)生的進氣量，保證濾池維持在一個高效穩(wěn)定的狀態(tài)。

所述在線濁度儀，用來檢測出水的渾濁度，在過濾一段時間后，微生物的分解過濾產(chǎn)生的固體廢物會積累，隨著正常出水排出和附著在濾料表面，對微生物的過濾產(chǎn)生影響，所以用在線濁度儀檢測濁度達到一定程度后要關(guān)閉正常過濾，進行反沖洗過程。濁度儀檢測的數(shù)據(jù)是決定濾池的運行周期的依據(jù)。

所述曝氣生物濾池處理裝置的電機和水泵分別與其驅(qū)動電路連接，驅(qū)動電路與plc控制器連接；電機與空氣壓縮機連接，用于曝氣；水泵由plc控制器控制或人工控制，通過電磁閥的控制分別對配水槽或反沖洗過程供水。

所述進水調(diào)節(jié)模塊，用來調(diào)節(jié)濾池正常過濾時進出水的平衡，利用聲控傳感器來控制電磁閥的啟動，使在線水位檢測儀處于工作狀態(tài)并對水位進行檢測；若檢測到水位信號在設(shè)定水位以下時，打開進水泵給配水槽補水，打開污水進水管電磁閥供水，關(guān)閉反沖洗出水管電磁閥，讓過濾水從出水管排出。

所述空氣壓縮機控制模塊包括與其連接的空氣壓縮機，由plc控制器進行控制。用來調(diào)節(jié)濾池運行過程中溶解氧的變化?？諝鈮嚎s機是在電機驅(qū)動下工作的，主要用來曝氣實現(xiàn)變頻控制風(fēng)量的大小和對曝氣量的調(diào)節(jié)，打開曝氣管電磁閥對供養(yǎng)區(qū)提供所需，同時，關(guān)閉反沖洗進氣管電磁閥。通過聲控開關(guān)來控制電磁閥的啟動，使在線溶解氧儀處于工作狀態(tài)并測生物濾池的溶解氧與工藝設(shè)定值進行比較，如果所測溶解氧符合工藝要求，則不改變現(xiàn)有空氣壓縮機的運行頻率；反之，則通過空氣壓縮機的變頻功能實現(xiàn)調(diào)速使其處于在高效節(jié)能運行狀態(tài)直至達到池中溶解氧符合工藝要求。

所述電磁閥控制模塊包括與其連接的污水進水管電磁閥、反沖洗進水管電磁閥、反沖洗出水管電磁閥、曝氣管電磁閥、反沖洗進氣管電磁閥，均由plc控制器進行控制。

所述反沖洗控制模塊包括與其連接的反沖洗進水管電磁閥、反沖洗進水管、反沖洗進氣管、反沖洗進氣管電磁閥，反沖洗出水管電磁閥，反沖洗排水管，均由均由plc控制器進行控制。

所述空氣壓縮機，在曝氣過程和反沖洗過程進行供氣，同時，通過其變頻功能實現(xiàn)對曝氣量的進行調(diào)整。

所述曝氣由單向充氣管充氣，主要是曝氣均勻。

所述濾池過濾一段時間后，微生物經(jīng)過濾磚分解過濾產(chǎn)生的固體廢物會隨著正常出水排出和附著在濾磚表面，對微生物的過濾產(chǎn)生影響，利用聲控開關(guān)來控制電磁閥的啟動，使在線濁度儀處于工作狀態(tài)并對水質(zhì)進行檢測濁度達到一定程度后要關(guān)閉正常過濾，進行反沖洗過程。一般情況曝氣生物濾池運行過程中出水濁度未達到工藝預(yù)期效果，則說明濾池需要反沖洗，濾池反沖洗運行結(jié)束的判斷主要根據(jù)濾池進水水位或出水水質(zhì)指標(biāo)。反沖洗過程中需關(guān)閉污水進水管電磁閥和曝氣管電磁閥，同時打開水泵、反沖洗進水管電磁閥、反沖洗進水管，以及打開反沖洗出水管電磁閥進行反沖洗。

