污水处理除磷剂精确加药系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种污水处理除磷剂精确加药系统。


背景技术：

2.污水处理厂处理的污水中含有较高浓度的磷，直接排放至水体中，将产生严重的水体富营养化，污染水体。污水中的磷可以通过化学和生物两种方法去除。生物除磷是一种相对经济的除磷方法，但由于现阶段生物除磷工艺还无法保证出水总磷稳定达到0.5mg/l标准的要求，所以常需要采用深度处理阶段增加化学除磷措施进一步除磷。
3.在我国，由于各地生活污水水质差异较大，且不同季节不同时间段生活污水水质和进水水量也不同，且，目前我国污水处理厂除磷剂投加基本采用人工投加方式，使得对药剂的投加的变得较难控制。
4.随着环保要求的越来越高，简单的加药模式不能满足高标准工艺管理需求。目前，城镇污水处理厂的提标扩建基本已经完成，未来自动化、信息化、无人值守运行、节能降耗是今后的发展趋势。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种污水处理除磷剂精确加药系统。该系统解决现有技术以下问题：
6.1)解决污水厂化学除磷过程中加药量无法精确控制，导致加药量过大时成本高、加药量过小时出水超标的问题；
7.2)解决了加药与出水水质达标滞后性的问题；
8.3)解决污水厂化学除磷过程中操作复杂、人工强度大的问题。
9.为实现上述目的，本实用新型所设计一种污水处理除磷剂精确加药系统，所述系统包括污水处理池组、除磷剂投加组件和自动控制组件；
10.所述污水处理池组包括与进水管连接的预处理池，所述预处理池依次连通有生化池、二沉池、高效沉淀池、活性砂滤池和紫外消毒渠；
11.所述除磷剂投加组件包括除磷剂加药器，所述除磷剂加药器设置在高效沉淀池外侧；所述除磷剂加药器侧壁底部设置有加药管，所述加药管另一端由高效沉淀池顶部伸入高效沉淀池内；
12.所述加药管由进药端至出药端依次设置有变频加药泵和电动球阀；
13.所述自动控制组件包括智能控制柜、二沉池出水tp在线仪表和污水厂出水tp在线仪表；所述二沉池出水tp在线仪表设置在二沉池的出水端；所述污水厂出水tp在线仪表设置在紫外消毒渠的出水端；
14.所述二沉池出水tp在线仪表和污水厂出水tp在线仪表的信号输出端与智能控制柜的信号输入端连接；
15.所述智能控制柜的信号输出端分别与变频加药泵和电动球阀连接。
16.上述智能控制柜购于市面，其内置了信号采集模块、模型计算模块和加药泵控制模块，其中所述模型计算模块包括前馈控制模块和反馈控制模块。可通过信号收集，自动计算出所需的除磷剂投加量，并将其换算为变频加药泵的频率，通过调整变频加药泵的频率值，自动精确调整除磷剂加药量。
17.进一步地，所述预处理池和生化池之间的管路上设置有电磁流量计；所述加药管上还设置有电磁流量计。
18.再进一步地，所述电磁流量计的信号输出端均与智能控制柜的信号输入端连接。
19.再进一步地，所述加药管上还设置有手动球阀。
20.再进一步地，所述除磷剂加药器上设置有搅拌机和液位计。
21.再进一步地，所述液位计的信号输出端与智能控制柜的信号输入端连接；所述智能控制柜的信号输出端与搅拌机的信号输入端连接。
22.低液位时，自动停止搅拌器运行，并报报警提醒运行人员补充药剂；高液位时，报警提醒运行人员停止补充药剂。
23.再进一步地，所述变频加药泵为隔膜计量泵。
24.本实用新型的工作原理：
25.本实用新型的系统首先通过自动控制组件中的信号采集模块采集进水流量、二沉池出水tp监测值、污水厂出水tp监测值、加药泵频率、加药器液位、加药泵流量、电动球阀、搅拌机设备运行状态的信号；然后，采用模型计算模块中的前馈控制模块和反馈控制模块，将采集的信号经过内置计算模块计算为加药量；最终，通过加药泵控制模块将所计算的加药量转换为加药泵的工作频率，进而转化成控制信号输出至可编程逻辑控制器，控制变频加药泵的工作，实现精准加药。
26.本实用新型的有益效果：
27.1.本实用新型通过实时监测二沉池出水tp值与污水厂出水tp值，自动控制调整除磷剂投加量，确保出水稳定达标的基础上，达到节能降耗减碳的作用；
28.2.本实用新型包括污水处理池组、除磷剂投加组件、自动控制组件，该系统通过优化调度控制技术、构建节能降耗优化调度模型，分析水质数据情况，计算合适的用药比例，节约用药成本，能够在实现出水达标的基础上有效降低运营成本，做到节能降耗；
29.3.本实用新型系统的污水处理工艺基于二沉池出水tp浓度与污水厂出水tp浓度，以前馈和反馈相结合的方式精确控制除磷剂的投加。本实用新型在保障污水厂出水水质稳定达标的前提下，实现了节能降耗减碳，使污水厂管理向精细化方向迈进。
附图说明
30.图1为污水处理除磷剂精确加药系统的结构示意图；
