一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體說，涉及一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，包括曝氣生物濾池處理裝置和自動(dòng)控制裝置；所述自動(dòng)控制裝置與所述曝氣生物濾池處理裝置連接，用于對所述曝氣生物濾池處理裝置的進(jìn)水流量及曝氣進(jìn)行自動(dòng)控制。所述的自動(dòng)控制裝置采用可編程邏輯控制器聯(lián)合pH、溶解氧、氧化還原電位在線檢測儀，可實(shí)現(xiàn)對工藝系統(tǒng)處理狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，節(jié)省了人力、降低了能耗。所述的曝氣生物濾池處理裝置采用鈦板曝氣，提高了曝氣均勻度和充氧效率；同時(shí)采用多介質(zhì)復(fù)合填料，提高了有機(jī)物和含氮污染物的去除效率。
【專利說明】
一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體說，涉及一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]曝氣生物濾池簡稱BAF，BAF最初應(yīng)用于污水深度處理，是集生物氧化和截留懸浮固體于一體，省去了二沉池。該工藝具有良好的顆粒過濾性能和生物富集性能，具有容積負(fù)荷高、水力負(fù)荷大、水力停留時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)，對SS、COD、BOD、氮、磷等有害污染物具有強(qiáng)的去除作用。由于BAF具有良好的處理性能，且隨著其核心組成填料的更新發(fā)展，以及工藝參數(shù)的優(yōu)化改進(jìn)，使BAF的應(yīng)用范圍擴(kuò)展至微污染源水處理、難降解有機(jī)物處理、低溫污水硝化等領(lǐng)域。
[0003]現(xiàn)有的曝氣生物濾池仍存在自動(dòng)化程度不高，并且曝氣不均勻，同時(shí)因填料掛膜或工藝條件等因素影響水處理效率，上述問題均限制了 BAF的推廣普及，因此需要一種帶有自控功能的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，包括曝氣生物濾池處理裝置和自動(dòng)控制裝置；自動(dòng)控制裝置與曝氣生物濾池處理裝置連接，用于對曝氣生物濾池處理裝置的進(jìn)水流量及曝氣進(jìn)行自動(dòng)控制。
[0006]進(jìn)一步，曝氣生物濾池處理裝置包括進(jìn)水箱、出水箱、進(jìn)水栗、曝氣栗，以及四個(gè)依次排列的反應(yīng)柱，進(jìn)水栗與四個(gè)反應(yīng)柱分別相連，用于將進(jìn)水箱的水輸送至四個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，曝氣栗與四個(gè)反應(yīng)柱分別相連，用于為反應(yīng)柱提供氧氣;反應(yīng)柱包括圓柱形反應(yīng)室，反應(yīng)室內(nèi)從上往下依次為填料層和承托層，反應(yīng)室底部的進(jìn)水口連接反應(yīng)室和進(jìn)水箱，位于反應(yīng)柱上部的出水口連接出水箱及反應(yīng)室;反應(yīng)室下方設(shè)有與反應(yīng)室同直徑的氣室，氣室與反應(yīng)室間有鈦板曝氣盤相隔，氣室的中部設(shè)有進(jìn)氣口，進(jìn)氣口連接氣室和曝氣栗，氣室的底部裝有排空閥。
[0007]進(jìn)一步，反應(yīng)柱包括第一反應(yīng)柱、第二反應(yīng)柱、第三反應(yīng)柱及第四反應(yīng)柱，第一反應(yīng)柱內(nèi)的填料層由天然沸石和改性沸石分兩層1:1配比裝填，裝填順序自上而下為天然沸石、改性沸石;第二反應(yīng)柱全部由天然沸石裝填;第三反應(yīng)柱由天然沸石和陶粒分兩層I: I配比裝填，裝填順序自上而下為沸石、陶粒;第四反應(yīng)柱全部由陶粒裝填。
[0008]進(jìn)一步，承托層由鵝卵石裝填。
[0009]進(jìn)一步，曝氣栗通過氣體流量計(jì)與氣室的進(jìn)氣口連接。
[0010]進(jìn)一步，反應(yīng)室設(shè)有采樣口。
[0011]進(jìn)一步，自動(dòng)控制裝置，包括可編程邏輯控制器(Programmable LogicController，簡稱PLC)自控箱、pH在線檢測儀、溶解氧(Dissolved 0xygen，D0)在線檢測儀、氧化還原電位(Oxidat1n-Reduct1n potential，0RP)在線檢測儀、液位浮球閥控制器及進(jìn)水電磁閥；可編程邏輯控制器自控箱與液位浮球閥控制器及進(jìn)水電磁閥連接，用于自動(dòng)控制和記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀況;液位浮球閥控制器用于控制進(jìn)水箱的水位，當(dāng)液位低于安全設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)停所述進(jìn)水栗;進(jìn)水電磁閥與進(jìn)水栗及浮球閥控制器連接，用于控制進(jìn)水管路的閉合;PH在線檢測儀、溶解氧在線檢測儀、氧化還原電位在線檢測儀分別用于實(shí)時(shí)在線檢測pH、溶解氧及氧化還原電位。
