一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，包括：溶解氧檢測器，用于檢測生化池中溶解氧并得到溶解氧數(shù)據(jù)；控制器，與溶解氧檢測器連接，用于接收并分析溶解氧數(shù)據(jù)；變頻器，與控制器連接；風機，與變頻器連接，用于在變頻器的控制下調(diào)節(jié)輸送的空氣風量；供氧系統(tǒng)，與風機連接，用于向生化池中輸送空氣。本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)通過溶解氧檢測器實時檢測生化池中的溶解氧，再通過控制器、變頻器、風機及供氧系統(tǒng)調(diào)整向生化池中輸送的空氣風量，從而保證生化池中的微生物有足夠的溶解氧來降解有機物，對溶解氧的精確控制降低了處理能耗，提高了處理效率，降低了處理成本。
【專利說明】
一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及污水處理系統(tǒng)，尤指一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著污染的日益嚴重，國家對污染物排放標準也越來越嚴格，這導致污水處理項 目的投資和運行成本越來越高，因此如何優(yōu)化工藝節(jié)約成本是污水處理項目面臨的新課 題。污水處理項目中電耗占直接運行成本高達總成本的百分之八九十。有機污水處理項目 的主體工藝是生化處理，生化處理是去除污水中有機物的方法中最有效而且運行成本較低 的方法之一。生化處理方法中直接運行成本主要是電耗，占總成本的百分之九十以上，電耗 主要用于提升栗、攪拌器、回流栗、風機等機栗設(shè)備的消耗，其中風機的電耗最大。風機的主 要功能是向水中微生物供氧(微生物在好氧環(huán)境下降解有機物所需），同時也起到攪拌的作 用(保證微生物、有機物、氧氣的充分接觸）。
[0003] 申請?zhí)枮镃N200610114666.5,主題名稱為0RBAL氧化溝脫氮工藝溶解氧控制裝置 及方法的中國專利公開了一種溶解氧控制方法，即根據(jù)分析的進水水質(zhì)，通過活性污泥反 應(yīng)動力學計算，確定各溝道初始溶解氧設(shè)定值，并由計算機控制過程控制器，通過三溝道的 曝氣變頻控制器控制鼓風機的曝氣量；當水質(zhì)水量發(fā)生改變時，通過各溝道內(nèi)溶解氧的變 化情況及設(shè)定規(guī)則，調(diào)整鼓風機曝氣量。這種控制方法存在一些不足:首先，該方法基于進 水水質(zhì)分析，對于連續(xù)運行的生化處理工藝而言分析數(shù)據(jù)一般都滯后于實際運行控制需 求;其次，即便增加進水在線分析便于運行控制，但也增加了設(shè)備投資;最后，該方法應(yīng)用范 圍較小，主要應(yīng)用于脫除總氮時的低溶解氧控制。
[0004] 另外，在生化處理池中，污水中的有機物與供氧系統(tǒng)提供的氧氣、微生物充分接 觸，微生物氧化降解有機物減少污染。進水水質(zhì)、水量的變化會造成溶解氧的波動，例如，進 水濃度提高會導致溶解氧消耗增加、溶解氧監(jiān)測數(shù)據(jù)下降。傳統(tǒng)的污水生化處理供風系統(tǒng) 一般根據(jù)供風量設(shè)計計算結(jié)果選擇風機，并考慮適當余量。由于供風量設(shè)計計算中有采用 經(jīng)驗系數(shù)、水質(zhì)、水量等波動較大的諸多因素，因此供風量設(shè)計計算結(jié)果可能與實際需求量 存在較大差異，這會導致供風量過小無法滿足降解有機物的需求，或者供風量過大造成對 微生物及其棲息地(填料）的沖刷，進一步導致微生物量不足。而通過調(diào)節(jié)放空閥來控制供 風量，則會導致溶解氧數(shù)據(jù)在供風量影響下變化的時間較長，進一步導致生化效率較低。
[0005] 因此，本
【申請人】致力于提供一種新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)。 【實用新型內(nèi)容】
[0006] 本實用新型的目的是提供一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，可 以精確控制溶解氧，從而提高污水生化效率，降低處理能耗及運行成本。
[0007] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)， 包括:溶解氧檢測器，用于檢測生化池中溶解氧并得到溶解氧數(shù)據(jù);控制器，與所述溶解氧 檢測器連接，用于接收并分析所述溶解氧數(shù)據(jù);變頻器，與所述控制器連接;風機，與所述變 頻器連接，用于在所述變頻器的控制下調(diào)節(jié)輸送的空氣的風量;供氧系統(tǒng)，與所述風機連 接，用于向所述生化池中輸送空氣。
[0008] 優(yōu)選地，所述供氧系統(tǒng)包括空氣母管及至少一個供氧子系統(tǒng)，所述供氧子系統(tǒng)與 所述空氣母管連接。
[0009] 優(yōu)選地，所述供氧子系統(tǒng)包括供風主管、環(huán)狀總管及至少一個供風支管，所述供風 主管與所述空氣母管連通，所述環(huán)狀總管與所述供風主管連通，所述供風支管的兩端分別 與所述環(huán)狀總管連通，所述供風支管上設(shè)有至少一個出氣口。
[0010] 優(yōu)選地，所述供氧子系統(tǒng)還包括一分路切斷閥，所述分路切斷閥設(shè)置在所述供風 主管上，用于開啟或關(guān)閉所述供風主管。
[0011]優(yōu)選地，所述供風支管的出氣口處設(shè)有微孔曝氣盤。
[0012] 優(yōu)選地，所述高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)還包括回流栗，回流栗用于向生化 池中提供回流的泥水混合物。