31.图中，预处理池1、生化池2、二沉池3、高效沉淀池4、活性砂滤池5、紫外消毒渠6、除磷剂加药器7、搅拌机7.1、液位计7.2、加药管8、变频加药泵9、电动球阀10、智能控制柜11、二沉池出水tp在线仪表12、污水厂出水tp在线仪表13、电磁流量计14、手动球阀15。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述，以便本领域技术
人员理解。
33.如图1所示的污水处理除磷剂精确加药系统，包括污水处理池组、除磷剂投加组件和自动控制组件；其中：
34.污水处理池组包括与进水管连接的预处理池1，预处理池依次连通有生化池2、二沉池3、高效沉淀池4、活性砂滤池5和紫外消毒渠6；预处理池1和生化池2之间的管路上设置有电磁流量计14；
35.污水处理池组包括除磷剂加药器7，除磷剂加药器7上设置有搅拌机7.1和液位计7.2；
36.除磷剂加药器7设置在高效沉淀池4外侧；除磷剂加药器7侧壁底部设置有加药管8，加药管8另一端由高效沉淀池4顶部伸入高效沉淀池4内；
37.加药管8由进药端至出药端依次设置有手动球阀15、变频加药泵9、电动球阀10和电磁流量计14；
38.自动控制组件包括智能控制柜11、二沉池出水tp在线仪表12和污水厂出水tp在线仪表13；二沉池出水tp在线仪表12设置在二沉池3的出水端；污水厂出水tp在线仪表13设置在紫外消毒渠6的出水端；
39.液位计7.2、两个电磁流量计14、二沉池出水tp在线仪表12和污水厂出水tp在线仪表13的信号输出端与智能控制柜11的信号输入端连接；
40.智能控制柜11的信号输出端分别与搅拌机7.1、变频加药泵9和电动球阀10连接。
41.上述系统采用单泵单管路对应单组高效沉淀的方式投加药剂，变频加药泵9为隔膜计量泵；
42.上述智能控制柜购于市面，其内置了信号采集模块、模型计算模块和加药泵控制模块，其中所述模型计算模块包括前馈控制模块和反馈控制模块。可通过信号收集，自动计算出所需的除磷剂投加量，并将其换算为变频加药泵的频率，通过调整变频加药泵的频率值，自动精确调整除磷剂加药量。
43.上述污水处理除磷剂精确加药系统控制程序如下：
44.该系统采用前馈控制与反馈控制结合的方式。
45.系统检测某个二沉池的出水tp＞0.4mg/l时，智能控制柜开启相应的除磷剂加药泵，向与该二沉池对应的高效沉淀池混合区处的除磷剂投加点投放除磷剂，所述除磷剂的投加量按照下列区间进行调整：
46.若系统检测二沉池的出水0.4mg/l＜tp≤0.5mg/l之间时，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量为4.0mg/l；
47.若系统检测二沉池的出水0.5mg/l＜tp≤0.6mg/l之间时，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量为8.0mg/l；
48.若系统检测二沉池的出水0.6mg/l＜tp≤0.7mg/l之间时，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量为12.0mg/l；
49.若系统检测二沉池的出水0.7mg/l＜tp≤0.8mg/l之间时，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量为16.0mg/l；
50.若系统检测二沉池的出水0.8mg/l＜tp≤0.9mg/l之间时，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量为20.0mg/l；
51.若系统检测二沉池的出水0.9mg/l＜tp≤1.0mg/l之间时，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量为24.0mg/l；
52.以此类推，若系统检测二沉池出水tp的值每上升0.1mg/l的区间范围，除磷剂(液体pac、浓度10％)的投加量就在现有的投加量基础上增加4.0mg/l；
53.若系统检测二沉池的出水tp连续2次下降至0.4mg/l以下，智能控制柜关闭变频加药泵停止除磷剂的投加。
54.同时，每小时对比一次污水厂出水口处tp的值，若系统检测污水厂出水口处tp≥0.45mg/l时，系统自动进入反馈程序，在前馈控制计算出的除磷剂的投加量基础上自动增加4.0mg/l。
55.污水处理厂应用上述污水处理除磷剂精确加药系统应用后，污水经化学除磷后出水总磷可稳定控制在0.5mg/l以下，低液位时，自动停止搅拌器运行，并报报警提醒运行人员补充药剂；高液位时，报警提醒运行人员停止补充药剂；从而达到节能降耗减碳的作用。
56.其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本实用新型做出了详尽的描述，但它仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本实用新型保护范围。