[0012]進(jìn)一步，自動(dòng)控制裝置，還包括自動(dòng)控制裝置組態(tài)，自動(dòng)控制裝置組態(tài)包括曝氣生物濾池工藝總圖、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表五個(gè)功能模塊，該模塊用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)分析功能。
[0013]進(jìn)一步，自動(dòng)控制裝置，還包括自動(dòng)控制裝置控制面板，自動(dòng)控制裝置控制面板包括PH控制器、溶解氧控制器、氧化還原電位控制器、電源指示燈、曝氣栗啟?？刂崎_關(guān)。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:將自動(dòng)控制裝置與曝氣生物濾池處理裝置相連，實(shí)現(xiàn)了對該處理裝置的進(jìn)水流量與曝氣的控制。所述的自動(dòng)控制裝置采用可編程邏輯控制器聯(lián)合pH、溶解氧、氧化還原電位在線檢測儀，可實(shí)現(xiàn)對工藝系統(tǒng)處理狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，節(jié)省了人力、降低了能耗。所述的曝氣生物濾池處理裝置采用鈦板曝氣，提高了曝氣均勻度和充氧效率;同時(shí)采用多介質(zhì)復(fù)合填料，提高了有機(jī)物和含氮污染物的去除效率。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)曝氣生物濾池處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)反應(yīng)柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)自動(dòng)控制裝置控制面板的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖所示的各實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但應(yīng)當(dāng)說明的是，這些實(shí)施方式并非對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所作的功能、方法、或者結(jié)構(gòu)上的等效變換或替代，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0019]參圖1及2所示，圖1是本發(fā)明一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)曝氣生物濾池處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)反應(yīng)柱的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]本實(shí)施例提供了一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，包括曝氣生物濾池處理裝置和自動(dòng)控制裝置；自動(dòng)控制裝置與曝氣生物濾池處理裝置連接，用于對曝氣生物濾池處理裝置的進(jìn)水流量及曝氣進(jìn)行自動(dòng)控制。
[0021]在本實(shí)施例中，曝氣生物濾池處理裝置包括進(jìn)水箱1、出水箱3、進(jìn)水栗5(蠕動(dòng)栗)、曝氣栗7，以及四個(gè)依次排列的反應(yīng)柱201、202、203、204，進(jìn)水栗5與四個(gè)反應(yīng)柱分別相連，用于將進(jìn)水箱I的水輸送至四個(gè)反應(yīng)柱內(nèi)，曝氣栗7與四個(gè)反應(yīng)柱分別相連，用于為反應(yīng)柱提供氧氣;反應(yīng)柱包括直徑為120mm、高550mm的圓柱形反應(yīng)室，反應(yīng)室內(nèi)從上往下依次裝有填料層9和承托層10，距反應(yīng)室底部17.5mm處的進(jìn)水口 13連接反應(yīng)室和進(jìn)水箱I，位于反應(yīng)柱上部70mm處的出水口 14連接出水箱3及反應(yīng)室。反應(yīng)室下方設(shè)有高50mm并與反應(yīng)室同直徑的氣室11，氣室11與反應(yīng)室間有鈦板曝氣盤12相隔，氣室11的中部設(shè)有進(jìn)氣口 15，進(jìn)氣口15連接氣室11和曝氣栗7，氣室11的底部裝有排空閥17，方便排空氣室11內(nèi)積水。曝氣栗7通過氣體流量計(jì)8與氣室11的進(jìn)氣口 15連接。反應(yīng)室還設(shè)有采樣口 16。為了提高BAF系統(tǒng)的曝氣均勻度和溶解氧濃度，本實(shí)施例通過在氣室與反應(yīng)柱間安裝鈦板(鈦板曝氣盤12)，用鈦板進(jìn)行曝氣。鈦板屬于微孔(孔徑0.45-100μπι)曝氣裝置，且氣泡均勻，同時(shí)還具有耐腐蝕、重量輕、強(qiáng)度高、不堵塞的優(yōu)點(diǎn)，大大提高了曝氣的均勻度和充氧效率。
