一种生物池智能曝气系统的制作方法

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种生物池智能曝气系统。
背景技术：
：活性污泥法污水处理工艺是生活污水处理厂的主要形式，其中的生物池控制技术是生物池稳定运行的重要保障。目前，国内污水处理厂还较落后，大部分仍是人工手动控制，有些城市污水处理厂引进了全部或局部计算机控制，实现了全自动或半自动控制，但控制方式大多采用衡量开环控制和以DO为反馈量的简单闭环控制。人工控制是污水厂操作人员针对实时工艺运行情况和溶解氧的偏差情况，凭经验人为对鼓风机或阀门开度进行调节，从而控制生物池内的溶解氧浓度；衡量开环控制是污水厂凭工艺工程师的经验，根据其进水的水量、水质变化规律，人为设定鼓风机风量和各个风管调节阀的开度，达到衡量输送曝气；以DO为反馈量的简单闭环控制是利用生物池中好氧段的溶氧检测仪的溶解氧测定值与溶解氧设定值的差值，通过PID控制器算法运算后输出鼓风机转速频率信号或电动阀门的开度信号进行调节，进而控制生物池的溶解氧浓度。上述三种方法各自存在以下问题：1、人工手动控制完全由操作员现场操作，工艺参数得不到可靠保证，污水处理后出水质量难以保证，稳定性差，操作员的操作劳动强度大，主要设备和装置不能工作在最佳状态。2、衡量开环控制一般配有上位机，操作人员可以在模拟屏或操作台上遥控部分设备的启动或停止，而某些设备控制需要联系现场操作人员，由现场操作员手动控制，生产中的数据需要人工记录。这种控制方式不适于进水负荷有较大的波动污水厂，有时为了达到出水指标，往往过量曝气，造成曝气耗能较高，此外还需要人工的频繁介入，中间存在人为联络的延迟，使出水质量有较大的波动，操作员的劳动强度也较大。3、以DO为反馈量的简单闭环控制具有较大的延时性，溶解氧浓度波动较大，影响出水的水质。技术实现要素：本实用新型的目的在于提供一种生物池智能曝气系统，旨在解决现有的污水处理厂自动化程度不高、曝气池出水的水质不好的问题。本实用新型提供了一种生物池智能曝气系统，包括：上位机、MCP控制柜、鼓风机组、鼓风管道、曝气池、PLC自控组件、进水管道、出水管道、液体流量计；上位机分别与MCP控制柜、PLC自控组件以及鼓风机组连接，上位机用于控制MCP控制柜、PLC自控组件以及鼓风机组；MCP控制柜还与鼓风机组连接，鼓风机组还与鼓风管道的一端连接，鼓风管道的另一端与曝气池连接，MCP控制柜用于控制鼓风机组通过鼓风管道给曝气池供气；进水管道与所述曝气池连接，曝气池还与出水管道连接，进水管道将要净化的水输入到曝气池，再通过出水管道将净化后的水输出；进水管道内还安装有液体流量计，液体流量计与PLC自控组件连接，用于测量进水管道内输入曝光池的水流量，并将进水管道内输入曝光池的水流量信号反馈给PLC自控组件。进一步地，鼓风管道上还安装有总管电动阀以及总管气体流量计；总管电动阀、总管气体流量计还与PLC自控组件连接，总管电动阀用于控制鼓风管道的开度大小，并将鼓风管道的开度大小信号反馈给PLC自控组件；总管气体流量计用于测量鼓风管道给曝气池送气流量，并将鼓风管道给曝气池送气流量大小信号反馈给PLC自控组件。进一步地，曝气池包括厌氧区、缺氧区以及好氧区，好氧区包括第一好氧区、第二好氧区以及第三好氧区，鼓风管道还安装有第一支管电动阀、第一支管气体流量计、第二支管电动阀、第二支管气体流量计、第三支管电动阀、第三支管气体流量计，第一支管电动阀、第一支管气体流量计、第二支管电动阀、第二支管气体流量计、第三支管电动阀、第三支管气体流量计还与所述PLC自控组件连接；第一支管电动阀用于控制第一好氧区的曝气开度大小，并将第一好氧区的曝气开度大小信号反馈给PLC自控组件、第一支管气体流量计用于测量第一好氧区的曝气流量大小，并将测量到的第一好氧区曝气流量大小信号反馈给PLC自控组件。第二支管电动阀用于控制第二好氧区的曝气开度大小，并将第二好氧区的曝气开度大小信号反馈给PLC自控组件、第二支管气体流量 计用于测量第二好氧区的曝气流量大小，并将测量到的第二好氧区曝气流量大小信号反馈给PLC自控组件。第三支管电动阀用于控制第三好氧区的曝气开度大小，并将第三好氧区的曝气开度大小信号反馈给PLC自控组件、第三支管气体流量计用于测量第三好氧区的曝气流量大小，并将测量到的第三好氧区曝气流量大小信号反馈给PLC自控组件。进一步地，缺氧区内安装有在线氨氮智能分析仪，在线氨氮智能分析仪还与PLC自控组件连接，在线氨氮智能分析仪用于测量缺氧区内的氨氮浓度，再将缺氧区内的氨氮浓度信号反馈给PLC自控组件。