一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺，它涉及属于污水处理的微氧工艺【技术领域】。曝气池内按照溶氧的梯度方向垂直布置多根微孔曝气支管，每根微孔曝气支管的进气口均安装有开度调节阀，在与微孔曝气支管的曝气池的水面也相对应的安装DO溶氧仪，每根微孔曝气支管的底部与曝气总管连接，且曝气总管的底部连接有数个鼓风机。它的结构设计合理，在传统A20工艺的基础上，进水方式改为多点进水，利用精确曝气控制，实现短程的硝化反硝化反应，提高原脱氮除磷的效果，并同时选用新型管式微孔曝气器，提供氧利用率以达到节能的目的，同时达到有效的溶氧控制，满足脱氮除磷的要求，又达到城镇污水厂提标的排放要求。
【专利说明】一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺，属于污水处理的微氧工艺【技术领域】。
【背景技术】
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[0002]目前城市污水处理都采生化处理工艺，通过曝气维持好氧环境是其中一个非常重要的环节。传统的曝气系统采用了两类简单的控制回路来自动或人工控制曝气，见图1。缺点在于:一是由于时间延迟，即从开始曝气到池内DO变化需要一段时间，造成溶解氧的控制波动很大；二是传统方法能耗高，为了保证安全运行，系统的DO设定值只能保持在较高的数值上，保持了过大的余度而造成浪费；三是过大的波动会使得池内的生物环境不稳定，干扰生物系统的工作。四是生化池内污水的溶氧浓度并非均衡值，而是随着水流方向在变化，呈曲线下降的趋势，因此，传统控制方法很难满足微氧工艺的要求。
【发明内容】
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[0003]针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺。
[0004]本发明数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺，数字化微氧节能曝气装置包含曝气池a、鼓风机1、曝气总管2、开度调节阀3、微孔曝气支管4和DO溶氧仪5，曝气池a内按照溶氧的梯度方向垂直布置多根微孔曝气支管4，每根微孔曝气支管4的进气口均安装有开度调节阀3，在与微孔曝气支管4的曝气池a的水面也相对应的安装DO溶氧仪5，每根微孔曝气支管4的底部与曝气总管2连接，且曝气总管2的底部连接有数个鼓风机I。
[0005]作为优选，所述的数字化微氧节能曝气装置还包含主控制器6、变频器7和副控制器8，主控制器6、变频器7和鼓风机I组成闭环控制系统，开度调节阀3和副控制器8组成闭环控制系统，作为优选，所述的主控制器6是根据给定溶解氧及在线溶氧仪检测的数值差作为输入，经过运动发出控制指令来驱动变频器7，变频器7发出频率可调的电流来控制鼓风机I ;所述的副控制器8根据内环反馈的溶解氧及副环给定的溶解氧数值差作为输入进行运算，发出相应的控制指令来控制开度调节阀3的开度。
[0006]作为优选，所述的鼓风机I采用变频控制，鼓风机I设置的规格根据供气的需要量而确定。作为预选，所述的每根微孔曝气支管4在其Φ 50-Φ 90的膜片上开孔，.其开孔的直径为1.0mm，使产生气泡直径维持在1.0-1.5mm之间。
[0007]进一步的数字化微氧节能曝气装置的控制原理为:在进水调试初期可以人为设定一个给定的DO的控制目标值，鼓风机I可以设定为额定出风量，通过自动的闭环调节开度调节阀3的开度，使池内各区段的溶氧数值基本一致，保持在±5%范围之内，主控制器6可以记录下各开度调节阀3的开度，在进水指标没有特大变化的情况下，不需要改变开度值；由于开度调节阀3较鼓风机I的调节速度快，调节幅度有限，因此可以采用复合闭环控制的方式，即快响应的开度调节阀3通过开度调节对溶氧的控制作为副环，而响应慢、调节幅度比较大的鼓风机I通过频率调节来改变出口风量，鼓风机I的频率对溶氧的控制作为主环，根据进水历史的流量和水质指标进行综合分析，建立专家系统数据库，作为前馈对溶氧进行控制。
[0008]本发明的有益效果:它能克服现有技术的弊端，结构设计合理，在传统A20工艺的基础上，进水方式改为多点进水，利用精确曝气控制，实现短程的硝化反硝化反应，提高原脱氮除磷的效果，并同时选用新型管式微孔曝气器，提供氧利用率以达到节能的目的，同时达到有效的溶氧控制，满足脱氮除磷的要求，又达到城镇污水厂提标的排放要求。
【专利附图】
【附图说明】
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[0009]为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0010]图1为本发明【背景技术】中传统的溶解氧反馈控制图结构示意图。
[0011]图2为本发明的结构示意图；
[0012]图3为本发明的控制原理结构示意图。
【具体实施方式】