[0022]在本實(shí)施例中，反應(yīng)柱包括第一反應(yīng)柱201(1#)、第二反應(yīng)柱202(2#)、第三反應(yīng)柱203(3#)及第四反應(yīng)柱204(4#)，第一反應(yīng)柱201內(nèi)的填料層由天然沸石和改性沸石分兩層1:1配比裝填，裝填順序自上而下為天然沸石、改性沸石;第二反應(yīng)柱202全部由天然沸石裝填;第三反應(yīng)柱203由天然沸石和陶粒分兩層1:1配比裝填，裝填順序自上而下為沸石、陶粒;第四反應(yīng)柱204全部由陶粒裝填。為了提高BAF系統(tǒng)的水處理效率，本實(shí)施例通過填料的篩選、優(yōu)化配比，構(gòu)建了多介質(zhì)復(fù)合填料BAF系統(tǒng)，顯著提高了BAF系統(tǒng)的有機(jī)物和含氮污染物的去除效率。
[0023]在本實(shí)施例中，承托層10由鵝卵石裝填，介于主體填料(填料層9)與曝氣盤(鈦板曝氣盤12)中間。
[0024]在本實(shí)施例中，自動(dòng)控制系統(tǒng)硬件包括可編程邏輯控制器自控箱4，液位浮球閥控制器，進(jìn)水電磁閥6，ρΗ在線檢測儀，溶解氧在線檢測儀，氧化還原電位在線檢測儀。PLC是實(shí)現(xiàn)控制和記錄的主體單元，其由電源、中央處理單元、存儲器、輸入輸出接口電路、功能模塊和通信模塊組成?？删幊踢壿嬁刂破髯钥叵?可自動(dòng)控制和記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀況。液位浮球閥控制器及進(jìn)水電磁閥6與可編程邏輯控制器自控箱4連接，液位浮球閥控制器用于控制進(jìn)水箱I的水位，當(dāng)液位低于安全設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)停進(jìn)水栗5，防止進(jìn)水栗5空轉(zhuǎn);進(jìn)水電磁閥6與進(jìn)水栗5及浮球閥控制器連接，進(jìn)水電磁閥6的啟停除與進(jìn)水栗5聯(lián)動(dòng)外，還與液位浮球閥控制器聯(lián)動(dòng)，用于控制進(jìn)水管路的閉合。PH在線檢測儀實(shí)時(shí)檢測反應(yīng)柱出水的pH值;DO在線檢測儀用于檢測反應(yīng)柱內(nèi)的溶解氧濃度;ORP在線檢測儀用于檢測反應(yīng)柱出水的氧化還原電位值。
[0025]在本實(shí)施例中，自動(dòng)控制裝置還包括自動(dòng)控制裝置組態(tài)，自動(dòng)控制裝置組態(tài)主要包括曝氣生物濾池工藝總圖、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表五個(gè)功能模塊，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析等功能。其中，工藝總圖是對整套BAF處理系統(tǒng)的管理和監(jiān)控，可控制進(jìn)水栗5、進(jìn)水電磁閥6、曝氣栗7的啟停，同時(shí)可控制進(jìn)水栗5的轉(zhuǎn)速和流量;實(shí)時(shí)曲線是以曲線方式顯示各反應(yīng)柱實(shí)時(shí)測量數(shù)據(jù)(包括pH、D0、0RP);歷史曲線通過歷史時(shí)間查詢過去某一時(shí)刻或某一時(shí)間段的歷史數(shù)據(jù);歷史數(shù)據(jù)報(bào)表以報(bào)表的形式顯示歷史數(shù)據(jù)，并且可以設(shè)置查詢時(shí)間范圍和間隔，歷史數(shù)據(jù)可導(dǎo)出為EXCEL格式文件;實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表以報(bào)表的形式顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0026]在本實(shí)施例中，自動(dòng)控制裝置還包括自動(dòng)控制裝置控制面板，參圖3所示的自動(dòng)控制裝置控制面板(手動(dòng)操作面板)的示意圖，主要包括PH控制器18、D0(溶解氧)控制器19、ORP(氧化還原電位)控制器20、電源指示燈21、曝氣栗啟?？刂崎_關(guān)22四個(gè)部分。其中pH控制器18、D0控制器19、0RP控制器20分別顯示實(shí)時(shí)pH、D0、0RP數(shù)據(jù)；電源指示燈21的明暗用于顯示系統(tǒng)的供電狀況;曝氣栗啟?？刂崎_關(guān)22共4個(gè)，可以分別控制相對應(yīng)的4個(gè)曝氣栗7的啟動(dòng)與關(guān)閉。
[0027]本發(fā)明通過提供了一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，具有如下有益效果:
[0028]I)通過構(gòu)建了 PLC智能控制聯(lián)合pH、DO、ORP在線檢測儀的自動(dòng)控制系統(tǒng)，提高了BAF處理系統(tǒng)的自動(dòng)化程度；
[0029]2)通過采用鈦板微孔曝氣盤代替?zhèn)鹘y(tǒng)曝氣砂頭，大大提高了曝氣的均勻度和充氧效率；
[0030]3)通過建立4組不同材質(zhì)、不同配比、不同組合填料的反應(yīng)柱，顯著提高了裝置的有機(jī)物和含氮污染物的去除效率。
