污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置及方法与流程

本发明涉及城市污水厂建设运行，特别涉及污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置及方法。

背景技术：

1、污水厂处理过程中的流量检测比较单一。在检测位置方面，水线流量检测一般仅局限在预处理之前，暨细格栅井及沉砂池之后的进水流量计量，尾水排放渠(井)位置的出水流量计量，以及泥线流量检测多为二沉池剩余污泥排泥量。检测手段多采用管道式电磁流量计。

2、在污水厂的最重要单元—生化池部位，影响除碳、生物脱氮和除磷、设备运行能耗的关键参数，生化池单体进水量(总进水量分配到各个生化池单体的进水量)、混合液内回流量(影响生物脱氮除磷效果)、污泥外回流量很少进行尽量。参与控制时，流量获得方式多为人为推算，通过水泵电机转速或工作功率电流数进行推演，无法做到数据精准。安装数量、位置比较单一，类型多采用电磁流量计。电磁流量计由于现场污水环境的复杂和恶劣,在长期的使用过程中电磁流量计准确度还是无法得到保障。

3、鉴于上述原因，如何解决现有技术中无法获得准确的生化池回流数据的缺陷成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置及方法，实现的目的是解决现有技术中无法获得准确的生化池回流数据的缺陷，不但能够快速准确的获得流量数据，还能够实现可快速拆卸维护、适配于多种污水处理工艺的水线和泥线流量检测系统。

2、为实现上述目的，本发明公开了污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，包括生化池；所述生化池内设有依次连接的多个厌氧池、多个缺氧池和多个好氧池。

3、其中，多个所述缺氧池中的第一个所述缺氧池和多个所述好氧池中的最后一个所述好氧池相邻设置，共用一道隔墙；

4、所述隔墙设有内回流泵法兰式穿墙管；

5、所述内回流泵法兰式穿墙管位于相应的所述好氧池的一端设有好氧池混合液内回流泵，位于相应的所述缺氧池的另一端设有浮箱式单向拍门；

6、所述内回流泵法兰式穿墙管位于相应的所述缺氧池内，靠近所述浮箱式单向拍门的内嵌内设有楔形超声波传感器；

7、所述楔形超声波传感器对所述好氧池混合液内回流泵内回流的混合液进行扫描，并将扫描结果转化为电信号上传至污水厂中控室。

8、优选的，所述楔形超声波传感器以内置式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管内，具体如下：

9、所述内回流泵法兰式穿墙管靠近浮箱式单向拍门部分的下部内管壁内通过焊接方式固定有长条形不锈钢固定板；

10、所述长条形不锈钢固定板上设有不锈钢锚固螺栓，通过所述不锈钢锚固螺栓固定所述楔形超声波传感器；

11、所述楔形超声波传感器的接线端子通过电源及控制电缆与仪表控制柜连接，通过所述仪表控制柜将所述电信号传上传至所述污水厂中控室；

12、所述电源及控制电缆一端位于所述内回流泵法兰式穿墙管内部，另一端从所述内回流泵法兰式穿墙管的管壁上的通孔穿出，从相应的所述缺氧池池顶伸出。

13、更优选的，所述电源及控制电缆位于所述内回流泵法兰式穿墙管内的部分通过管内不锈钢管卡固定，位于所述内回流泵法兰式穿墙管外，相应的所述缺氧池内的部分通过不锈钢固结件与池壁固定。

14、优选的，所述楔形超声波传感器以插入式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管内，具体如下：

15、在所述回流泵法兰式穿墙管靠近所述浮箱式单向拍门的不小于1m平直段设置一个通孔；

16、所述楔形超声波传感器的接线端子设置在所述通孔对应所述回流泵法兰式穿墙管内壁的位置，并设有电源及控制电缆，通过电源及控制电缆与仪表控制柜连接；

17、所述电源及控制电缆另一端从所述内回流泵法兰式穿墙管的管壁上的通孔穿出，从相应的所述缺氧池池顶伸出。

18、更优选的，所述内回流泵法兰式穿墙管设有所述楔形超声波传感器的部分为独立的管道，使设有所述楔形超声波传感器的所述独立的管道能够作为独立的流量检测组件进行拆卸和更换；

