CN207877400U - 一种污水处理曝气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污水处理曝气系统，包括管道组件、鼓风机组、控制组件及两个以上的生物池；管道组件包括曝气管道、空气总管、分流管，每个生物池对应的分流管上分别设有蝶阀，在空气总管上设置有压力表，鼓风机组与空气总管对应连接，在生物池内分别设有在线溶解氧测定仪；控制组件包括主控制器、分控制器和与生物池数量相等的子站控制器，每个生物池的在线溶解氧测定仪和蝶阀分别对应连接一个子站控制器，空气压力表和各子站控制器均与分控制器对应连接。本实用新型依据实时检测的各生物池内溶解氧浓度的变化，控制蝶阀来合理调节气量，使系统压力相对稳定，既达到精确控制效果，又延长了设备的使用寿命，最终达到了节能的目的。

Description

一种污水处理曝气系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理曝气系统。

背景技术

废水生物处理是通过微生物的新陈代谢作用，将污染物分解、吸收或者吸附来实现水质的净化，与物理、化学法相比成本低、效率高且处理过程中所产生的二次污染极小，是目前主流废水处理方法。为满足处理不同来源及不同性质废水的需要，已研制开发出厌氧一好氧活性污泥工艺、氧化沟法、SBR、AB法、生物接触氧化法、BAF等多种类型的生物处理工艺及反应器。在这些不同类型的工艺中，一般均会包含好氧处理阶段，以完成有机物的氧化以及氨氮的去除。为给微生物提供好氧环境，目前较多采用的是鼓风曝气。在某种程度上，曝气量的控制决定着整个系统对废水的处理效果和污水处理厂能耗水平。因为曝气量较小时将会抑制系统中的硝化反应，此外还会引起曝气池中丝状菌繁殖，导致污泥膨胀：而曝气量较大时，不仅会使曝气电耗浪费，同时强烈的空气搅拌还会打碎污泥絮体从而影响出水水质。此外，如果处理工艺有硝化液回流时，回流的硝化液也会把氧带入缺氧区，从而影响反硝化效果。由于污水厂的进水水质和水温等条件有较大的波动性，这也就要求曝气过程中及时调整曝气量，以应对这种变化。

目前现有的曝气系统通常对于在线仪表（进水流量计、空气流量计、进水在线氨氮、COD监测仪表等）、生物模块和鼓风机控制硬件设备的要求极高，所以控制系统初期投入价格昂贵，后期维护工作量大、成本高，若发生设备硬件、通讯网络、在线仪表故障，则系统就处于半瘫痪状态。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种对于在线仪表、生物模块的依赖程度低、控制更加简便、精确的污水处理曝气系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

设计一种污水处理曝气系统，包括管道组件、鼓风机组、控制组件及两个以上的生物池；

所述管道组件包括分别设置在所述生物池内的曝气管道、设置在生物池外的空气总管，每个生物池内的曝气管道分别通过分流管与外部空气总管相连通，每个生物池对应的分流管上分别设有蝶阀，在所述空气总管上设置有压力表，所述鼓风机组与所述空气总管对应连接，在所述生物池内分别设有在线溶解氧测定仪；

所述控制组件包括主控制器、分控制器和与生物池数量相等的子站控制器，每个生物池的在线溶解氧测定仪和蝶阀分别对应连接一个子站控制器，所述子站控制器均与所述分控制器对应连接，所述空气压力表与所述分控制器对应连接；所述分控制器通过MCP接口与所述鼓风机组对应连接；所述主控制器与所述分控制器之间通过以太网进行通讯。

传统的曝气系统通常是根据需气量来调节气量分配，但由于生物池实际需气量不但与进水水量、水质、水温、污泥浓度有关外，还与曝气头的效率、曝气管路的长短、曝气池的流速与混合状态等多种因素有关，因此需气量的计算需要依赖于在线仪表如进水流量计、空气流量计、进水在线氨氮、COD监测仪表等等检测的多种数据，即使如此，计算出的需气量也与生物池的实际需气量存在较大的偏差。这就使得传统的曝气系统对于在线仪表、生物模块以及鼓风机控制硬件设备的依赖程度极高，但仍然无法实现精确曝气，并且系统初期的硬件投入价格昂贵，后期维护工作量大、成本高，若发生设备硬件、通讯网络、在线仪表故障，则系统就处于半瘫痪状态。

本实用新型通过在线溶解氧测定仪实时检测每个生物池的溶解氧浓度，根据实测的溶解氧浓度的变化，通过蝶阀来实时调节气量分配，实现了精确曝气，克服了传统曝气系统存在的成本高、偏差大、能耗高的缺陷。

优选的，所述子站控制器和分控制器之间通过Profibus总线进行通讯。

优选的，在每个蝶阀安装位置的后部均设有空气流量计；所述空气流量计与对应的子站控制器相连接。

优选的，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池曝气管道的末端。

优选的，所述主控制器、分控制器和子站控制器为西门子6ES7系列的PLC控制器。

优选的，所述蝶阀为奥玛电动调节蝶阀。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型依据实时检测的各生物池内溶解氧浓度的变化，根据空气蝶阀的结构特点，控制蝶阀在不同开度区间范围内以不同的幅度和时间间隔进行上调或者下调，来合理调节气量，同时解决了溶解氧反应滞后性的问题，避免频繁调节蝶阀，使系统压力相对稳定，既达到精确控制效果，又延长了设备的使用寿命，最终达到了节能的目的。

