一种沉淀池排泥精确控制系统及其控制方法与流程

1.本发明涉及沉淀池领域，更具体地说，涉及一种沉淀池排泥精确控制系统及其控制方法。


背景技术：

2.经专利检索发现，公开号为cn113440897a的中国专利公开了一种沉淀池排泥系统及方法，该装置包括进水管、进水区、污泥区、排泥管、外回流泵、冲洗管、冲洗连接管、潜水泵、数显时间继电器、法兰连接和清水区，其虽然利用水流扰动污泥斗侧壁上堆积的污泥及排泥管上方区域的污泥，防止污泥架桥悬空以及沉淀池内存在污泥死区，便于提高沉淀池排泥系统的稳定性，以减少沉淀池跑泥的情况发生；
3.但是并未解决现有沉淀池排泥系统及方法在停止排泥的过程中，沉淀池中的部分污泥堆积在排泥管的进泥口，随着沉淀池中水体的水压作用在污泥上，污泥粘连在排泥管的内壁，而沉淀池的刮泥板无法伸入排泥管的内部，使得污泥在排泥管中堆积并压实，造成排泥管停止排泥时进泥口被污泥堵塞的问题，为此我们提出一种沉淀池排泥精确控制系统及其控制方法。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种沉淀池排泥精确控制系统及其控制方法，它可以实现方便分离污泥管内壁附着的污泥，来松动污泥管进泥口粘连的污泥，以疏通污泥管的进泥口。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种沉淀池排泥精确控制系统及其控制方法，包括：
9.沉淀池本体，沉淀池本体的内部用于存放水体以及污泥；
10.刮泥板，所述刮泥板沿圆周阵列分布在沉淀池本体内部的下壁；
11.污泥管，所述污泥管固定安装在沉淀池本体下端的内侧，所述污泥管的一端延伸出沉淀池本体内部，所述污泥管的外侧设置有回流机构；
12.安装环，所述安装环转动安装在沉淀池本体的内侧，且所述安装环的中轴线和污泥管一端的中轴线重合；
13.推杆，多个所述推杆沿圆周阵列分布在安装环远离污泥管的一端；
14.刮刀，多个所述刮刀沿圆周阵列分布在安装环靠近污泥管的一端，所述刮刀的一端延伸进污泥管的内部且贴合于污泥管的内壁。
15.进一步的，所述污泥管的外侧还装配有排泥泵，所述沉淀池本体上固定安装有用于控制排泥泵的plc控制箱。
16.进一步的，所述污泥管延伸出沉淀池本体内部的一端固定安装有在线污泥浓度计
以及与在线污泥浓度计错开的第一流量计。
17.进一步的，所述安装环靠近污泥管的一端还螺纹安装有多个螺钉，所述安装环通过螺钉连接有法兰环。
18.进一步的，所述刮刀的一端和法兰环的一侧之间通过设置有挡板卡接，所述安装环上开设有与挡板插接的凹槽。
19.进一步的，所述沉淀池本体的内侧开设有用于放置安装环的安装槽，所述安装环的外侧和安装槽的内侧之间通过设置有密封轴承转动连接。
20.进一步的，所述回流机构包括：
21.第一电动水阀，所述第一电动水阀固定安装在污泥管的外侧；
22.回流管，所述回流管的一端固定连接于污泥管的一侧，且所述回流管位于排泥泵和第一电动水阀之间，所述回流管的另一端延伸进沉淀池本体内部；
23.回流污泥泵，所述回流污泥泵装配在回流管的外侧；
24.第二流量计，所述第二流量计装配在回流管靠近污泥管的一端；
25.第二电动水阀，所述第二电动水阀装配在回流管远离污泥管的一端。
26.进一步的，所述污泥管的内侧沿圆周阵列分布有多个肋杆，所述肋杆靠近沉淀池本体的一侧固定安装有割刀。
27.进一步的，所述肋杆远离沉淀池本体的一侧固定安装有加强板，所述加强板上开设有通孔。
28.一种沉淀池排泥精确控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
29.s1、清理管路：刮泥板在沉淀池本体内部旋转，间歇性接触推杆，来带动安装环和刮刀间歇性旋转，通过刮刀切割污泥管内壁附着的污泥，使得污泥管能够顺畅流通污泥和水体；
