一种用于城市排污管网超标水质的自动调节系统和方法
【专利摘要】本发明提供一种用于城市排污管网的水质自动调节系统和方法，该系统包括顺序相连的多级泵站，该多级泵站通过管网中和调节装置连接到污水处理厂，其中，每一级泵站都包括接收污水、并且进行中和调节的第一蓄水池和储存未超标水的第二蓄水池；第一蓄水池用于根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的出水量，降低该PH值；以及在每一级泵站中，当某个泵站PH值超标，降低该泵站的出水量，在汇集管道内进行中和混合调节。
【专利说明】-种用于城市排污管网超标水质的自动调节系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及污水处理技术，更具体地，涉及一种用于城市排污管网超标水质的自 动调节系统和方法。
【背景技术】
[0002] 对于城市排污管网的超标水质的调节，现有技术都是固定流量的处理，没有相应 的调节机制。传统方法是城市排放的污水经过收集输送后直接进入污水处理厂，水质极不 稳定。一旦大量超标排放的污水直接进入污水处理厂，当超标污水超出污水处理厂的处理 能力时，会造成污水处理厂停产并带来严重的经济损失和环境污染。
[0003] 另外，在污水处理中，根据监测到的数据来调整处理能力，由于偶然超标水量的瞬 时增加，需要整个处理系统提高处理能力，但实际上这是一个短时行为，不可避免地造成了 过量的能耗和资源浪费。
[0004] 而且，瞬时的污水超标没有提前处理，使得后续的管网受到进一步的污染压力，也 不能准确判别污染源的来源和程度。
【发明内容】
[0005] 为克服现有技术的上述缺陷，本发明提出一种用于城市排污管网的水质自动调节 方法和系统。
[0006] 根据本发明的一个方面，提出了一种用于城市排污管网的水质自动调节方法，包 括以下步骤：步骤1，根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的储水量，降低该PH超 标值；步骤2,当某个泵站PH值超标，降低该超标泵站的出水量，在汇集管道内进行混合；和 步骤3,各级泵站逐级调节到污水处理厂。
[0007] 根据本发明的另一方面，提出了一种用于城市排污管网的水质自动调节系统，包 括顺序相连的多级泵站，该多级泵站通过管网中和调节装置连接到污水处理厂，其中：每一 级泵站都包括接收污水、并且进行中和调节的第一蓄水池和储存未超标水的第二蓄水池； 第一蓄水池用于根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的储水量，降低该PH超标 值；以及在每一级泵站中，当某个泵站PH值超标，降低该泵站的出水量，在汇集管道内进行 中和混合调节。
[0008] 根据本申请的城市排污管网超标水质自动调节方法和系统，充分利用系统内的管 网、泵站等一切可调度资源，对进入该系统的超标污水进行逐级调节，最大限度的把超标污 水稀释到未超标水中，使污水在进入污水处理前水质更稳定，从而降低污水处理厂停产的 风险，降低污水处理成本，能够有效解决管网中出现短暂集中排放超标水质问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1为根据本发明的泵站蓄水池水质调节示意图；
[0010] 图2是根据本发明的管网水质调节示意图；
[0011] 图3是根据本发明的排污管网水质综合调节原理图。
[0012] 为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的尺寸、结构和器件， 但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定尺寸、结构、器件和环境中，根据具体 需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或 者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种用于城市排污管网的水质自动 调节方法和系统进行详细描述。
[0014] 在以下的描述中，将描述本发明的多个不同的方面，然而，对于本领域内的普通技 术人员而言，可以仅仅利用本发明的一些或者全部结构或者流程来实施本发明。为了解释 的明确性而言，阐述了特定的数目、配置和顺序，但是很明显，在没有这些特定细节的情况 下也可以实施本发明。在其他情况下，为了不混淆本发明，对于一些众所周知的特征将不再 进行详细阐述。
[0015] 在本发明的第一实施例中，提供一种用于城市排污管网的水质自动调节方法，总 的来说，该方法采用开环控制，从最先发现PH超标开始，利用管网内的一切可控资源对水 质逐级进行调节，一直到污水处理厂，确保超标水质最大限度降低超标值。
[0016] 具体地，该方法包括：步骤1，根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的储 水量，降低该PH超标值；步骤2,当某个泵站PH值超标，降低该泵站的出水量，在汇集管道 内进行混合；步骤3,各级泵站逐级调节到污水处理厂。
