全自动恒水位序批运行出水系统及其排水方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种全自动恒水位序批运行出水系统及其排水方法。

背景技术

随着序批工艺(序批式活性污泥法)的广泛应用，传统升降式的滗水器已不能满足按运行周期间歇出水的要求。空气出水堰(简称“空气堰”)是通过水位电极控制进、出气阀门的开关来控制出水周期，满足工艺运行的需要，另外，空气堰采用中间出水方式，避免了池面浮渣随出水一起排出的问题。因此，各种连续流恒水位空气堰大量出现，但在实际运行过程中，空气堰存在一些问题：

1)空气堰出水容易卷吸带走一部分空气，使得空气堰内形成负压，造成虹吸现象，出水流量会急剧增大，对水体产生扰动，出水易跑泥，出水水质下降。

2)空气堰在运行过程中，需要通过多个阀门之间的不断切换运行，而水位电极经常由于长时间运行没有得到很好的维护，容易破损，造成电极易发出错误的信号，使得不能快速、准确地完成序批反应池不同反应时段功能之间的切换运行。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明的目的在于提供了一种出水流量稳定的序批全自动恒水位序批运行出水系统。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：本发明的一种全自动恒水位序批系统，包括进水池、进水泵、序批反应池、第一空气堰、第二空气堰、第一空压机、第二空压机、第一曝气器、第二曝气器和出水池，所述的进水池与序批反应池之间设有进水泵，所述的第一空气堰、第二空气堰均与第一空压机相连接，第一空气堰、第二空气堰的出水端均与出水池相连接，所述的第二空气堰的出水端均与出水池之间的管路上设置有补气口；所述的第一曝气器、第二曝气器均与第二空压机相连接。

进一步地，所述的序批反应池中设置有隔板，将序批反应池分为第一序批反应池与第二序批反应池，且第一序批反应池与第二序批反应池相同，且内部均设置有斜板填料，底部设置有排泥口。

进一步地，所述的第一空气堰设置于第一序批反应池中，第二空气堰设置于第二序批反应池中，所述的第一空气堰通过第一压力变送器、第一进气阀、第一排气阀与第一空压机相连接，所述的第二空气堰通过第二压力变送器、第二进气阀、第二排气阀与第一空压机相连接。

更进一步地，所述的第一曝气器通过第三进气阀与第二空压机相连接，所述的第二曝气器通过第四进气阀与第二空压机相连接。

本发明还提供了一种全自动恒水位序批运行出水系统的排水方法，包括如下步骤：

(1)污水泵入序批反应池，当第一序批反应池开始排水时，第二序批反应池中开始对空气堰充气或反应池中进行曝气反应或进行沉淀；

(2)当第一序批反应池排水结束后，对其空气堰进行充气，此时第二序批反应池开始排水；

(3)当第一序批反应池中的空气堰充气结束后，其反应池中开始进行曝气反应，此时第二序批反应池继续排水；

(4)当第一序批反应池中曝气反应结束后，开始进行沉淀，此时第二序批反应池中继续排水；

(5)当第一序批反应池中沉淀结束后，进入下一个排水周期，此时第二序批反应池停止排水并进入下一个空气堰充气阶段。

进一步地，所述的第一序批反应池与第二序批反应池切换运行，对于单一序批反应池而言，运行周期为240-480min，排水时间为120-240min。

进一步地，所述的空气堰的充气时间均为0.5-2min，空气堰充气、曝气反应及沉淀三个过程共需要120-240min。

更进一步地，所述的空气堰中的空气压力为1-10kpa。

本发明的有益效果：

本发明整个系统设置了自动控制系统，各个阀门之间可灵活切换运行，能够避免出水带走空气、出水流量不稳定、出水跑泥的问题，从而提高出水水质，操作简单，自动化程度高，运行可靠。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

(1)在两组序批反应池中各设置一套空气堰，在连续进水的情况下，通过控制两套空气堰内的压力及运行时间，相互切换运行，从而使整个序批反应池中的液位保持恒定并连续出水。

(2)在出水管路上设置补气口，可及时向空气堰中补充空气，维持空气堰内一定的压力，防止虹吸，避免了空气堰出水卷吸带走空气，使得出水流量稳定，出水不易跑泥，出水水质好。