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[0013]如图2-3所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:数字化微氧节能曝气装置包含曝气池a、鼓风机1、曝气总管2、开度调节阀3、微孔曝气支管4和DO溶氧仪5，曝气池a内按照溶氧的梯度方向垂直布置多根微孔曝气支管4，每根微孔曝气支管4的进气口均安装有开度调节阀3，在与微孔曝气支管4的曝气池a的水面也相对应的安装DO溶氧仪5，每根微孔曝气支管4的底部与曝气总管2连接，且曝气总管2的底部连接有数个鼓风机I。
[0014]作为优选，所述的数字化微氧节能曝气装置还包含主控制器6、变频器7和副控制器8，主控制器6、变频器7和鼓风机I组成闭环控制系统，开度调节阀3和副控制器8组成闭环控制系统。
[0015]作为优选，所述的主控制器6是根据给定溶解氧及在线溶氧仪检测的数值差作为输入，经过运动发出控制指令来驱动变频器7，变频器7发出频率可调的电流来控制鼓风机I ;所述的副控制器8根据内环反馈的溶解氧及副环给定的溶解氧数值差作为输入进行运算，发出相应的控制指令来控制开度调节阀3的开度。
[0016]作为优选，所述的鼓风机I采用变频控制，鼓风机I设置的规格根据供气的需要量而确定。
[0017]作为预选，所述的每根微孔曝气支管4在其Φ50-Φ90的膜片上开孔，其开孔的直径为1.0_，使产生气泡直径维持在1.0-1.5mm之间。
[0018]进一步的数字化微氧节能曝气装置的控制原理为:在进水调试初期可以人为设定一个给定的DO的控制目标值，鼓风机I可以设定为额定出风量，通过自动的闭环调节开度调节阀3的开度，使池内各区段的溶氧数值基本一致，保持在±5%范围之内，主控制器6可以记录下各开度调节阀3的开度，在进水指标没有特大变化的情况下，不需要改变开度值；由于开度调节阀3较鼓风机I的调节速度快，调节幅度有限，因此可以采用复合闭环控制的方式，即快响应的开度调节阀3通过开度调节对溶氧的控制作为副环，而响应慢、调节幅度比较大的鼓风机I通过频率调节来改变出口风量，鼓风机I的频率对溶氧的控制作为主环，根据进水历史的流量和水质指标进行综合分析，建立专家系统数据库，作为前馈对溶氧进行控制。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种数字化微氧节能曝气装置，其特征在于:它包含曝气池.(a)、鼓风机(1)、曝气总管(2)、开度调节阀(3)、微孔曝气支管(4)和DO溶氧仪(5)，曝气池(a)内按照溶氧的梯度方向垂直布置多根微孔曝气支管(4)，每根微孔曝气支管(4)的进气口均安装有开度调节阀(3)，在与微孔曝气支管(4)的曝气池(a)的水面也相对应的安装DO溶氧仪(5)，每根微孔曝气支管(4)的底部与曝气总管(2)连接，且曝气总管(2)的底部连接有数个鼓风机⑴。
2.根据权利要求1所述的一种数字化微氧节能曝气装置，其特征在于:它还包含主控制器(6)、变频器(7)和副控制器(8)，主控制器(6)、变频器(7)和鼓风机⑴组成闭环控制系统，开度调节阀⑶和副控制器⑶组成闭环控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种数字化微氧节能曝气装置，其特征在于:所述的主控制器(6)是根据给定溶解氧及在线溶氧仪检测的数值差作为输入，经过运动发出控制指令来驱动变频器(7)，变频器(7)发出频率可调的电流来控制鼓风机(I);所述的副控制器(8)根据内环反馈的溶解氧及副环给定的溶解氧数值差作为输入进行运算，发出相应的控制指令来控制开度调节阀(3)的开度。
4.根据权利要求1所述的一种数字化微氧节能曝气装置，其特征在于:所述的鼓风机(I)采用变频控制，鼓风机(I)设置的规格根据供气的需要量而确定。
5.根据权利要求1所述的一种数字化微氧节能曝气装置，其特征在于:所述的每根微孔曝气支管(4)在其Φ50-Φ90的膜片上开孔，其开孔的直径为1.0mm，使产生气泡直径维持在1.0-1.5mm之间。
6.一种数字化微氧节能曝气装置的曝气工艺，其特征在于它的工艺流程为:在进水调试初期可以人为设定一个给定的DO的控制目标值，鼓风机(I)可以设定为额定出风量，通过自动的闭环调节开度调节阀(3)的开度，使池内各区段的溶氧数值基本一致，保持在±5%范围之内，主控制器(6)可以记录下各开度调节阀(3)的开度，在进水指标没有特大变化的情况下，不需要改变开度值；由于开度调节阀(3)较鼓风机(I)的调节速度快，调节幅度有限，因此可以采用复合闭环控制的方式，即快响应的开度调节阀(3)通过开度调节对溶氧的控制作为副环，而响应慢、调节幅度比较大的鼓风机(I)通过频率调节来改变出口风量，鼓风机(I)的频率对溶氧的控制作为主环，根据进水历史的流量和水质指标进行综合分析，建立专家系统数据库，作为前馈对溶氧进行控制。
【文档编号】C02F7/00GK104478076SQ201410764093
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】潘国永, 张振满, 谢鲲 申请人:连际高新电气(上海)有限公司