[0017] 进一步，如图1所示，图1为根据本发明的泵站蓄水池水质调节示意图。当进水PH 值未超标时，水池水位始终控制在高低液位之间运行，当水位升到高液位时开泵，当降到低 液位时停泵。
[0018] 步骤1进一步包括：当进水PH值超标时，停止所有泵让水位上升至最高液位，使进 入的超标水质与调节池内的未超标水充分混合；然后，泵切换至恒液位控制模式，即液位始 终恒定在最高液位，利用变频调速功能控制泵的转速，使出水流量等于进入流量；最后，当 进水PH值正常时，泵切换到原来的高低液位控制模式。
[0019] 具体地，步骤1进一步包括：通过PH计获取PH值，通过液位计获取液位高度；设定 未超标液位高度；设定高低液位之间为动态调节层，水位到达动态调节层的上方，抽水；到 达动态调节层下方，停止抽水；超标之后，调节变频，进水和出水一致，实现动态调节。
[0020] 如图2所示，图2是根据本发明的方法的步骤2的管网水质调节示意图。步骤2 包括：当管网中某个泵站进水PH超标时，该泵站即时停止向外抽水，同时管网中的其它未 超标泵站也停止开泵进行蓄水；当PH超标的泵站水位升至最高水位时，泵站以最小流量向 压力管道送水，同时其它未超标泵站则以正常流量向压力管道送水，使超标水质最大限度 的在汇集管道内与未超标水质进行混合，在管网内实现稀释和降污。
[0021] 具体地，如图2所示，当一号提升泵站前端的污水管道中的PH值超标，一号提升泵 站及时停止向外抽水，二号提升泵站停止开泵进行蓄水；当一号泵站的水位上升到最高水 位时，该一号泵站以最小流量向压力管道送水，同时其他泵站例如二号泵站正常流量向管 道送水，在汇集管道中进行前置稀释。
[0022] 如图3所示，图3是根据本申请的方法的步骤3的排污管网水质综合调节流程示 意图。步骤3包括：当超标污水进入第一级泵站时，该泵站启动蓄水池调节模式（即，步骤 1的处理方式，蓄水池调节模式的原理为：当进水PH超标时，停止开泵，让水位上升至最高 液位，使进入的超标水质与调节池内的未超标水充分混合，泵切换至恒液位控制模式，即液 位始终恒定在最高液位，利用变频调速功能控制泵的转速，使出水流量等于进入流量）。同 时处于同一级的其它未超标泵站也停止开泵，进行蓄水，待超标泵站对外排水时，其它未超 标泵站也集中对外排水，在汇集管道内进行充分混合。后续泵站逐级进行调节，调节原理相 同，直至水质达标或进入污水处理厂，确保超标水质最大限度被稀释。
[0023] 进一步，在泵站中设置加药装置，可对超标污水进行处理，结合水质自动调节系统 效果更佳。
[0024] 在本发明的第二实施例中，提供一种用于城市排污管网的水质自动调节系统。总 的来说，该系统采用开环控制，从最先发现PH超标开始，利用管网内的一切可控资源对水 质逐级进行调节，一直到污水处理厂，确保超标水质最大限度降低超标值。
[0025] 如图3所示，图3是根据本发明的系统的架构示意图，该系统包括顺序相连的多级 泵站。图3例示性地显示了三级泵站。多级泵站通过管网中和调节装置1连接到污水处理 厂。每一级泵站都包括接收污水、并且进行中和调节的第一蓄水池2和储存未超标水的第 二蓄水池3。其中，第一蓄水池2用于根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的储水 量，降低该PH超标值。在每一级泵站中，当某个泵站PH值超标，降低该泵站的出水量，在汇 集管道内进行中和混合调节。
[0026] 对于多级泵站，当超标污水进入第一级泵站时，该泵站启动蓄水池调节模式。艮P， 当进水PH超标时，停止开泵，让水位上升至最高液位，使进入的超标水质与调节池内的未 超标水充分混合，泵切换至恒液位控制模式，即液位始终恒定在最高液位，利用变频调速功 能控制泵的转速，使出水流量等于进入流量。同时处于同一级的其它未超标泵站也停止开 泵，进行蓄水，待超标泵站对外排水时，其它未超标泵站也集中对外排水，在汇集管道内进 行充分混合。后续泵站逐级进行调节，调节原理相同，直至水质达标或进入污水处理厂，确 保超标水质最大限度被稀释。
[0027] 对于每一级泵站的第一蓄水池，当进水PH值未超标时，水池水位始终控制在高低 液位之间运行，当水位升到高液位时开泵，当降到低液位时停泵。当进水PH值超标时，停止 所有泵让水位上升至最高液位，使进入的超标水质与调节池内的未超标水充分混合。然后， 泵切换至恒液位控制模式，即液位始终恒定在最高液位，利用变频调速功能控制泵的转速， 使出水流量等于进入流量。最后，当进水PH值正常时，泵切换到原来的高低液位控制模式。
[0028] 第一蓄水池的前端布置PH计以获取PH值。第一蓄水池中设置液位计以获取液位 高度、设定未超标液位高度、以及设定高低液位之间为动态调节层。水位到达动态调节层的 上方，抽水；到达动态调节层下方，停止抽水。超标之后，调节变频，进水和出水一致，实现动 态调节。
[0029] 在每一级的泵站中，当管网中某个泵站进水PH超标时，该泵站即时停止向外抽 水，同时管网中的其它未超标泵站也停止开泵进行蓄水。当PH超标的泵站水位升至最高水 位时，泵站以最小流量向压力管道送水，同时其它未超标泵站则以正常流量向压力管道送 水，使超标水质最大限度的在汇集管道内与未超标水质进行混合，在管网内实现稀释和降 污。
[0030] 进一步，在泵站中设置加药装置，可对超标污水进行处理，结合水质自动调节系统 效果更佳。