2.现有的曝气系统中，空气总管压力变化范围很小或完全靠恒压控制，当溶解氧较高时靠降低空气管道阀门开度来使压力维持在范围之内，此时会造成风机电耗的增加，能耗非常大。本实用新型曝气系统中的空气总管压力可以实时调节，通过控制鼓风机组中鼓风机的开启数量和导叶开度来调节空气总管中的压力，可以让空气总管压力在满足气量需求的情况下始终保持在最低的状态，既达到精确曝气的效果，又达到节能降耗的目的。

3.目前现有的曝气系统，对在线仪表依赖程度极高，每个生物池的各个好氧廊道都要求装有空气流量计、在线溶解氧仪和空气电动蝶阀等设备，初期投入的设备采购成本高、后期维护成本也高。本实用新型曝气系统简化了硬件设备，每个生物池仅需要安装一个在线溶解氧仪和电动调节蝶阀即可，减少了对在线仪表的依赖，大大节约了设备采购成本和后期维护成本。

4.本实用新型成本低，能够适用于各个大中型污水处理厂的升级改造，可以在现有设施的基础上加以改造，既方便实现，又控制简单，最主要是非常节能。

附图说明

图1为本实用新型污水处理曝气系统的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但下列实施例只是用来详细说明本实用新型的实施方式，并不以任何方式限制本实用新型的范围。

实施例1：一种污水处理曝气系统，包括管道组件、鼓风机组、控制组件及两个以上的生物池；管道组件包括分别设置在生物池内的曝气管道、设置在生物池外的空气总管，每个生物池内的曝气管道分别通过分流管与外部空气总管相连通，每个生物池对应的分流管上分别设有蝶阀，在空气总管上设置有压力表，鼓风机组与空气总管对应连接，在生物池内分别设有在线溶解氧测定仪，在线溶解氧测定仪设置在生物池曝气管道的末端。蝶阀为电动调节蝶阀。

控制组件包括主控制器、分控制器和与生物池数量相等的子站控制器，每个生物池的在线溶解氧测定仪和蝶阀分别对应连接一个子站控制器，子站控制器均与分控制器对应连接，空气压力表与分控制器对应连接；分控制器通过MCP接口与鼓风机组对应连接；主控制器与分控制器之间通过以太网进行通讯。子站控制器和分控制器之间通过Profibus总线进行通讯。主控制器、分控制器和子站控制器为西门子6ES7系列的PLC控制器。

实施例2：一种污水处理曝气系统，与实施例1的不同之处在于，在每个蝶阀安装位置的后部均设有空气流量计；空气流量计与对应的子站控制器相连接。

在以上实施例中所涉及的设备元件如无特别说明，均为常规设备元件。

本实用新型污水处理曝气系统的具体工作方式为：将待处理的污水引入到各生物池中，开启鼓风机和蝶阀，通过在线溶解氧测定仪实时监测的各生物池浓度，根据各生物池中溶解氧浓度的变化情况，对应调整该生物池的蝶阀开度，以调节各生物池的曝气量。当仅仅通过调整蝶阀无法满足生物池曝气需求时，通过控制鼓风机组中鼓风机的开启数量和鼓风机的导叶开度，对空气总管的压力进行调节，可以让空气总管压力在满足气量需求的情况下始终保持在最低的状态，既达到精确曝气的效果，又达到节能降耗的目的。

上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。

Claims (6)

1.一种污水处理曝气系统，其特征在于，包括管道组件、鼓风机组、控制组件及两个以上的生物池；

所述管道组件包括分别设置在所述生物池内的曝气管道、设置在生物池外的空气总管，每个生物池内的曝气管道分别通过分流管与外部空气总管相连通，每个生物池对应的分流管上分别设有蝶阀，在所述空气总管上设置有压力表，所述鼓风机组与所述空气总管对应连接，在所述生物池内分别设有在线溶解氧测定仪；

所述控制组件包括主控制器、分控制器和与生物池数量相等的子站控制器，每个生物池的在线溶解氧测定仪和蝶阀分别对应连接一个子站控制器，所述子站控制器均与所述分控制器对应连接，所述空气压力表与所述分控制器对应连接；所述分控制器通过MCP接口与所述鼓风机组对应连接；所述主控制器与所述分控制器之间通过以太网进行通讯。

2.根据权利要求1所述的污水处理曝气系统，其特征在于，所述子站控制器和分控制器之间通过Profibus总线进行通讯。

3.根据权利要求1所述的污水处理曝气系统，其特征在于，在每个蝶阀安装位置的后部均设有空气流量计；所述空气流量计与对应的子站控制器相连接。

4.根据权利要求1所述的污水处理曝气系统，其特征在于，所述在线溶解氧测定仪设置在生物池曝气管道的末端。

5.根据权利要求1所述的污水处理曝气系统，其特征在于，所述主控制器、分控制器和子站控制器为西门子6ES7系列的PLC控制器。

6.根据权利要求1所述的污水处理曝气系统，其特征在于，所述蝶阀为电动调节蝶阀。