本發(fā)明曝氣生物濾池的自動檢測與控制裝置，通過設(shè)在濾池上部臨界位置的在線水位檢測儀、在線濁度儀和在線溶解氧儀，時時檢測濾池的水位、渾濁度和溶解氧濃度，并將檢測數(shù)據(jù)傳給計算機，由計算機與工藝設(shè)定值進行比較，根據(jù)比較結(jié)果，啟動控制裝置，通過進水調(diào)節(jié)模塊調(diào)節(jié)進出水，空氣壓縮機控制模塊調(diào)節(jié)曝氣量，以及反沖洗控制模塊進行反沖洗。以進水水位、出水濁度聯(lián)合監(jiān)控并以此作為曝氣生物濾池運行結(jié)束的判斷依據(jù)。具有實時監(jiān)控、實時數(shù)據(jù)采集和實時調(diào)整的控制系統(tǒng)，用plc做主要控制，計算機輔助控制的系統(tǒng)。通過變頻技術(shù)減少污水處理能耗，又控制溶解氧來達到曝氣生物濾池的穩(wěn)定運行。同時，根據(jù)曝氣生物濾池的出水水質(zhì)及液位情況可準(zhǔn)確判斷反沖洗周期并自動進行反沖洗操作。通過人機工作界面可方便瀏覽工藝過程仿真畫面；顯示各種在線檢測儀表參數(shù)值、各種設(shè)備運行狀況并能夠?qū)λ性O(shè)備進行啟停操作；具有強大的數(shù)據(jù)處理、報表、打印、報警、實時曲線和歷史曲線等功能優(yōu)點。可實現(xiàn)集散控制，系統(tǒng)穩(wěn)定，性能好，開發(fā)維護簡單以及操作簡便等。

本發(fā)明裝置完善了曝氣生物濾池的處理功能，自動化程度高，曝氣均勻，保證曝氣生物濾池長期穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明曝氣生物濾池處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1.曝氣生物濾池處理裝置2.配水槽3.污水進水管電磁閥4.供養(yǎng)區(qū)5.曝氣區(qū)6.支撐架7.水泵8.反沖洗進水管電磁閥9.反沖洗進水管10.濾板11.單向充氣管12.反沖洗進氣管13.電機14.空氣壓縮機15.反沖洗進氣管電磁閥16.曝氣管17.曝氣管電磁閥1.8濾磚19.出水管20.出水管電磁閥21.反沖洗出水管電磁閥22.反沖洗排水管23.在線濁度儀24.過濾擋板25.在線溶解氧儀26.在線液位測儀。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明內(nèi)容作進一步的說明，但不是對本發(fā)明的限定。

實施例

參照圖1和圖2，一種曝氣生物濾池的自動檢測與控制系統(tǒng)裝置，包括曝氣生物濾池處理裝置1，分別與曝氣生物濾池處理裝置1連接的自動檢測裝置和控制裝置；

所述自動檢測裝置包括設(shè)在曝氣生物濾池處理裝置1部臨界位置的在線水位檢測儀26、在線濁度儀23、在線溶解氧儀25，分別檢測曝氣生物濾池處理裝置1水位、渾濁度和溶解氧濃度；

所述控制裝置，用于對曝氣生物濾池處理裝置1進水流量及曝氣進行自動控制；其包括相互連接的plc控制器和計算機，與plc控制器連接的聲控傳感器、與聲控傳感器連接的電氣比例電磁閥，以及還與plc控制器分別連接的進水調(diào)節(jié)模塊、空氣壓縮機控制模塊、電磁閥控制模塊、反沖洗控制模塊；

所述自動檢測裝置的在線水位檢測儀26、在線濁度儀23、在線溶解氧儀25分別與控制裝置的電氣比例電磁閥相互連接，由plc控制器和計算機控制其自動檢測。

本實施例曝氣生物濾池處理裝置1包括配水槽2、污水進水管電磁閥3、供養(yǎng)區(qū)4、曝氣區(qū)5、支撐架6、水泵7、反沖洗進水管電磁閥8、反沖洗進水管9、濾板10、單向吹氣管11、反沖洗進氣管12、電機13、空氣壓縮機14、反沖洗進氣管電磁15、曝氣管16、曝氣管電磁閥17、濾磚18、出水管19、出水管電磁閥20、反沖洗出水管電磁閥21、反沖洗排水管22、過濾擋板24等。

