一种带智能进水PAM投加装置的反硝化滤池的制作方法

本实用新型属于污水处理设备领域，具体涉及一种带智能进水PAM投加装置的反硝化滤池。

背景技术：

反硝化滤池是污水总氮去除的主流生物处理工艺。为降低进水悬浮固体含量、延长滤池反冲洗周期，通常采用高效混凝沉淀的前处理方式，通过高效混凝沉淀去除污水中大部分悬浮固体和有机污染物，从而降低反硝化滤池的运行负荷，提高滤池对总氮的去除效率。然而，投加过多的助凝剂聚丙烯酰胺(PAM)或者PAM的混合反应不充分，含有PAM的污水流入反硝化滤池，易导致污水粘度升高、渗水速度下降、引发溢池事故及反硝化细菌生长不良等不利影响，极大影响反硝化滤池的正常运行。若采用实验室人工操作来检测进水PAM浓度，不仅耗时耗力，也无法做到现场实时监控。

中国实用新型专利201710964870.4公开了一种医疗废水处理智能药剂投加装置，通过药剂投加量和投加时间的程序化设置，能够实现药剂投加的全智能控制。其不足之处是：1)专利的技术方案对废水的流量没有感应能力，当废水流量出现变化时，无法做到投加量调整；2)技术方案未检测废水处理后的状态，若处理出水仍未达标，无法做到药剂投加量调整。

技术实现要素：

针对高效混凝沉淀处理中PAM流失进入反硝化滤池带来的渗水速度下降、引发溢池事故及反硝化细菌生长不良等问题，本实用新型提供了一种带智能PAM检测装置的反硝化滤池，通过对反硝化滤池进水端SS的在线检测和PAM的检测及反馈控制，调节高效混凝沉淀处理中PAM的药量投加，降低药耗，保障反硝化滤池的节能化运行。

本实用新型的技术方案为：一种带智能进水PAM投加装置的反硝化滤池，包括反硝化滤池、智能进水PAM检测装置、PAM投加装置、SS检测装置和PCL控制器，反硝化滤池的上端设有废水进水管，下端设有出水口，PAM投加装置设置在反硝化滤池的上方，SS检测装置通过水样进水管一连接在废水进水管上方，智能进水PAM检测装置通过水样进水管二连接在废水进水管下方，水样进水管上设有进水计量阀，智能进水PAM检测装置包括壳体，依次通过管道从上之下串联固定在壳体内部的第一混合器、第二混合器、第一分光光度计、第三混合器、第二分光光度计，依次从上之下设置在壳体外侧壁的盐液罐、碱液罐、酸液罐，以及连接在壳体底部并与第二分光光度计相连的废液罐，第一混合器的上端与水样进水管二相连，盐液罐通过第一比例泵将盐液泵送至第一混合器内，碱液罐通过第二比例泵将碱液泵送至第二混合器内，酸液罐通过第三比例泵将酸液泵送至第三混合器内，第一分光光度计还连接有第一数据处理器，第二分光光度计还连接有第二数据处理器，PCL控制器分别与智能进水PAM检测装置、PAM投加装置电性连接。

进一步地，第一混合器、第二混合器、第三混合器为磁力搅拌混合器，搅拌效果好且密封性高。

更进一步地，磁力搅拌混合器是由混合箱和混合箱外侧壁的控制腔组成，控制腔内设置有电机，电机轴向上连接有磁力棒，混合箱靠近控制腔的内侧壁上设有基座，基座上活动连接有横向的磁力搅拌棒，混合箱的底部设有电磁阀。

