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曝氣污水處理裝置及其控制方法

發布時間:2020-3-3 8:18:46  中國污水處理工程網

  申請日2018.07.24

  公開(公告)日2020.02.04

  IPC分類號C02F7/00; G05D7/06

摘要:

  本發明公開了一種曝氣污水處理裝置及其方法,包括控制器、上、下兩端均設有開口且豎直設置的曝氣筒體(1)、電機(2)、由電機(2)帶動旋轉的至少一個葉輪、鼓風機(5)及污水管(6),曝氣筒體(1)的下端開口處與污水池或河道底部且與污泥之間設有距離,葉輪置于曝氣筒體(1)內,曝氣筒體(1)的中部向上連通有至少一根上端外伸出水面的通氣管(9),通氣管(9)與鼓風機(5)相連通;污水管(6)連接于曝氣筒體(1)的下端開口處,污水管(6)上還連接有均由控制器控制的流量傳感器(7)及流量控制閥(8)。本發明節能環保、曝氣污水處理效果好、且能將污泥中富營養物質凈化。

  權利要求書

  1.一種曝氣污水處理裝置的控制方法,其特征在于:曝氣污水處理裝置包括控制器、上、下兩端均設有開口且豎直設置的曝氣筒體(1)、電機(2)、由電機(2)帶動旋轉的至少一個葉輪、鼓風機(5)及污水管(6),所述的曝氣筒體(1)的下端開口處與污水池或河道底部且與污泥之間設有距離,所述的葉輪置于所述的曝氣筒體(1)內,所述的曝氣筒體(1)的中部向上連通有至少一根上端外伸出水面的通氣管(9),所述的通氣管(9)與鼓風機(5)相連通;所述的污水管(6)連接于所述的曝氣筒體(1)的下端開口處,所述的污水管(6)上還連接有均由控制器控制的流量傳感器(7)及流量控制閥(8);

  具體步驟包括:

  1)、根據實驗數據,輸入電機功率P及污水池或河道的深度L及曝氣筒體的上端開口處的輸出流量Q,對BP神經網絡進行訓練,得到軟測量儀

  2)、根據實測的污水池或河道的深度L,及實測電機功率P由BP網絡計算出軟測量輸出:Q=f(L,P);

  3)、將上述步驟2得出的流量Q除以四,

  4)、將作為污水管出水流量的設定值;

  5)、將流量傳感器實際測量出的污水管的流量記為Q′;

  6)、得到流量誤差

  7)、將步驟6)中得出的流量誤差e輸入PID控制器,得到控制量u;

  8)、將u輸入與污水管相連接的流量控制閥上,以控制污水管的流量;

  9)、重復上述步驟2,直至調節到誤差e≤e0,其中e0為給定的流量控制誤差。

  2.根據權利要求1所述的曝氣污水處理裝置的控制方法,其特征在于:所述的曝氣污水處理裝置的葉輪的數量為兩個,即為第一葉輪(3)和第二葉輪(4),所述的第一葉輪(3)和第二葉輪(4)均套合安裝于轉軸上,所述的轉軸與所述的電機(2)的輸出軸相連接,且第一葉輪(3)置于所述的曝氣筒體(1)上端的開口處,所述的第二葉輪(4)置于所述的曝氣筒體(1)的中部。

  3.根據權利要求1所述的曝氣污水處理裝置的控制方法,其特征在于:所述的曝氣污水處理裝置的曝氣筒體(1)的下端開口處與污水池或河道底部且與污泥之間設有2cm~20cm的距離。

  說明書

  一種曝氣污水處理裝置及其控制方法

  技術領域

  本發明涉及曝氣機裝置及污水處理技術領域,具體講是一種曝氣污水處理裝置及其控制方法。

  背景技術

  隨著城鄉區域規模的擴大,昔日作為景觀、灌溉、排洪、儲存的水塘或河道已普遍存在黑臭的現象。目前黑臭水塘或河道污染主要采用清淤、截污、補水、調水、加蓋等市政工程手段進行治理及高效微生物馴化處理或直接漂白,但河湖水生態自凈能力依然跟不上,雖經整治的河湖,水質沒有得到根本的改善,仍然發黑發臭污染環境,城鄉居民生活健康、形象、投資環境、及觀光嚴重影響,農業灌溉、飲用水的安全備受威脅。現有技術的曝氣裝置在治理水質的同時,一般很難同時將污泥中有富營養的物質凈化掉。且有些污水是直接排放至污水池內的,如何在治理好污水池的基礎上能將這些排放進來的污水也能恰當的處理為中水也是一個難題。