[0013] 本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下至少一種有益效果：
[0014] 1、本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)通過溶解氧檢測器實時檢測生 化池中的溶解氧，并將得到的溶解氧數(shù)據(jù)傳輸至控制器，控制器控制調(diào)整變頻器的頻率，變 頻器再調(diào)整風機的供風量，從而調(diào)整供氧系統(tǒng)向生化池中輸送的空氣風量，從而保證生化 池中的微生物有足夠的溶解氧來降解有機物，對溶解氧的精確控制降低了生化處理系統(tǒng)的 能耗，提高了處理效率，降低了處理成本。
[0015] 2、本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)通過分路切斷閥控制不同供氧 子系統(tǒng)的開啟和關(guān)閉，從而控制調(diào)節(jié)生化池中不同區(qū)域的溶解氧，這樣設(shè)置可以提高溶解 氧調(diào)節(jié)的精確度，進一步增大處理系統(tǒng)的效率，降低能耗。
[0016] 3、本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)中供氧子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，通 過供風主管將空氣母管中的空氣輸送至環(huán)狀總管中，再通過環(huán)狀總管將空氣輸送至供風支 管中，環(huán)狀總管可以從供風支管的兩端分別向其輸送空氣，這樣設(shè)置可以提高空氣的輸送 效率，從而進一步增大污水處理系統(tǒng)的效率。
【附圖說明】

[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細說明：
[0018] 圖1是本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)的一種具體實施例的結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0019] 圖2是圖1中所示的供氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 附圖標號說明：
[0021] 溶解氧檢測器100，控制器200，變頻器300，風機400，供氧系統(tǒng)500，空氣母管510， 供氧子系統(tǒng)520,分路切斷閥521，供風主管522,環(huán)狀總管523,供風支管524,微孔曝氣盤 525,回流栗600;
[0022] 生化池 A，污水進水口 B，污水出水口 C。
【具體實施方式】
[0023]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]如圖1所示，本具體實施例公開了一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，包括:溶 解氧檢測器100，用于檢測生化池 A中溶解氧并得到溶解氧數(shù)據(jù);控制器200，與溶解氧檢測 器100連接，用于接收并分析溶解氧數(shù)據(jù);變頻器300，與控制器200連接;風機400，與變頻器 300連接，用于在變頻器300的控制下調(diào)節(jié)輸送的空氣的風量;供氧系統(tǒng)500,與風機400連 接，用于向生化池 A中輸送空氣。在本實施例中，溶解氧檢測器100在生化池 A中的安裝位置 靠近污水出口 C。
[0025]具體的，高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)還包括回流栗600,回流栗600向生化池 A 中提供回流的泥水混合物，從而提高生化池 A的截面流速，進一步保證空氣和污水中微生物 的充分接觸。
[0026]具體的，如圖2所示，供氧系統(tǒng)500包括空氣母管510及多個供氧子系統(tǒng)520,供氧子 系統(tǒng)520與空氣母管510連接。
[0027] 具體的，供氧子系統(tǒng)520包括分路切斷閥521，供風主管522、環(huán)狀總管523及多個供 風支管524,分路切斷閥521設(shè)置在供風主管522上，分路切斷閥521用于打開或關(guān)閉供風主 管522,供風主管522與空氣母管510連通，環(huán)狀總管523與供風主管522連通，供風支管524的 兩端分別與環(huán)狀總管523連通，供風支管524上設(shè)有多個出氣口，且每個出氣口處均設(shè)有微 孔曝氣盤525。
[0028] 在具體工程中，供氧系統(tǒng)中的環(huán)狀總管、供風支管、微孔曝氣盤的設(shè)置根據(jù)生化池 的具體尺寸確定，具體的，供風支管管徑的優(yōu)選范圍：DN25~DN100;微孔曝氣盤間距（也就 是供風支管上出氣口的間距)的優(yōu)選范圍:0.2~1.0m;每一個微孔曝氣盤供氧量優(yōu)選范圍： 0.1~0.2kg02/m3. h，服務(wù)面積優(yōu)選范圍：0.3~0.9m2，氧利用率為20%~30%。
[0029] 當然了，在其他具體實施例中，溶解氧檢測器在生化池中的安裝位置可以根據(jù)需 要進行調(diào)整;供氧系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)還可以根據(jù)實際需要進行調(diào)整。
[0030] 本具體實施例中公開的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，通過供氧系統(tǒng)提高了生 化池中的氣液混合均勻度、傳質(zhì)效率和生化效率;通過溶解氧檢測器和控制器，提高空氣風 量的精確控制和快速反應(yīng)。本實用新型公開的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)可以根據(jù)需 要將溶解氧控制在〇~6mg/L范圍內(nèi)，從而滿足兼氧、好氧環(huán)境及間歇操作的污水生化處理 工藝需求，達到預設(shè)的污染物去除率，同時降低能耗和運行成本。