本實施例曝氣生物濾池處理裝置：在濾池1上部臨界位置設(shè)有在線水位檢測儀26、在線濁度儀23、在線溶解氧儀25。

所述聲控傳感器傳出信號控制與其連接的聲控開關(guān)工作，由plc控制。

所述曝氣生物濾池處理裝置1的電機13和水泵7分別與其驅(qū)動電路連接，驅(qū)動電路與plc控制器連接；電機13與空氣壓縮機14連接，用于曝氣；水泵7由plc控制器控制或人工控制，通過電磁閥的控制分別對配水槽2或反沖洗過程供水。

所述進水調(diào)節(jié)模塊，用來調(diào)節(jié)濾池1正常過濾時進出水的平衡，利用聲控傳感器來控制電磁閥的啟動，使在線水位檢測儀26處于工作狀態(tài)并對水位進行檢測；若檢測到水位信號在設(shè)定水位以下時，打開進水泵7給配水槽2補水，打開污水進水管電磁閥3供水，關(guān)閉反沖洗出水管電磁閥21，讓過濾水從出水管19排出。

所述空氣壓縮機控制模塊包括與其連接的空氣壓縮機14，由plc控制器進行控制。用來調(diào)節(jié)濾池1運行過程中溶解氧的變化。空氣壓縮機14是在電機13驅(qū)動下工作的，主要用來曝氣實現(xiàn)變頻控制風(fēng)量的大小和對曝氣量的調(diào)節(jié)，打開曝氣管電磁閥17對供養(yǎng)區(qū)4提供所需，同時，關(guān)閉反沖洗進氣管電磁閥15。通過聲控開關(guān)來控制電磁閥的啟動，使在線溶解氧儀25處于工作狀態(tài)并測生物濾池1的溶解氧與工藝設(shè)定值進行比較，如果所測溶解氧符合工藝要求，則不改變現(xiàn)有空氣壓縮機14的運行頻率；反之，則通過空氣壓縮機14的變頻功能實現(xiàn)調(diào)速使其處于在高效節(jié)能運行狀態(tài)直至達到池中溶解氧符合工藝要求。

所述電磁閥控制模塊包括與其連接的污水進水管電磁閥2、反沖洗進水管電磁閥8、反沖洗出水管電磁閥21、曝氣管電磁閥17、反沖洗進氣管電磁閥15，均由plc控制器進行控制。

所述反沖洗控制模塊包括與其連接的反沖洗進水管電磁閥8、反沖洗進水管9、反沖洗進氣管12、反沖洗進氣管電磁閥15，反沖洗出水管電磁閥21，反沖洗排水管22，均由均由plc控制器進行控制。

所述空氣壓縮機14，在曝氣過程和反沖洗過程進行供氣，同時，通過其變頻功能實現(xiàn)對曝氣量的進行調(diào)整。

所述曝氣由單向充氣管充氣11，主要是曝氣均勻。

所述濾池1過濾一段時間后，微生物經(jīng)過濾磚18分解過濾產(chǎn)生的固體廢物會隨著正常出水排出和附著在濾磚18表面，附著在濾磚18上的固體廢物對過濾產(chǎn)生影響，利用聲控開關(guān)來控制電磁閥的啟動，使在線濁度儀23處于工作狀態(tài)并對水質(zhì)進行檢測濁度達到一定程度后要關(guān)閉正常過濾，進行反沖洗過程。一般情況曝氣生物濾池運行過程中出水濁度未達到工藝預(yù)期效果，則說明濾池需要反沖洗，濾池反沖洗運行結(jié)束的判斷主要根據(jù)濾池進水水位或出水水質(zhì)指標(biāo)。反沖洗過程中需關(guān)閉污水進水管電磁閥3和曝氣管電磁閥17，同時打開水泵7、反沖洗進水管電磁閥8、反沖洗進水管9，以及打開反沖洗出水管電磁閥21進行反沖洗。

本實施例裝置完善了曝氣生物濾池的處理功能，自動化程度高，曝氣均勻，保證曝氣生物濾池長期穩(wěn)定運行。