进一步地，第一好氧区内安装有第一在线溶解氧测定仪，第一在线溶解氧测定仪还与PLC自控组件连接，第一在线溶解氧测定仪用于测量第一好氧区内的溶解氧浓度，再将第一好氧区内溶解氧浓度信号反馈给PLC自控组件。进一步地，第二好氧区内还安装有第二在线溶解氧测定仪，第二在线溶解氧测定仪还与PLC自控组件连接，第二在线溶解氧测定仪用于测量第二好氧区内的溶解氧浓度，再将第二好氧区内溶解氧浓度信号反馈给所述PLC自控组件。进一步地，第三好氧区内还安装有在线溶解氧及污泥浓度测定仪，在线溶解氧及污泥浓度测定仪还与PLC自控组件连接，在线溶解氧及污泥浓度测定仪用于测量第三好氧区内的溶解氧浓度及污泥浓度，再将第三好氧区内的溶解氧浓度及污泥浓度信号反馈给PLC自控组件。进一步地，第三好氧区内还安装有在线氨氮及硝酸盐智能分析仪，在线氨氮及硝酸盐智能分析仪还与PLC自控组件连接，在线氨氮及硝酸盐智能分析仪用于测量第三好氧区内的氨氮及硝酸盐浓度，再将第三好氧区内的氨氮及硝酸盐浓度信号反馈给PLC自控组件。进一步地，第三好氧区内还安装有污泥硝化智能分析仪，污泥硝化智能分析仪还与PLC自控组件连接，污泥硝化智能分析仪用于测量第三好氧区内的污泥硝化状况，再将第三好氧区内的污泥硝化状况信号反馈给PLC自控组件。本实用新型的有益效果:采用上位机、MCP控制柜和PLC自控组件、对曝气池内鼓风机组的智能控制，让鼓风机组的稳定性更强，进一步地，将曝气池的好氧区分成第一好氧区、第二好氧区以及第三好氧区，分别对三个好氧区采用递减式曝气，能够节约气体、提高气体的利用率。附图说明图1为本实用新型一实施例中的一种生物池智能曝气系统的流程图；图2为本实用新型另一实施例中的一种生物池智能曝气系统的结构示意图。具体实施方式为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。图1本实用新型一实施例中的一种生物池智能曝气系统的流程 图。参考图1，本实用新型实施例提供了一种生物池智能曝气系统，包括：上位机100、MCP控制柜200、鼓风机组300、鼓风管道400、曝气池500、PLC自控组件600、进水管道700、出水管道800以及液体流量计900；上位机100分别与MCP控制柜200和PLC自控组件600连接，上位机100用于控制MCP控制柜200和PLC自控组件600，MCP控制柜200还与PLC自控组件600连接，PLC自控组件600将采用的信号信息反馈给MCP控制柜200；MCP控制柜200还与鼓风机组300连接，鼓风机组300还与鼓风管道400的一端连接，鼓风管道400的另一端与曝气池500连接，MCP控制柜200用于控制鼓风机组300并通过鼓风管道400给曝气池500供气；进水管道700与曝气池500连接、曝气池50还与出水管道800连接，进水管道700将要净化的水输入到曝气池500，再通过出水管道800将净化后的水输出；进水管道700内还安装有液体流量计900，液体流量计900与PLC自控组件600连接，用于测量进水管道700内输入曝光池500的水流量，并将进水管道700内输入曝光池500的水流量信号反馈给所述PLC自控组件600。本实用新型实施例的一种生物池智能曝气系统，由PLC自控组件600通过液体流量计900监控曝气池500内的水流量，反馈到上位机100，由上位机100控制MCP控制柜200,MCP控制柜200控制鼓风机 组300并通过鼓风管道400给曝气池500供气。图2为本实用新型另一实施例中的一种生物池智能曝气系统的结构示意图。参考图2，本实用新型另一实施例提供了另一种生物池智能曝气系统，一种生物池智能曝气系统，包括：上位机1、MCP控制柜2、鼓风机组3、鼓风管道27、曝气池(末标出)、PLC自控组件12、进水管道25、出水管道26、液体流量计13。曝气池包括厌氧区20、缺氧区21以及好氧区(末标出)，好氧区包括第一好氧区22、第二好氧区23以及第三好氧区24，本实施例把好氧区分成三个区，再采取第一好氧区22、第二好氧区23以及第三好氧区24递减式曝气，能节约气体、提高气体的利用率。上位机1分别与MCP控制柜2和PLC自控组件12连接，上位机1用于控制MCP控制柜2和PLC自控组件12。MCP控制柜2还与鼓风机组3连接，鼓风机组3还与鼓风管道27的一端连接，鼓风管道27的另一端与曝气池连接，MCP控制柜2用于控制鼓风机组3并通过鼓风管道27给曝气池供气，鼓风管道27上还安装有总管电动阀4和总管气体流量计5，总管电动阀4和总管气体流量计5还与PLC自控组件12连接，总管电动阀4用于控制鼓风管道27的开度大小，并将鼓风管道27的开度大小信号反馈给PLC自控组件12。