(3)通过将压力变送器设置在进出气管路上，可以及时将气室内的压力信号传送给电子设备，进而能够及时控制空气堰内的压力和发现故障，能够快速、准确地完成序批反应池不同反应时段功能之间的切换运行。

附图说明

图1为本发明的装置结构图；

图2为本发明的工作流程图；

其中：1进水池、2进水泵、3序批反应池、101第一序批反应池、102第二序批反应池、4第一空气堰、5第二空气堰、6第一空压机、7第二空压机、8第一曝气器、9第二曝气器、10出水池、11隔板、12第一进气阀、13第二进气阀、14第一排气阀、15第二排气阀、18第三进气阀、19第四进气阀、20补气口、21斜板填料、22排泥口。

具体实施例

以下结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

实施例1

由图1所示，本发明的全自动恒水位序批运行出水系统，包括进水池1、进水泵2、序批反应池3、第一空气堰4、第二空气堰5、第一空压机6、第二空压机7、第一曝气器8、第二曝气器9、出水池10。所述的进水池1与序批反应池3相连接管路上设有进水泵1。第一空气堰4、第二空气堰5的出水端均与出水池10相连接，所述的第二空气堰5的出水端均与出水池10之间的管路上设置有补气口20。所述的第一曝气器8、第二曝气器9均与第二空压机7相连接。

所述的序批反应池3中设置有隔板11，将序批反应池3分为第一序批反应池101与第二序批反应池102，且第一序批反应池101与第二序批反应池102相同，且内部均设置有斜板填料21，斜板填料21不仅具有优良的微生物附着能力，能极大提高系统中的污泥浓度，从而提高系统的有机物、氨氮去除能力，而且具有一定的沉淀分离作用，对悬浮颗粒物ss具有较好的去除效果。

所述的第一序批反应池101和第二序批反应池102底部均设置有排泥口22，可定期对系统中的老化污泥、脱落的生物膜等剩余污泥进行排放。

所述的第一空气堰4设置于第一序批反应池101中，第二空气堰5设置于第二序批反应池102中，所述的第一空气堰4与第二空气堰5分别与第一空压机6相连接，所述的第一空气堰4通过第一压力变送器16、第一进气阀12、第一排气阀14与第一空压机6相连接，所述的第二空气堰5通过第二压力变送器17、第二进气阀13、第二排气阀15与第一空压机6相连接。

所述的第一空气堰4与第二空气堰5的出水管延伸至序批反应池3体外部，并将出水管水平方向上的最高高度与序批反应池3中的液位相同，同时在出水管的最高位置处设置补气口20，能够通过补气口20向空气堰中补充一定量的空气，补充了空气堰出水卷吸带走的空气，避免虹吸现象的发生，从而保持系统出水稳定。

所述的第一压力变送器16和第二压力变送器17分别可将第一空气堰4、第二空气堰5中的空气压力信号及时传送给电子设备，便于能够准确控制空气堰内的压力，从而能够快速、准确地完成序批反应池3不同反应时段功能之间的切换运行。

所述的第一曝气器8通过第三进气阀18与第二空压机7相连接，所述的第二曝气器9通过第四进气阀19与第二空压机7相连接。可分别对第一序批反应池101、第二序批反应池102中进行充氧，使系统中的微生物在有氧条件下进行生物降解反应，从而降解水中的氨氮、有机物等污染物。

如图1至图2所示，本发明的一种全自动恒水位序批运行出水系统的排水方法，包括如下步骤：

(1)污水连续泵入序批反应池，打开第一排气阀14进行排气，降低第一空气堰4中的压力，在空气压力小于水位压力的作用下，第一序批反应池101开始排水时，第二序批池102中开始对第二空气堰5充气或反应池中进行曝气反应或进行沉淀；同时，打开第二进气阀13，向第二空气堰5中充气，充气1min后，第二空气堰5中的空气压力上升至设定最大值4kpa，然后关闭第二进气阀13，打开第二空压机7与第四进气阀19，向第二序批反应池102中进行曝气，控制溶解氧为1.5-4mg/l；

(2)当第一序批池排水结束后，对其空气堰进行充气，此时第二序批池开始排水；当第一空气堰4排气至压力降低到设定最低值2kpa时，关闭第一排气阀14，然后维持压力不变，继续排水直至达到设定时间240min；在这段时间内，第二序批反应池102曝气反应至79min后，关闭第二空压机7与第四进气阀19，并进行沉淀直至设定时间40min。