[0031] 总的来说，本发明的系统和方法可以有效的处理各级管网和泵站之间的关系，自 动控制各泵站的开泵数量、出水流量、水池液位，使超标水质最大限度的与系统内所有未超 标水质进行混合。本系统不需要增加硬件成本，不产生额外的运行费用。使污水处理厂进 水水质更稳定，可降低污水处理成本。实现管网水质自动调节，无需增加硬件成本，不产生 运行费用。
[0032] 本发明的系统和方法能够有效解决管网中出现短暂集中排放PH超标水质问题， 使超标水最大限度的稀释到未超标水中。在超标水排放量超过管网总体可调节范围，或长 期排放超标水时，系统只能尽量减少超标值，不能彻底解决超标问题。另外，所有潜污泵需 要采用变频器驱动，使泵站出水流量完全可控。蓄水池水质调节由泵站自动化进行控制，管 网水质综合调节由中心平台软件进行控制。
[0033] 最后应说明的是，以上实施例仅用以描述本发明的技术方案而不是对本技术方法 进行限制，本发明在应用上可以延伸为其他的修改、变化、应用和实施例，并且因此认为所 有这样的修改、变化、应用、实施例都在本发明的精神和教导范围内。
【权利要求】
1. 一种用于城市排污管网的水质自动调节方法，包括以下步骤： 步骤1，根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的储水量，降低该PH超标值； 步骤2,当某个泵站PH值超标，降低所述超标泵站的出水量，在汇集管道内进行混合； 和 步骤3,各级泵站逐级调节到污水处理厂。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤1进一步包括： 当进水PH值超标时，停止所有泵，让水位上升至最高液位，使进入的超标水质与调节 池内的未超标水充分混合； 泵切换至恒液位控制模式，液位始终恒定在最高液位，利用变频调速功能控制泵的转 速，使出水流量等于进入流量；以及 当进水PH值正常时，泵切换到原来的高低液位控制模式。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述步骤1进一步包括： 通过PH计获取PH值，通过液位计来获取液位高度； 设定未超标液位商度；以及 设定高低液位之间为动态调节层，水位到达所述动态调节层的上方，抽水，而水位到达 所述动态调节层的下方，停止抽水。
4. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤2包括： 管网中某个泵站进水PH超标时，所述超标泵站即时停止向外抽水，同时管网中的其它 未超标泵站也停止开泵，进行蓄水；以及 所述超标泵站水位升至最高水位时，泵站以最小流量向压力管道送水，同时其它未超 标泵站则以正常流量向压力管道送水，使超标水质最大限度的在所述汇集管道内与未超标 水质进行混合。
5. 根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，所述步骤3包括： 在多级泵站中，当超标污水进入第一级泵站时，该泵站启动蓄水池调节模式，采用所述 步骤1的处理方式； 处于同一级的其它未超标泵站也停止开泵，进行蓄水，待超标泵站对外排水时，其它未 超标泵站也集中对外排水，在所述汇集管道内进行充分混合；以及 后续泵站逐级进行调节，直至水质达标或进入污水处理厂。
6. 根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤： 在泵站中设置加药装置，对超标污水进行处理。
7. -种用于城市排污管网的水质自动调节系统，所述系统使用权利要求1所述的方法 来自动调节城市排污管网的水质，所述系统包括顺序相连的多级泵站，所述多级泵站通过 管网中和调节装置连接到污水处理厂，其中： 每一级泵站都包括接收污水、并且进行中和调节的第一蓄水池和储存未超标水的第二 蓄水池； 所述第一蓄水池用于根据泵站蓄水池内的PH值，动态调节蓄水池内的储水量，降低该 PH超标值；以及 在每一级泵站中，当某个泵站PH值超标，降低该泵站的出水量，在汇集管道内进行中 和混合调节。
8. 根据权利要求7所述的系统，其中： 对于多级泵站，当超标污水进入第一级泵站时，该泵站启动蓄水池调节模式； 处于同一级的其它未超标泵站也停止开泵，进行蓄水，待超标泵站对外排水时，其它未 超标泵站也集中对外排水，在所述汇集管道内进行充分混合；以及 后续泵站逐级进行调节，直至水质达标或进入污水处理厂。
9. 根据权利要求8所述的系统，其中，所述蓄水池调节模式是指：当进水PH值超标时， 停止所有泵，让水位上升至最高液位，使进入的超标水质与调节池内的未超标水充分混合； 泵切换至恒液位控制模式，即液位始终恒定在最高液位，利用变频调速功能控制泵的转速， 使出水流量等于进入流量；当进水PH值正常时，泵切换到原来的高低液位控制模式。
10. 根据权利要求7所述的系统，其中，所述每一级泵站中设置加药装置以对超标污水 进行处理。
【文档编号】C02F1/66GK104108776SQ201410274062
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年6月18日 优先权日:2014年6月18日
【发明者】朱斌, 杨成, 黎柏允, 罗金, 汤达宏, 李玉梅, 刘宏春 申请人:广东柯内特环境科技有限公司