[0031] 在兼氧環(huán)境下，微生物主要是兼氧菌，對溶解氧要求較高，一般在0.5mg/L左右，溶 解氧檢測器和控制器根據(jù)實測溶解氧數(shù)據(jù)調(diào)控供風量，從而使生化池中的溶解氧可以滿足 兼氧菌的生存環(huán)境需求。
[0032]在好氧環(huán)境下，微生物主要是好氧菌，對溶解氧要求較低，一般在1~6mg/L，溶解 氧檢測器和控制器根據(jù)實測溶解氧數(shù)據(jù)調(diào)控供風量，從而使生化池中的溶解氧可以滿足好 氧菌的生存環(huán)境需求。
[0033]在間歇運行生化工藝中，既有兼氧環(huán)境又有好氧環(huán)境，溶解氧檢測器和控制器根 據(jù)實測溶解氧數(shù)據(jù)調(diào)控供風量，使水中溶解氧呈間歇性變化，從而有效適應(yīng)兼氧環(huán)境和好 氧環(huán)境的切換，從而對兼氧菌和好氧菌同時起到保護作用，即在好氧環(huán)境下溶解氧不過高， 從而保護兼氧菌的存在，在兼氧環(huán)境下溶解氧不過低，從而保護好氧菌的存在。
[0034] 示例性的，如圖1和圖2所示，本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)的具 體實施例的應(yīng)用情況如下：
[0035] 1、先打開生化池 A的污水進水口 B和污水出水口C，使污水在生化池 A中流通；
[0036] 2、再通過風機400和供氧系統(tǒng)500向生化池 A中的污水中輸送空氣；
[0037] 3、通過溶解氧檢測器100實時檢測生化池 A中的污水中的溶解氧，并將溶解氧數(shù)據(jù) 發(fā)送至控制器200;
[0038] 4、通過控制器200接收并分析溶解氧數(shù)據(jù)后，調(diào)整變頻器300的頻率；
[0039] 5、變頻器300進一步調(diào)整風機400的頻率；
[0040] 6、回流栗600向生化池 A中提供一定量的泥水混合物，從而提高生化池 A的截面流 速，進一步保證空氣和污水中微生物的充分接觸；
[0041 ] 7、風機400控制供氧系統(tǒng)500輸送至生化池 A中的空氣的風量，保證污水中的微生 物有足夠的氧氣分解有機物，最終實現(xiàn)污水凈化。
[0042]表1是應(yīng)用本實用新型的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)的具體實施例得到的六 次實驗的實驗數(shù)據(jù)匯總。
[0043]表1六次實驗數(shù)據(jù)匯總
[0046] 表1中的D0表示溶解氧，C0D表示化學需氧量。
[0047] 多次實驗驗證，采用了本專利的生化處理裝置，一般有機污水C0D去除率在85%~ 95%，難降解有機物水的⑶D去除率也不低于75%，比傳統(tǒng)生化工藝高10%以上，好氧生化 工藝運行成本可控制在0.85KW/m 3以下，低氧生化工藝運行成本可控制在0.55KW/m3以下，比 傳統(tǒng)生化工藝節(jié)約能耗約20%。
[0048] 以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括： 溶解氧檢測器，用于檢測生化池中溶解氧并得到溶解氧數(shù)據(jù)； 控制器，與所述溶解氧檢測器連接，用于接收并分析所述溶解氧數(shù)據(jù)； 變頻器，與所述控制器連接； 風機，與所述變頻器連接，用于在所述變頻器的控制下調(diào)節(jié)輸送的空氣的風量； 供氧系統(tǒng)，與所述風機連接，用于向所述生化池中輸送空氣。2. 如權(quán)利要求1所述的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述供氧系統(tǒng)包 括空氣母管及至少一個供氧子系統(tǒng)，所述供氧子系統(tǒng)與所述空氣母管連接。3. 如權(quán)利要求2所述的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述供氧子系統(tǒng) 包括供風主管、環(huán)狀總管及至少一個供風支管，所述供風主管與所述空氣母管連通，所述環(huán) 狀總管與所述供風主管連通，所述供風支管的兩端分別與所述環(huán)狀總管連通，所述供風支 管上設(shè)有至少一個出氣口。4. 如權(quán)利要求3所述的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述供氧子系統(tǒng) 還包括一分路切斷閥，所述分路切斷閥設(shè)置在所述供風主管上，用于開啟或關(guān)閉所述供風 主管。5. 如權(quán)利要求3所述的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于:所述供風支管的 出氣口處設(shè)有微孔曝氣盤。6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的高效率低能耗污水生化處理系統(tǒng)，其特征在于，還 包括： 回流栗，用于向生化池中提供回流的泥水混合物。
【文檔編號】C02F3/02GK205710059SQ201620624095
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月23日
【發(fā)明人】黃政, 熊偉, 馬洪璽, 張文軍
【申請人】上海藍科石化環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?br>