30.s2、排泥启动：打开第一电动水阀并关闭第二电动水阀，再通过排泥泵推送污泥管中的污泥，使得污泥管排出沉淀池本体内部的污泥；
31.s3、污泥监测：当排泥泵工作时，通过在线污泥浓度计实时监测污泥管中污泥的含固率，通过计算若干时间的平均含固率与2个污泥含固率比较来调整排泥泵的频率，当平均含固率高于大的污泥含固率调整点，将排泥泵频率调小若干数值，当平均含固率小于低的污泥含固率调整点，将排泥泵频率调大，使排泥的含固率控制在平均污泥含固率设计值一定区间内；
32.s4、污泥回流：设定污泥回流比设计值的正负2个调整点，通过计算若干时间水体量和回流污泥量的实时污泥回流比，与2个污泥回流比值比较来调整回流污泥泵的频率，当实时污泥回流比高于大的污泥回流比值调整点，将回流污泥泵频率调小若干数值，当实时污泥回流比小于低的污泥回流比值调整点，将排泥泵频率调大，使排泥的含固率控制在平均污泥含固率设计值一定区间内。
33.3.有益效果
34.相比于现有技术，本发明的优点在于：
35.(1)本方案刮泥板推动沉淀池本体中的污泥旋转，在离心作用下污泥被推入污泥管中，并且部分污泥受挤压而附着在污泥管的内壁，通过刮泥板间歇性接触推杆，推杆带动安装环和刮刀旋转，刮刀贴着污泥管一端的内壁运动，使得刮刀的刀刃分割污泥管内壁附
着的污泥，方便分离污泥管内壁附着的污泥，来松动污泥管进泥口粘连的污泥，以疏通污泥管的进泥口。
36.(2)本方案当污泥管抽吸污泥时，污泥沿着污泥管的内壁行进，直至污泥接触割刀，割刀分割大块的污泥，使得污泥管内部大块污泥被分解成小块状，方便小块污泥通过污泥管，来减少污泥管内部卡住的大块污泥，以进一步疏通污泥管。
37.(3)本方案当污泥含固率低于指定范围时，关闭第一电动水阀，并打开第二电动水阀，再控制回流污泥泵工作，回流污泥泵鼓动回流管中的空气和水体流动，使回流管中形成负压环境，来抽吸污泥管中的水体和污泥，方便将水体重新排放到沉淀池本体中，并通过第二流量计监测回流管中废水的流量，便于精确控制沉淀池的排泥量和排水量。
38.(4)本方案当刮刀需要更换时，通过旋下螺钉，来分离安装环和法兰环，方便解除法兰环对刮刀的压紧作用，再拆卸指定位置的刮刀，方便更换单个刮刀，无需报废全部刮刀，能够节约维护刮刀所需的成本。
附图说明
39.图1为本发明的主视的结构示意图；
40.图2为本发明的剖视的结构示意图；
41.图3为本发明的安装环的主视结构示意图；
42.图4为本发明的肋杆的主视结构示意图；
43.图5为本发明的图2中a处的放大结构示意图；
44.图6为本发明的图2中b处的放大结构示意图；
45.图7为本发明的plc控制箱的系统流程图；
46.图8为本发明的在线污泥浓度计的系统流程图；
47.图9为本发明的第二流量计的系统流程图；
48.图10为本发明的控制方法的方法流程图。
49.图中标号说明：
50.1、沉淀池本体；2、刮泥板；3、污泥管；4、安装环；5、推杆；6、刮刀；7、排泥泵；8、plc控制箱；9、在线污泥浓度计；10、第一流量计；11、螺钉；12、法兰环；13、凹槽；14、挡板；15、第一电动水阀；16、回流管；17、回流污泥泵；18、第二流量计；19、第二电动水阀；20、肋杆；21、割刀；22、密封轴承；23、安装槽；24、加强板；25、通孔。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.实施例：
53.请参阅图1-6，一种沉淀池排泥精确控制系统，包括：
54.沉淀池本体1，沉淀池本体1的内部用于存放水体以及污泥；
55.刮泥板2，刮泥板2沿圆周阵列分布在沉淀池本体1内部的下壁，刮泥板2通过动力
源驱动旋转，此技术方案为现有技术，图中未画出；
56.污泥管3，污泥管3固定安装在沉淀池本体1下端的内侧，污泥管3的一端延伸出沉淀池本体1内部，污泥管3的外侧设置有回流机构；