(3)当第一序批池101中的空气堰充气结束后，其反应池中开始进行曝气反应，此时第二序批池102继续排水；当第一序批反应池101排水结束后，打开第一进气阀12，向第一空气堰4中进行充气；同时，打开第二排气阀15进行排气，降低第二空气堰5中的压力，在空气压力小于水位压力的作用下，第二序批反应池102开始排水；

(4)当第一空气堰4充气1min后，第一空气堰4内的空气压力达到设定最高值4kpa，此时关闭第一进气阀12，并打开第二空压机7与第三进气阀18，向第一序批反应池101中进行曝气，当第一序批池101中曝气反应结束后，开始进行沉淀，控制溶解氧为1.5-4mg/l；同时，第二序批反应池102继续排水，当第二空气堰5中排气至压力降低到设定最低值2kpa时，关闭第二排气阀15，维持恒定压力，并继续排水。

(5)当第一序批池101中沉淀结束后，进入下一个排水周期，此时第二序批池102停止排水并进入下一个空气堰充气阶段。当第一序批反应池101中曝气反应79min后，关闭第二空压机7与第三进气阀18，开始进行沉淀；同时，第二序批反应池102中继续排水；

(6)当第一序批反应池101中沉淀40min结束后，进入下一个排水周期；同时，第二序批反应池102停止排水，并进入下一个充气周期。

以上两组序批中的排水、空气堰充气、曝气、沉淀过程依次交替运行，两者在同一时间内的工作周期，如下表1所示：

表1

实施例2

实施例2与实施例1仅在排水控制方法上有一定的差异，除此之外，其他均相同，不同之处如下：

(1)污水通过进水泵1连续泵入序批反应池，打开第一进气阀12，开始向第一空气堰4中充气；同时，打开第二排气阀15，对第二空气堰5进行排气，第二序批反应池102开始排水；

(2)当第一空气堰4充气0.5min后，第一空气堰4内的空气压力达到设定最高值5kpa，此时关闭第一进气阀12，并打开第二空压机7与第三进气阀18，向第一序批反应池101中进行曝气；这时第二序批反应池102继续排水，当第二空气堰5中排气至压力降低到设定最低值3kpa时，关闭第二排气阀15，并继续排水。

(3)当第一序批反应池101中的曝气反应30min后，关闭第二空压机7与第三进气阀18，开始进行沉淀；在这段时间内，第二序批反应池102中继续排水；

(4)当第一序批反应池101中沉淀89.5min后，沉淀完毕，此时打开第一排气阀14进行排气，第一序批反应池101开始排水；同时，打开第二进气阀13，向第二空气堰5中充气，充气1min后，打开第二空压机7与第四进气阀19，向第二序批反应池102中进行曝气。

(5)当第一空气堰4中排气至压力降低到设定最低值3kpa时，关闭第一排气阀14，然后维持压力不变，继续排水直至达到设定时间240min；在这段时间内，第二序批反应池102曝气反应直至30min，然后开始进行沉淀，沉淀直至设定时间89.5min。

(6)第一序批反应池101排水结束后，进入下一个空气堰充气周期；同时，第二序批反应池102停止沉淀，并进入下一个排水周期。

以上两组序批中的空气堰充气、曝气、沉淀、排水过程依次交替运行，两者在同一时间内的工作周期如表2所示：

表2

从表2中可以看出，系统整个周期(240min)及排水时间(120min)仍保持不变，但曝气反应时间减少至30min，能够完成有机物与氨氮的降解反应；而且空气堰充气时间减少至0.5min，即在很短时间内就可使空气堰中的空气压力提高至设定最大压力值5kpa，即能够迅速控制空气堰中的液位，从而使得沉淀时间延长，能够使沉淀反应更充分，可进一步降低出水悬浮颗粒物(ss)浓度，提高了出水水质。

当然，以上空气堰充气、曝气、沉淀、排水4个阶段的控制时间参数不限于实施例1和实施例2中所提到的时间参数，在不影响系统中的恒水位和出水水质的前提条件下，各工段的时间均可在一定范围内进行变化。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。