一种用于上向流反硝化生物滤池跌水充氧的控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理工艺，具体涉及一种用于上向流反硝化生物滤池跌水充氧的控制系统。

背景技术：

随着我国水污染问题日益突显，城镇污水处理排放标准的提高已是大势所趋，生物膜法污水处理技术得到了广泛的研究和应用，其中，曝气生物滤池以其对占地面积小、运行费用低，基建投资小，处理负荷高，运行管理方便、处理效果好等优点被广泛的应用于污水深度处理领域。该工艺中，上向流反硝化脱氮生物滤池特别是对污水中的氮有很好的脱氮效果。目前，用于污水深度脱氮处理的工艺很多，其中反硝化生物滤池的深度脱氮处理技术表现出了较好的发展前景和市场价值，但是现有技术仍存在较多的问题，主要表现如下。

反硝化生物滤池用于污水深度脱氮处理，采用“渠道+管道”的方式进行配水，渠道配水过程中，伴随着跌水充氧现象非常严重，导致反硝化生物滤池进水溶解氧过高。存在以下缺陷：①反硝化菌属于异养型厌氧菌，它需要在缺氧/厌氧条件下生长繁殖，高浓度溶解氧会严重抑制反硝化作用(生物膜系统中，溶解氧控制在1.0mg/l以下)，严重限制系统的脱氮能力；②去除1kgbod需要提供0.733kgo2，反硝化生物滤池进水溶解氧过高时，也会浪费大量的外加反硝化碳源；以一个50万吨/日处理规模的污水处理厂为例，脱氮反硝化生物滤池进水跌水充氧增加4～6mg/l，一年的碳源(乙酸钠)成本因跌水溶解氧问题增加将近600～800万元；③由于进水含有大量的溶解氧，在有机碳源的作用下，由于好氧异养菌的时代周期较短，滤料层底部好氧异养菌会大量增值，导致滤床阻力极速增加，导致反洗周期缩短，造成反洗频繁，反洗水量会急剧增加。

因此，开发一种旨在控制反硝化生物滤池进水溶解氧浓度、均匀配水又能稳定使污水得到经济稳定达标的深度脱氮控制系统，显得非常有必要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种用于上向流反硝化生物滤池跌水充氧的控制系统，以突破目前遇到的难题。具体内容如下：所述上向流反硝化生物滤池由横向过水通道、配水渠、液位计、正常进水管道、配水电动阀门、配水室、长柄滤头、滤板、承托层、滤料反应层、清水区、反洗排水渠、出水渠、出水管道、反冲洗水系统、反冲洗气系统、plc系统构成；所述横向过水通道与上向流反硝化生物滤池的配水渠连接，以控制多组上向流反硝化生物滤池的均匀进水；所述配水渠内液位计分别与配水电动阀门、plc系统相连接，用以测定、反馈、调节控制、再反馈跌水位差。

所述配水电动阀门的开启度为0～100％，通过plc监测的跌水位差数值，实施动态控制配水电动阀门的开启度。

所述的上向流反硝化生物滤池从下往上依次由配水室、承托层、滤料反应层、清水区、出水渠、出水管道构成，所述配水室内安装有长柄滤头、滤板，其上为承托层和滤料反应层。

所述的正常进水管道可调节电动阀门设有开启、停止、关闭三种控制，且能显示阀门的具体开度百分比，并能上传plc系统。

所述的滤料可为陶粒滤料、石英石滤料、火山岩滤料、页岩滤料。

所述的滤料反应层的厚度为1.8～4.0m。

所述的横向过水通道可对至少2组的配水渠进行均匀配水。

本实用新型彻底解决了现状反硝化生物滤池配水渠跌水充氧严重抑制反硝化作用、限制系统脱氮能力的问题；彻底解决了反硝化生物滤池因跌水充氧导致进水溶解氧过高，浪费大量外加反硝化碳源造成运行成本额外剧增的问题；有效降低了现有生物滤池反洗水量过大的问题，保证了出水的经济性地稳定达标，抗冲击能力更强，具有极大的推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型一种用于上向流反硝化生物滤池跌水充氧的控制系统的结构示意图。

其中：1、上向流反硝化生物滤池，2、横向过水通道，3、配水渠，4、液位计，5、正常进水管道，6、配水电动阀门，7、配水室，8、承托层，9、滤料反应层，10、清水区，11、反洗排水渠，12、出水渠，13、长柄滤头，14、滤板，15、出水管道，16、反冲洗水系统，17、反冲洗气系统，18、控制电缆，19、plc系统。