57.安装环4，安装环4转动安装在沉淀池本体1的内侧，且安装环4的中轴线和污泥管3一端的中轴线重合；
58.推杆5，多个推杆5沿圆周阵列分布在安装环4远离污泥管3的一端；
59.刮刀6，多个刮刀6沿圆周阵列分布在安装环4靠近污泥管3的一端，刮刀6的一端延伸进污泥管3的内部且贴合于污泥管3的内壁，刮刀6有弧度，便于刮刀6贴合污泥管3的内壁，且刮刀6的边缘有刀刃。
60.本发明工作时，刮泥板2推动沉淀池本体1中的污泥旋转，在离心作用下污泥被推入污泥管3中，并且部分污泥受挤压而附着在污泥管3的内壁，通过刮泥板2间歇性接触推杆5，推杆5带动安装环4和刮刀6旋转，刮刀6贴着污泥管3一端的内壁运动，使得刮刀6的刀刃分割污泥管3内壁附着的污泥，方便分离污泥管3内壁附着的污泥，来松动污泥管3进泥口粘连的污泥，以疏通污泥管3的进泥口。
61.参阅图3和图5，沉淀池本体1的内侧开设有用于放置安装环4的安装槽23，安装环4的外侧和安装槽23的内侧之间通过设置有密封轴承22转动连接，当安装环4旋转时，通过密封轴承22和安装槽23支撑安装环4，方便增强沉淀池本体1和安装环4之间的联系，以提高安装环4旋转时的稳定性。
62.参阅图1，污泥管3的外侧还装配有排泥泵7，沉淀池本体1上固定安装有用于控制排泥泵7的plc控制箱8，当沉淀池本体1需要排泥时，通过plc控制箱8控制排泥泵7工作，排泥泵7推动污泥管3中的空气和污泥，污泥管3中的气压下降来形成负压环境，使得污泥管3能够抽吸沉淀池本体1中的污泥。
63.参阅图4和图5，污泥管3的内侧沿圆周阵列分布有多个肋杆20，肋杆20靠近沉淀池本体1的一侧固定安装有割刀21，割刀21的边缘有刀刃，当污泥管3抽吸污泥时，污泥沿着污泥管3的内壁行进，直至污泥接触割刀21，割刀21分割大块的污泥，使得污泥管3内部大块污泥被分解成小块状，方便小块污泥通过污泥管3，来减少污泥管3内部卡住的大块污泥，以进一步疏通污泥管。
64.参阅图4和图5，肋杆20远离沉淀池本体1的一侧固定安装有加强板24，加强板24上开设有通孔25，同时，通过肋杆20和加强板24支撑割刀21，来抵消割刀21接触污泥时所受的推动作用，并且通孔25能够流通水体，减少割刀21和加强板24外侧水体的涡流，方便缓解割刀21和加强板24外侧承受水体的载荷。
65.参阅图1和图2，污泥管3延伸出沉淀池本体1内部的一端固定安装有在线污泥浓度计9以及与在线污泥浓度计9错开的第一流量计10，当污泥管3排出污泥和水体时，通过在线污泥浓度计9实时监测污泥管3内部污泥的含固率，并将含固率信号传输给plc控制箱8，并且通过第一流量计10监测污泥管3排出水体的流量，再将流量信号传输给plc控制箱8，通过计算若干时间的平均含固率与2个污泥含固率比较来调整排泥泵7的频率，当平均含固率高于大的污泥含固率调整点，将排泥泵7频率调小若干数值，当平均含固率小于低的污泥含固率调整点，将排泥泵7频率调大，使排泥的含固率控制在平均污泥含固率设计值一定区间内。
66.参阅图2和图6，回流机构包括：
67.第一电动水阀15，第一电动水阀15固定安装在污泥管3的外侧；
68.回流管16，回流管16的一端固定连接于污泥管3的一侧，且回流管16位于排泥泵7和第一电动水阀15之间，回流管16的另一端延伸进沉淀池本体1内部；
69.回流污泥泵17，回流污泥泵17装配在回流管16的外侧；
70.第二流量计18，第二流量计18装配在回流管16靠近污泥管3的一端；
71.第二电动水阀19，第二电动水阀19装配在回流管16远离污泥管3的一端。
72.当污泥含固率低于指定范围时，关闭第一电动水阀15，并打开第二电动水阀19，再控制回流污泥泵17工作，回流污泥泵17鼓动回流管16中的空气和水体流动，使回流管16中形成负压环境，来抽吸污泥管3中的水体和污泥，方便将水体重新排放到沉淀池本体1中，并通过第二流量计18监测回流管16中废水的流量，便于精确控制沉淀池的排泥量和排水量。