[0031]上文所列出的一系列的詳細(xì)說明僅僅是針對本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0032]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，包括曝氣生物濾池處理裝置和自動(dòng)控制裝置;所述自動(dòng)控制裝置與所述曝氣生物濾池處理裝置連接，用于對所述曝氣生物濾池處理裝置的進(jìn)水流量及曝氣進(jìn)行自動(dòng)控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣生物濾池處理裝置包括進(jìn)水箱、出水箱、進(jìn)水栗、曝氣栗，以及四個(gè)依次排列的反應(yīng)柱，所述進(jìn)水栗與四個(gè)所述反應(yīng)柱分別相連，用于將所述進(jìn)水箱的水輸送至四個(gè)所述反應(yīng)柱內(nèi)，所述曝氣栗與四個(gè)反應(yīng)柱分別相連，用于為所述反應(yīng)柱提供氧氣； 所述反應(yīng)柱包括圓柱形反應(yīng)室，所述反應(yīng)室內(nèi)從上往下依次為填料層和承托層，所述反應(yīng)室底部的進(jìn)水口連接所述反應(yīng)室和所述進(jìn)水箱，位于所述反應(yīng)柱上部的出水口連接所述出水箱及所述反應(yīng)室;所述反應(yīng)室下方設(shè)有與所述反應(yīng)室同直徑的氣室，所述氣室與反應(yīng)室間有鈦板曝氣盤相隔，所述氣室的中部設(shè)有進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口連接所述氣室和所述曝氣栗，所述氣室的底部裝有排空閥。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)柱包括第一反應(yīng)柱、第二反應(yīng)柱、第三反應(yīng)柱及第四反應(yīng)柱，所述第一反應(yīng)柱內(nèi)的填料層由天然沸石和改性沸石分兩層1:1配比裝填，裝填順序自上而下為天然沸石、改性沸石;所述第二反應(yīng)柱全部由天然沸石裝填;所述第三反應(yīng)柱由天然沸石和陶粒分兩層1:1配比裝填，裝填順序自上而下為沸石、陶粒;所述第四反應(yīng)柱全部由陶粒裝填。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述承托層由鵝卵石裝填。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述曝氣栗通過氣體流量計(jì)與所述氣室的所述進(jìn)氣口連接。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述反應(yīng)室設(shè)有采樣口。7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制裝置，包括可編程邏輯控制器自控箱、PH在線檢測儀、溶解氧在線檢測儀、氧化還原電位在線檢測儀、液位浮球閥控制器及進(jìn)水電磁閥；所述可編程邏輯控制器自控箱與所述液位浮球閥控制器及進(jìn)水電磁閥連接，用于自動(dòng)控制和記錄系統(tǒng)運(yùn)行狀況;所述液位浮球閥控制器用于控制所述進(jìn)水箱的水位，當(dāng)液位低于安全設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)關(guān)停所述進(jìn)水栗;所述進(jìn)水電磁閥與所述進(jìn)水栗及浮球閥控制器連接，用于控制進(jìn)水管路的閉合;所述PH在線檢測儀、溶解氧在線檢測儀、氧化還原電位在線檢測儀分別用于實(shí)時(shí)在線檢測pH、溶解氧及氧化還原電位。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制裝置，還包括自動(dòng)控制裝置組態(tài)，所述的自動(dòng)控制裝置組態(tài)包括曝氣生物濾池工藝總圖、實(shí)時(shí)曲線、歷史曲線、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)報(bào)表五個(gè)功能模塊，所述五個(gè)模塊用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控及數(shù)據(jù)分析功能。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種帶自控的曝氣生物濾池處理系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)控制裝置，還包括自動(dòng)控制裝置控制面板，所述自動(dòng)控制裝置控制面板包括PH控制器、溶解氧控制器、氧化還原電位控制器、電源指示燈、曝氣栗啟?？刂崎_關(guān)。
【文檔編號】C02F3/02GK105858870SQ201610404143
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月8日
【發(fā)明人】趙翠, 楊繼富, 李斌, 胡孟, 葉茂
【申請人】中國水利水電科學(xué)研究院