  發明內容

  本發明所要解決的技術問題是:提供一種節能環保、曝氣污水處理效果好、且能將污泥中富營養物質凈化的曝氣污水處理裝置。

  本發明解決上述問題所采用的技術方案為:一種曝氣污水處理裝置,包括控制器、上、下兩端均設有開口且豎直設置的曝氣筒體、電機、由電機帶動旋轉的至少一個葉輪、鼓風機及污水管,所述的曝氣筒體的下端開口處置于污水池或河道底部且與污泥之間設有距離,所述的葉輪置于所述的曝氣筒體內,所述的曝氣筒體的中部向上連通有至少一根上端外伸出水面的通氣管,所述的通氣管與鼓風機相連通;所述的污水管連接于所述的曝氣筒體的下端開口處,所述的污水管上還連接有均由控制器控制的流量傳感器及流量控制閥。

  與現有技術相比,本發明的優點在于:該曝氣污水處理裝置的曝氣筒體的上端固定安裝于支架上面,葉輪設于曝氣筒體靠近上端的開口處,通過電機帶動葉輪轉動,同時從鼓風機通過通氣管輸送進來的氣與水充分混合,形成水汽混合物,在曝氣筒體內形成負壓,從而將水道底部的水吸上來,并從曝氣筒體的上端開口處輸出,從而達到曝氣充氧的作用,且能有效降低污水COD。且因為曝氣筒體的下端開口處與污水池或河道底部且與污泥之間設有距離,在曝氣充氧的同時,也就將污泥中有營養的物質凈化掉了。且污水管連接于曝氣筒體的下端開口處,在污水處理工藝中,污水經過處理能達到中水,實現中水排放,生態凈化效果好,成本低,這種處理使底層的曝氣效果更好。

  作為優選,所述的葉輪的數量為兩個,即為第一葉輪和第二葉輪,所述的第一葉輪和第二葉輪均套合安裝于轉軸上,所述的轉軸與所述的電機的輸出軸相連接,且第一葉輪置于所述的曝氣筒體上端的開口處,所述的第二葉輪置于所述的曝氣筒體的中部。這樣,第二葉輪可以輔助起到提水的作用,而第一葉輪則可以將水從曝氣筒體上開口處輸出,這樣,兩葉輪配合起來,曝氣效果更好。

  本發明的另一個目的在于提供該曝氣污水處理裝置的控制方法,該方法包括以下步驟:

  1、根據實驗數據,輸入功率P及污水池或河道的深度L及曝氣筒體的上端開口處的輸出流量Q,對BP神經網絡進行訓練,得到軟測量儀

  2、根據實測的污水池或河道的深度L,及實測功率P由BP網絡計算出軟測量輸出:

  Q=f(L,P);將上述步驟3得出的流量Q除以四,得到

  3、將作為污水管出水流量的設定值;

  4、將流量傳感器實際測量出的污水管的流量記為Q′;

  5、得到流量誤差

  6、將步驟6中得出的流量誤差e輸入PID控制器,得到控制量u;

  7、將u輸入與污水管相連接的流量控制閥上,以控制污水管的流量;

  8、重復上述步驟2,直至調節到誤差e≤e0,其中e0為給定的流量控制誤差。

  本發明具有以下優點:

  本發明的控制方法通過輸入功率P及污水池或河道的深度L及曝氣筒體的上端開口處輸出流量Q進行BP神經網絡進行訓練,得到軟測量儀,并根據實測的污水池或河道的深度L,及實測功率P由BP網絡計算出軟測量輸出Q,也就是說通過該軟測量儀解決了曝氣筒體的上端開口處的輸出流量的測定的難題。從而,可以將污水管出水流量設定為曝氣筒體的上端開口處輸出流量Q的四分之一,這樣,污水管出水流量與曝氣筒體處理后的流量按1:4設置,污水處理效果更好。且該控制方法可修訂誤差,使得流量控制誤差較小,污水處理效果好。(作者:祁海杰)

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