更进一步地，磁力搅拌棒为螺旋状，螺旋状能够使液体搅拌更加均匀。

进一步地，盐液罐、碱液罐、酸液罐内部依次装有NaClO、NaOH、HCl。

进一步地，第一分光光度计和第二分光光度计的紫光波长均为292nm。

本实用新型的工作原理为：反硝化滤池进水的一部分水样流入SS检测装置，经过SS检测装置检测出污水中的SS数值，确定其是否在反硝化滤池的可承受负荷之内。若SS数值过大，则进水SS检测装置会反馈信号给前端的PAM投加装置，增加相应的PAM投加量。反硝化滤池进水的一部分水样在进水计量阀的控制下，流入到智能进水PAM检测装置的第一混合器中，盐液罐内的NaClO在第一比例泵的作用下进入到第一混合器中，二者在第一混合器中通过磁力搅拌装置充分混合后，电磁阀打开，水样进入到第二混合器中，碱液罐中的NaOH在第二比例泵的作用下进入到第二混合器中，与水样充分混合，使水样的PH呈现碱性，在碱性环境中，次氯酸钠去除掉水中的干扰性杂质，确保检测结果的准确性。第二混合器的水样在磁力搅拌装置作用下混合均匀，底部电磁阀打开，水样通过软管流入到第一分光光度计，在292nm下测定吸光度数值，记为A；水样流出第一分光光度计后进入到第三混合器，酸液罐中的HCl在第三比例泵的作用下进入到第三混合器中，中和碱液，并使水样呈现出酸性。在酸性的条件下，PAM的酰胺功能团中的N-H与次氯酸钠发生取代反应，次氯酸钠被PAM反应消耗部分。在第三混合器中，在磁力搅拌装置作用下混合均匀，其底部电磁阀打开，水样通过软管流入到第二分光光度计中，再在292nm下检测数值，记为B。最后水样排入到废液罐中，避免废液随意排放，污染环境。

最终，第一数据处理器、第二数据处理器将得到的数值A、B进行计算，如果A、B差值为零，则水中没有PAM；A、B差值不为零，则水中含有PAM。

若水中有PAM，第一数据处理器、第二数据处理器会根据AB差值计算出PAM的流失量，并反馈信号给前端的PAM投加装置，控制系统减少相应的PAM投加量；并向监控电脑发出信号，提醒现场工人对混凝沉淀池进行检查，确认是否有其它情况导致PAM的流失。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型的智能PAM投加装置免去了人工实验室操作，能够在现场实时快速地检测出数值，并自动调节药剂的投加，提高效率；

(2)本实用新型的PAM检测装置未使用传统的碘化镉法测定水中的PAM，稳定性和灵敏度更高，且避免了溴、碘等物质对人体造成的潜在风险；

(3)本实用新型的智能PAM投加装置，结构灵巧，测量过程受干扰小，适用于对现有反硝化滤池自动化控制系统的升级改造，有利于降低药耗、保障反硝化滤池的节能化运行。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型第一混合器、第二混合器或第三混合器的内部结构示意图。

其中，1-反硝化滤池、2-智能进水PAM检测装置、3-PAM投加装置、4-SS检测装置、5-PCL控制器、6-废水进水管、7-出水口、8-水样进水管二、9-进水计量阀、10-壳体、11-第一混合器、12-第二混合器、13-第一分光光度计、14-第三混合器、15-第二分光光度计、16-盐液罐、17-碱液罐、18-酸液罐、19-水样进水管一、20-废液罐、21-第一比例泵、22-第二比例泵、23-第三比例泵、24-第一数据处理器、25-第二数据处理器、26-混合箱、27-控制腔、28-电机、29-磁力棒、30-基座、31-磁力搅拌棒、32-电磁阀。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型内容，下面结合附图1-2对本实用新型作进一步的描述。

