一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统及方法，药剂投加系统包括配药罐(1)、配药管(2)、配水管(3)、搅拌桨(4)、计量泵(5)、调节阀(6)、加药管(7)、污泥浓度监测仪(8)、沉降监测设备(9)、SV30分析仪(10)、混合液取样泵(11)、生化池(12)、药剂混合器(13)、过水渠(14)、二沉池(15)、在线泥位监测仪(16)、PLC系统(17)。本发明专利技术利用高效絮凝剂的特征，开发并优化投加控制系统，提高药剂使用效率，保障稳定运行，从而实现强化污水处理厂高负荷运行。

【技术实现步骤摘要】
一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统及方法
本专利技术涉及一种市政污水处理领域，尤其是涉及一种改善污水活性污泥沉降性能的药剂投加系统及方法。
技术介绍
随着我国城市的高速发展，市政管网问题造成的溢流污染是目前水环境项目进一步提质增效的关键难点。为削减溢流污染，通常采用源头、中途、末端三种技术措施。对比研究显示，源头海绵和中途管网改造存在改造耗时极长、耗费巨大且投资规模高等问题，而末端处理措施提升规模，即污水处理厂的高负荷运行，短期效果最为显著的技术措施。但是，一方面受制于二沉池设计水力负荷；另一方面，生化系统中普遍存在的污泥膨胀等问题，增大了二沉池的泥水分离的难度，导致出水水质变差，直接影响污水厂的高负荷运行的实施。为解决污泥膨胀问题，通常投加无机铁盐及铝盐絮凝剂为主，但存在药剂投加量大、且影响微生物活性等问题。研究者针对现有絮凝剂的缺陷，开发出多种混合高效级聚合物的。因此，针对高效的高效絮凝药剂的特性，开发出一套药剂优化配置投加控制系统和方法，减少投加量，同时提升絮凝效果，是实现污水厂高负荷运行具有重要意义。
技术实现思路
针对目前污水处理厂高负荷的“瓶颈”，二沉池的水力负荷和污泥膨胀等问题，本专利技术的目的是研发一种针对污泥沉降的高效絮凝剂的投加系统和方法，以解决现有技术中药剂使用效果不佳的问题。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现的：针对污泥沉降的高效絮凝剂的投加系统包括：配药罐、配药管和配水管；所述的配药罐内设有搅拌桨，配药罐的下端设有加药管，配药罐上分别设有计量泵和调节阀；加药管的末端设有药剂混合器，药剂混合器完全浸没在生化过水渠中；生化末端通过生化过水渠与二沉池连接；在生化末端上设有污泥浓度监测仪、混合液取样泵、沉降监测设备、SV30分析仪、二沉池中设有在线泥位监测仪；所述的计量泵、SV30分析仪、污泥浓度监测仪以及在线泥位监测仪与PLC系统相连接。进一步，配药罐、配药管、搅拌桨、加药计量泵、加药管以及药剂混合器均由耐腐蚀材料制成。进一步，生化池内的混合液取样泵将混合液泵入沉降监测设备内，SV30分析仪将监测设备内的液位读数上传至PLC系统。进一步，药剂混合器包括转动杆、支撑架、柔性搅拌桨以及喷药口；转动杆与加药管相连接，转动杆的上部和下部均设置有喷药口，转动杆上安装有支撑架，且在支撑架内安装有柔性搅拌桨，两个柔性搅拌桨对称安装在转动杆两侧。进一步，根据生化过水渠宽度安装药剂混合器，优选的安装范围为0.8-1.5m安装一个混合器。一种强化污水处理厂高负荷运行药剂投加方法，包括以下步骤：由PLC系统控制高效絮凝剂和自来水加入顺序，通过配水管向配药罐加水，至配药罐中的水量为二分之一时，开启配药管向管中加高效絮凝剂，同时开启搅拌进行混合。进一步，优选的高效絮凝药剂稀释倍数控制在5～20倍。