73.参阅图3，安装环4靠近污泥管3的一端还螺纹安装有多个螺钉11，安装环4通过螺钉11连接有法兰环12，当刮刀6需要更换时，通过旋下螺钉11，来分离安装环4和法兰环12，方便解除法兰环12对刮刀6的压紧作用，再拆卸指定位置的刮刀6，方便更换单个刮刀6，无需报废全部刮刀6，能够节约维护刮刀6所需的成本。
74.参阅图2和图5，刮刀6的一端和法兰环12的一侧之间通过设置有挡板14卡接，挡板14的结构为凹形，方便卡住法兰环12，安装环4上开设有与挡板14插接的凹槽13，当刮刀6需要固定时，将刮刀6一端的挡板14插入凹槽13，再将法兰环12压住挡板14凹形结构的内部，同时通过螺钉11锁紧法兰环12，使得挡板14被法兰环12锁定在凹槽13内部，以固定刮刀6。
75.请参阅图7-10，一种沉淀池排泥精确控制方法，控制方法包括以下步骤：
76.s1、清理管路：刮泥板2在沉淀池本体1内部旋转，间歇性接触推杆5，来带动安装环4和刮刀6间歇性旋转，通过刮刀6切割污泥管3内壁附着的污泥，来松动污泥管3进泥口粘连的污泥，以疏通污泥管3的进泥口，使得污泥管3能够顺畅流通污泥和水体；
77.s2、排泥启动：打开第一电动水阀15并关闭第二电动水阀19，再通过排泥泵7推送污泥管3中的污泥，使得污泥管3排出沉淀池本体1内部的污泥，污泥沿着污泥管3的内壁行进，直至污泥接触割刀21，割刀21分割大块的污泥，使得污泥管3内部大块污泥被分解成小块状，方便小块污泥通过污泥管3，来减少污泥管3内部卡住的大块污泥，以进一步疏通污泥管；
78.s3、污泥监测：当排泥泵7工作时，通过在线污泥浓度计9实时监测污泥管3中污泥的含固率，监测参数如下：
79.np-排泥平均含固率设计值(％)(人工输入)
80.nb-排泥关闭含固率设定值(％)(人工输入)
81.ns-实时含固率(％)
82.ny-平均实时含固率(％)
83.nt1-每次排泥平均含固率％
84.△
n1-含水率增量(％)初始值0.5％
85.△
n2-含水率增量(％)初始值0.5％
86.tsz-每次排泥实际时间(hr)
87.tjg-排泥间隔时间(hr)初始值
88.tjg＝1小时
89.t1-排泥累计时间(hr)初始值t1＝0
90.△
t-实际运行时间增量(hr)设定值10min
91.pk-排泥泵7起始频率(100％)
92.ps排泥泵7实时频率(％)
93.△
p-排泥泵7变频增量(％)初始值5％
94.qs-排泥实时流量(m3/hr)
95.qy-平均实时流量(m3/hr)
96.qt1-每次排泥流量(m3/hr)
97.qws-水体实时流量(m3/hr)
98.qwy-水体平均实时流量(m3/hr)
99.qwt1-每次水体流量(m3/hr)
100.gt1-每次排泥固体流量(kgtds/hr)
101.rs-回流污泥比设计值(％)(人工输入)
102.rt1-每次排泥回流污泥比(％)
103.ry-回流污泥比实时平均值(％)
104.△
r-污泥回流比增量(％)初始值2％
105.通过计算若干时间的平均含固率与2个污泥含固率比较来调整排泥泵7的频率，当平均含固率高于大的污泥含固率调整点，将排泥泵7频率调小若干数值，当平均含固率小于低的污泥含固率调整点，将排泥泵7频率调大，使排泥的含固率控制在平均污泥含固率设计值一定区间内；
106.s4、污泥回流：设定污泥回流比设计值的正负2个调整点，通过计算若干时间水体量和回流污泥量的实时污泥回流比，与2个污泥回流比值比较来调整回流污泥泵17的频率，当实时污泥回流比高于大的污泥回流比值调整点，将回流污泥泵17频率调小若干数值，当实时污泥回流比小于低的污泥回流比值调整点，将排泥泵7频率调大，使排泥的含固率控制在平均污泥含固率设计值一定区间内。
107.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。