如图1所示，一种带智能进水PAM投加装置的反硝化滤池，包括反硝化滤池1、智能进水PAM检测装置2、PAM投加装置3、SS检测装置4和PCL控制器5，反硝化滤池1的上端设有废水进水管6，下端设有出水口7，PAM投加装置3设置在反硝化滤池1的上方，SS检测装置4通过水样进水管一19连接在废水进水管6上方，智能进水PAM检测装置2通过水样进水管二8连接在废水进水管6下方，水样进水管6上设有进水计量阀9，智能进水PAM检测装置2包括壳体10，依次通过管道从上之下串联固定在壳体10内部的第一混合器11、第二混合器12、第一分光光度计13、第三混合器14、第二分光光度计15，依次从上之下设置在壳体10外侧壁的盐液罐16、碱液罐17、酸液罐18，以及连接在壳体10底部并与第二分光光度计15相连的废液罐20，第一混合器11的上端与水样进水管二8相连，盐液罐16通过第一比例泵21将盐液泵送至第一混合器11内，碱液罐17通过第二比例泵22将碱液泵送至第二混合器12内，酸液罐18通过第三比例泵23将酸液泵送至第三混合器14内，其中，盐液罐16、碱液罐17、酸液罐18内部依次装有NaClO、NaOH、HCl。第一分光光度计13还连接有第一数据处理器24，第二分光光度计15还连接有第二数据处理器25，其中，第一分光光度计13和第二分光光度计15的紫光波长均为292nm。PCL控制器5分别与智能进水PAM检测装置2、PAM投加装置3电性连接。其中，第一混合器11、第二混合器12、第三混合器14为磁力搅拌混合器，搅拌效果好且密封性高。如图2所示，磁力搅拌混合器是由混合箱26和混合箱26外侧壁的控制腔27组成，控制腔27内设置有电机28，电机28轴向上连接有磁力棒29，混合箱26靠近控制腔27的内侧壁上设有基座30，基座30上活动连接有横向的磁力搅拌棒31，混合箱26的底部设有电磁阀32。磁力搅拌棒31为螺旋状，螺旋状能够使液体搅拌更加均匀。

本实施的工作方法为：反硝化滤池1进水的一部分水样流入SS检测装置4，经过SS检测装置4检测出污水中的SS数值，确定其是否在反硝化滤池的可承受负荷之内。若SS数值过大，则进水SS检测装置会反馈信号给前端的PAM投加装置3，增加相应的PAM投加量。反硝化滤池进水的一部分水样在进水计量阀9的控制下，流入到智能进水PAM检测装置2的第一混合器11中，盐液罐16内的NaClO在第一比例泵21的作用下进入到第一混合器11中，二者在第一混合器11中通过磁力搅拌装置充分混合后，电磁阀32打开，水样进入到第二混合器12中，碱液罐17中的NaOH在第二比例泵22的作用下进入到第二混合器12中，与水样充分混合，使水样的PH呈现碱性，在碱性环境中，次氯酸钠去除掉水中的干扰性杂质，确保检测结果的准确性。第二混合器12的水样在磁力搅拌装置作用下混合均匀，底部电磁阀32打开，水样通过软管流入到第一分光光度计13，在292nm下测定吸光度数值，记为A；水样流出第一分光光度计13后进入到第三混合器14，酸液罐18中的HCl在第三比例泵23的作用下进入到第三混合器14中，中和碱液，并使水样呈现出酸性。在酸性的条件下，PAM的酰胺功能团中的N-H与次氯酸钠发生取代反应，次氯酸钠被PAM反应消耗部分。在第三混合器14中，在磁力搅拌装置作用下混合均匀，其底部电磁阀32打开，水样通过软管流入到第二分光光度计15中，再在292nm下检测数值，记为B。最后水样排入到废液罐20中，避免废液随意排放，污染环境。

最终，第一数据处理器24、第二数据处理器25将得到的数值A、B进行计算，如果A、B差值为零，则水中没有PAM；A、B差值不为零，则水中含有PAM。

若水中有PAM，第一数据处理器24、第二数据处理器25会根据AB差值计算出PAM的流失量，并反馈信号给前端的PAM投加装置3，控制系统减少相应的PAM投加量；并向监控电脑发出信号，提醒现场工人对混凝沉淀池进行检查，确认是否有其它情况导致PAM的流失。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。