总管气体流量计5测量鼓风管道27给曝气池送气流量，并将鼓风管道27给曝气池送气流量大小信号反馈给PLC自控组件12。进水管道25与曝气池连接、曝气池还与出水管道26连接，进水 管道25将要净化的水输入到曝气池，再通过出水管道26将净化后的水输出。进水管道25内还安装有液体流量计13，液体流量计13与PLC自控组件12连接，液体流量计13测量进水管道25内输入曝光池的水流量，并将进水管道25内输入曝光池的水流量信号反馈给PLC自控组件12。鼓风管道27还安装有第一支管电动阀6、第一支管气体流量计9、第二支管电动阀7、第二支管气体流量计10、第三支管电动阀8、第三支管气体流量计11，第一支管电动阀6、第一支管气体流量计9、第二支管电动阀7、第二支管气体流量计10、第三支管电动阀8、第三支管气体流量计11还与PLC自控组件12连接；第一支管电动阀6控制第一好氧区22的曝气开度大小，并将第一好氧区22的曝气开度大小信号反馈给PLC自控组件12，第一支管气体流量计9测量第一好氧区22的曝气流量大小，并将测量到的第一好氧区22曝气流量大小信号反馈给PLC自控组件12。第二支管电动阀7控制第二好氧区23的曝气开度大小，并将第二好氧区23的曝气开度大小信号反馈给PLC自控组件12、第二支管气体流量计10测量第二好氧区23的曝气流量大小，并将测量到的第二好氧区23曝气流量大小信号反馈给PLC自控组件12。第三支管电动阀8控制第三好氧区24的曝气开度大小，并将第三好氧区24的曝气开度大小信号反馈给PLC自控组件12、第三支管气体流量计11测量第三好氧区24的曝气流量大小，并将测量到的第 三好氧区24曝气流量大小信号反馈给PLC自控组件12。本实用新型实施例将好氧区分成第一好氧区22、第二好氧区23以及第三好氧区24，采用递减式曝气，并分别用第一支管电动阀6、第一支管气体流量计9、第二支管电动阀7、第二支管气体流量计10、第三支管电动阀8、第三支管气体流量计11对三个好氧区分别控制，能节约气体、提高气体的利用率。优选地，缺氧区21内安装有在线氨氮智能分析仪14，在线氨氮智能分析仪14还与PLC自控组件12连接，在线氨氮智能分析仪14测量缺氧区内的氨氮浓度，再将缺氧区14内的氨氮浓度信号反馈给PLC自控组件12，采用在线氨氮智能分析仪14，能够实时监控缺氧区21的氨氮浓度。优选地，第一好氧区22内安装有第一在线溶解氧测定仪15，第一在线溶解氧测定仪15还与PLC自控组件12连接，第一在线溶解氧测定仪15测量第一好氧区22内的溶解氧浓度，再将第一好氧区22内溶解氧浓度信号反馈给PLC自控组件12，采用第一在线溶解氧测定仪15能够实时监控第一好氧区22内的溶解氧浓度。优选地，第二好氧区23内还安装有第二在线溶解氧测定仪16，第二在线溶解氧测定仪16还与PLC自控组件12连接，第二在线溶解氧测定仪16测量第二好氧区23内的溶解氧浓度，再将第二好氧区23内溶解氧浓度信号反馈给PLC自控组件12，采用第二在线溶解氧测定仪16，能够实时监控第二好氧区23内溶解氧浓度。优选地，第三好氧区24内还安装有在线溶解氧及污泥浓度测定 仪17，在线溶解氧及污泥浓度测定仪17还与PLC自控组件12连接，在线溶解氧及污泥浓度测定仪17测量第三好氧区24内的溶解氧浓度及污泥浓度，再将第三好氧区24内的溶解氧浓度及污泥浓度信号反馈给PLC自控组件24，采用在线溶解氧及污泥浓度测定仪17，能够实时监控第三好氧区24内的溶解氧浓度及污泥浓度。优选地，第三好氧区24内还安装有在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18，在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18还与PLC自控组件12连接，在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18测量第三好氧区24内的氨氮及硝酸盐浓度，再将第三好氧区24内的氨氮及硝酸盐浓度信号反馈给PLC自控组件12，采用在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18，能够实时监控第三好氧区24内的氨氮及硝酸盐浓度。