19、所述管道的一端通过普通法兰盘与所述浮箱式单向拍门连接，另一端通过自耦式可提升法兰盘与所述内回流泵法兰式穿墙管连接。

20、更优选的，设有所述内回流泵法兰式穿墙管的所述缺氧池内，在靠近所述自耦式可提升法兰盘的位置设有沿竖直方向延伸的导轨；

21、所述导轨的下端与相应的所述缺氧池的底部通过第一化学螺栓或预埋钢板烧结螺栓锚结固定，上端与所述缺氧池的池顶通过第二化学螺栓或预埋钢板烧结螺栓锚结固定。

22、更优选的，在对所述管道进行拆卸或者暗转时，在设有所述内回流泵法兰式穿墙管的所述缺氧池的池顶，对应所述管道所在的位置设置池顶悬链提升葫芦；

23、所述池顶悬链提升葫芦能够360°水平转动，且起吊范围覆盖所述好氧池混合液内回流泵和所述浮箱式单向拍门。

24、更优选的，所述通孔设聚四氟乙烯双层压盖防水垫。

25、本发明还提供污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置的检测方法，所述楔形超声波传感器每间隔1至10毫秒发射固定角度范围的超声波脉冲，对所述内回流泵法兰式穿墙管的所述混合液进行扫描，采集所述混合液中的16层微小颗粒反射物的位置，并将得到的回波保存为图像或回波模式的电信号上传至污水厂中控室；

26、污水厂中控室通过比较按时间先后排序的多个所述图像或回波模式之间的相互关系，根据识别到的16层微小颗粒反射物的位置来检测和计算流速及浓度。

27、本发明的有益效果：

28、本发明不但能够快速准确的获得流量数据，还能够实现可快速拆卸维护、适配于多种污水处理工艺的水线和泥线流量检测系统。

29、以下将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。

技术特征：

1.污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，包括生化池(1)；所述生化池(1)内设有依次连接的多个厌氧池(1.8)、多个缺氧池(1.9)和多个好氧池(1.10)；其特征在于：

2.根据权利要求1所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述楔形超声波传感器(1.7.11)以内置式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内，具体如下：

3.根据权利要求2所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述电源及控制电缆(1.7.6)位于所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内的部分通过管内不锈钢管卡(1.7.14)固定，位于所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)外，相应的所述缺氧池(1.9)内的部分通过不锈钢固结件(1.7.8)与池壁固定。

4.根据权利要求1所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述楔形超声波传感器(1.7.11)以插入式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内，具体如下：

5.根据权利要求2或4所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)设有所述楔形超声波传感器(1.7.11)的部分为独立的管道(1.7.15)，使设有所述楔形超声波传感器(1.7.11)的所述独立的管道(1.7.15)能够作为独立的流量检测组件(1.7.2)进行拆卸和更换；

6.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，设有所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的所述缺氧池(1.9)内，在靠近所述自耦式可提升法兰盘(1.7.2.1)的位置设有沿竖直方向延伸的导轨(1.7.4)；

7.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述管道(1.7.15)的外壁上设有吊环(1.7.7)。

8.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，在对所述管道(1.7.15)进行拆卸或者暗转时，在设有所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的所述缺氧池(1.9)的池顶，对应所述管道(1.7.15)所在的位置设置池顶悬链提升葫芦(1.7.5)；

9.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述通孔(1.7.16)设聚四氟乙烯双层压盖防水垫。

10.根据权利要求1所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置的检测方法，其特征在于，所述楔形超声波传感器(1.7.11)每间隔1至10毫秒发射固定角度范围的超声波脉冲(1.7.12)，对所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的所述混合液(1.7.13)进行扫描，采集所述混合液(1.7.13)中的16层微小颗粒反射物的位置，并将得到的回波保存为图像或回波模式的电信号上传至污水厂中控室；

技术总结
本发明公开了污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置及方法，包括设有多个缺氧池和多个好氧池的生化池；第一个缺氧池和最后一个好氧池之间通过内回流泵法兰式穿墙管形成内回流；内回流泵法兰式穿墙管一端设有好氧池混合液内回流泵，另一端设有浮箱式单向拍门；内回流泵法兰式穿墙管靠近浮箱式单向拍门的内嵌内设有楔形超声波传感器；楔形超声波传感器对好氧池混合液内回流泵内回流的混合液进行扫描，采集小颗粒反射物的位置，并将扫描结果转化为电信号上传至污水厂中控室。污水厂中控室通过比较按时间先后排序的多个图像或回波模式之间的相互关系，检测和计算流速及浓度。本发明不但能够快速准确的获得流量数据，还能够实现可快速拆卸维。

技术研发人员：孙勇,尹希勤,顾建嗣,李晖,杨仁伟,陈欢
受保护的技术使用者：上海择希环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21