具体实施方式

下面结合附图1对本实用新型做进一步说明：

一种用于上向流反硝化生物滤池(1)跌水充氧的控制系统，其特征在于：所述上向流反硝化生物滤池(1)由横向过水通道(2)、配水渠(3)、液位计(4)、正常进水管道(5)、配水电动阀门(6)、配水室(7)、长柄滤头(13)、滤板(14)、承托层(8)、滤料反应层(9)、清水区(10)、反洗排水渠(11)、出水渠(12)、出水管道(15)、反冲洗水系统(16)、反冲洗气系统(17)、plc系统(19)构成；所述横向过水通道(2)与上向流反硝化生物滤池(1)的配水渠(3)连接，以控制多组上向流反硝化生物滤池(1)的均匀进水；所述配水渠(3)内液位计(4)分别与配水电动阀门(6)、plc系统(19)相连接，用以测定、反馈、调节控制、再反馈跌水位差；所述的上向流反硝化生物滤池(1)跌水充氧的控制系统过程如下：

(1)跌水位差计量及参数设定：配水渠(3)内液位计(4)差数值、配水电动阀门(6)开启度信号引接至plc系统(19)；所述液位计(4)用于测量横向过水通道(2)的堰上水头与配水渠(3)内的水面的液位差，即液位计(4)的跌水位差，所述的跌水位差数值为0.1～0.3m；

(2)跌水位差恒定调节：1)反洗结束后的上向流反硝化生物滤池，由于老化的生物膜及被滤料层截留的悬浮物一起被反冲洗系统反洗冲出池外，导致上向流反硝化生物滤池(1)内滤料层(9)的水头损失减至最小(阻力最小)，导致横向过水通道(2)的堰上水头与配水渠(3)水面间的跌水位差值最大，通过plc系统(19)减少配水电动阀门(6)的开启度，增大配水电动阀门(6)水头损失，保持恒水位，防止跌水充氧和卷气充氧的现象发生，同步实现均匀配水；2)随着反洗后的时间的延长，上向流反硝化生物滤池(1)的生物膜不断生长，截留悬浮物量的增加，通过plc系统(19)增大配水电动阀门(6)的开启度，减少水头损失，保持恒水位，增大配水电动阀门(6)水头损失，实现动态控制恒水位，防止跌水充氧和卷气充氧的现象发生，同步实现均匀配水；3)反洗期间，上向流反硝化生物滤池(1)的配水电动阀门(6)的开启度为0，为关闭状态。

所述配水电动阀门(6)的开启度为0～100％，通过plc监测的跌水位差数值，实施动态控制配水电动阀门(6)的开启度；

所述的上向流反硝化生物滤池(1)从下往上依次由配水室(7)、承托层(8)、滤料反应层(9)、清水区(10)、出水渠(12)、出水管道构成(15)，所述配水室(7)内安装有长柄滤头(13)、滤板(14)，其上为承托层(8)和滤料反应层(9)。

所述的正常进水管道(5)可调节电动阀门(6)设有开启、停止、关闭三种控制，且能显示阀门的具体开度百分比，并能上传plc系统(19)。

所述的滤料可为陶粒滤料、石英石滤料、火山岩滤料、页岩滤料。

所述的滤料反应层的厚度为1.8～4.0m。

所述的横向过水通道(2)可对至少2组的配水渠(3)进行均匀配水。

实施例1：

河北省某市政污水处理厂，处理流量为40000m³/d，原核心工艺为“氧化沟+二沉池”工艺，采用反硝化生物滤池作提标改造去除tn，二沉池出水经提升泵二次提升至反硝化配水渠，配水渠do值为1.0mg/l，配水渠跌水至单个反硝化进水管内的do值为8mg/l，采用该跌水充氧控制系统后，配水渠至单个反硝化进水管内的do值降至0.9mg/l，基本未因跌水充氧造成碳源的浪费，极大的节约了运行成本。

实施例2：

江苏省某化工园区污水处理厂，处理流量为20000m³/d，原主工艺为“水解酸化+aao+二沉池”工艺，二级处理出水进入反硝化生物滤池工艺进行tn指标的提标，二沉池出水至反硝化生物滤池配水渠，配水渠do值为1.5mg/l，配水渠跌水至单个反硝化进水管内的do值为7.9mg/l，采用该跌水充氧控制系统后，配水渠至单个反硝化进水管内的do值降至0.5mg/l，基本未因跌水充氧造成碳源的浪费，每年因此节约碳源成本60万元。

本实用新型彻底解决了现状反硝化生物滤池配水渠跌水充氧严重抑制反硝化作用、限制系统脱氮能力的问题；彻底解决了反硝化生物滤池因跌水充氧导致进水溶解氧过高，浪费大量外加反硝化碳源造成运行成本额外剧增的问题；有效降低了现有生物滤池反洗水量过大的问题，保证了出水的经济性地稳定达标，抗冲击能力更强，具有极大的推广应用价值。

以上所述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应覆盖在本实用新型的而保护范围之内。