优选地，第三好氧区24内还安装有污泥硝化智能分析仪19，污泥硝化智能分析仪19还与PLC自控组件12连接，污泥硝化智能分析仪19测量第三好氧区24内的污泥硝化状况，再将第三好氧区24内的污泥硝化状况信号反馈给PLC自控组件12，采用污泥硝化智能分析仪19，能够实时监控第三好氧区24内的污泥硝化状况。本实用新型实施例以氨氮值为控制目标，通过在线氨氮智能分析仪14、第一在线溶解氧测定仪15、第二在线溶解氧测定仪16、在线溶解氧及污泥浓度测定仪17、在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18以及有污泥硝化智能分析仪19反馈给PLC自控组件12，PLC自控组件12还包括处理模块，处理模块实时计算出曝气池所需气量，再将气量值信号信息传递给MCP控制柜2，MCP控制柜2再控制鼓风机组3分配 风机台数及控制风机转速，从而对曝气池进行供气，鼓风管道27上安装有第一支管电动阀6和第一支管气体流量计9、第二支管电动阀7和第二支管气体流量计10、第三支管电动阀8和第三支管气体流量计11，分别对第一好氧区22、第二好氧区23以及第三好氧区24递减式曝气，将第一好氧区22、第二好氧区23以及第三好氧区24的溶解氧浓度比例设为5：4：2，若各好氧区所测实际溶解氧与其设定溶解氧值不同，再微调支管上的电动阀开度。根据动态计算出的溶解氧设定值与实际溶解氧值实时修正供气量。MCP控制柜2计算曝气量Gs，通过公式：RO2=0.00147Q(So-Se)-1.42ΔXV+4.57[0.001Q(Nk-Nke)-0.12ΔXV]-2.8334[0.001Q(Nt-Nke-Noe)-0.12ΔXV]---(1)]]>ΔXV=yYtQ(So-Se)1000---(2)]]>Gs=RO20.28EA×100%---(3)]]>Q—生物反应池的进水流量(m3/d)，从进水管道中的液体流量计13处采集得到；So—生物反应池进水五日生化需氧量浓度(mg/L)，根据实际水质指标确定；Se—生物反应池出水五日生化需氧量浓度(mg/L)，根据实际水质指标确定；ΔXV—排出生物反应池系统的微生物量；(kg/d)；Nk—生物反应池进水总凯氏氮浓度(mg/L)，这里用进水氨氮浓度替代，由在线氨氮智能分析仪14测得；Nke—生物反应池出水总凯氏氮浓度(mg/L)，这里用出水氨氮浓度替代，由在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18以及有污泥硝化智能分析仪19测得；Nt—生物反应池进水总氮浓度(mg/L)，这里用进水氨氮浓度替代，由在线氨氮智能分析仪14测得；Noe—生物反应池出水硝态氮浓度(mg/L)，由在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18以及有污泥硝化智能分析仪19测得；y—MLSS中MLVSS所占比例，根据试验确定；Yt—污泥总产率系数(kgMLSS/kgBOD5),根据试验确定；EA—曝气器氧的利用率(％),由鼓风机组3、鼓风管道27、曝气池等设备决定；Gs—曝气量(m3/h)。PLC自控组件12通过液体流量计13、在线氨氮智能分析仪14、第一在线溶解氧测定仪15、第二在线溶解氧测定仪16、在线溶解氧及污泥浓度测定仪17、在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18以及有污泥硝化智能分析仪19采集得到信号数值，再将这些数值进行模数转换传输给MCP控制柜2，MCP控制柜2通过计算公式(1)-(3)计算出好氧池内实时所需的曝气量，再将所需的曝气量信号信息传输至MCP控制柜2。MCP控制柜2控制鼓风机组3给曝气池供气。本实用新型实施例提供的一个或多个技术方案，至少有以下技术效果：1)采用上位机100、MCP控制柜200和PLC自控组件600、对曝气池内鼓风机组300的智能控制，让鼓风机组300稳定性更强。2)将曝气池的好氧区分成第一好氧区22、第二好氧区23以及第三好氧区24，分别对三个好氧区采用递减式曝气，能够节约气体、提高气体的利用率。3)PLC自控组件12通过液体流量计13、在线氨氮智能分析仪14、第一在线溶解氧测定仪15、第二在线溶解氧测定仪16、在线溶解氧及污泥浓度测定仪17、在线氨氮及硝酸盐智能分析仪18以及有污泥硝化智能分析仪19采集得到信号数值，再将这些数值进行模数转换传输给MCP控制柜2，工艺参数能够得到保证，污水处理后出水质量得到提高，还能够节约劳动力成本。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。当前第1页1 2 3