进一步，根据进水水力负荷和二沉池泥位监测仪信号反馈于PLC系统，共同判断药剂投加的启停，启停条件为其中，0为停止装置，1为启动状态，L为预测污泥层，H为有效深度，R为污泥回流量，Qh为处理水量，SVτ为污泥实际停留时间，α为污泥沉降修正系数。进一步，药剂的适用于生化池中的活性污泥浓度为3000-8000mg/L。进一步，活性污泥浓度通过污泥监测仪数据上传至PLC系统。进一步，活性污泥的SV30的测试方式为，以1个小时为周期，通过混合液取样泵将混合液泵入监测设备内，每次泵入体积为1L，静止30min后，通过SV30分析仪将分层液面读数上传至PLC系统。进一步，PLC系统后台分析模块计算活性污泥浓度和SV30对应的SVI值，并将结果反馈于控制模块，调整加药计量泵流量。进一步，投加药剂浓度与活性污泥SVI值相关，控制关系如下所示：D＝βeSVI(5)其中，MLSS为污泥浓度，β为投加系数，SVI为沉淀性能评价指标，D为药剂投加量。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术提供的高效絮凝剂的加药系统和方法，提升高效絮凝剂的药剂使用效果，根据活性污泥与药剂量的逻辑关系，通过PLC控制系统控制加药量，保障出水水质为前提，有效控制药剂投加量，从而解决水厂的高负荷运行的和污泥膨胀的问题。附图说明图1为本专利技术提供的加药系统的示意图。1为配药罐、2为配药管、3为配水管、4为搅拌桨、5为计量泵、6为调节阀，7为加药管、8为污泥浓度监测仪、9为沉降监测设备、10为SV30分析仪、11为混合液取样泵、12为生化池、13为药剂混合器、14为过水渠、15为二沉池、16为在线泥位监测仪、17为PLC系统。图2为本专利技术提供的药剂混合器的结构示意图。13-1为转动杆、13-2为支撑架、13-3为柔性搅拌桨、13-4为喷药口。图3二沉池出水水质参数。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例进一步说明本专利技术，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。如图1所示的实施例中，一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，包括：在配药罐(1)上端分别设有配药管(2)和配水管(3)，配药罐内底部设有搅拌桨(4)，所述的配药罐(1)的下端设有加药管(7)，加药计量泵(5)和调节阀(6)通过加药管相连接，加药管的末端连接药剂混合器(13)，药剂混合器完全浸没在生化过水渠(11)；在生化池末端(9)内设有污泥浓度监测仪(8)、混合液取样泵(11)、沉降监测设备(9)、SV30分析仪(10)，二沉池(15)中设有在线泥位监测仪(16)，所述的计量泵(5)、污泥浓度监测仪(8)、SV30分析仪、在线泥位监测仪(16)与PLC系统(14)相连接。实施例中的生化过水渠(11)宽度为1.2m，在渠内安装一个药剂混合器(10)。搅拌桨，采用聚四氟乙烯耐酸腐材料，双层桨叶以增强药剂混合；加药计量泵：采用防酸计量泵，型号为GM0050-PVDF泵；污泥浓度监测仪：型号为HACH-TSS；沉降监测设备：自制，带刻度有机玻璃材质容器；SV30分析仪：型号为CC2900ep；混合液取样泵：型号为PD016-708NI药剂混合器：自制，刚性部分为304不锈钢，柔性搅拌桨为聚四氟乙烯材料；在线泥位监测仪：超声泥位计，型号为RMD。PLC系统：自制，S7-300，输入IO设置隔离器，模拟量设置信号避雷器，柜内设置UPS电源，配置以太网光纤交换机。实施例中的一种改善污水活性污泥沉降性能的药剂投加方法：进水流量在850m3/h，其水力负荷是二沉池的设计负荷1.2倍，在线污泥浓度监测仪显示生化池内的污泥浓度在4000-4500mg/L，结合系统SV30监测设备的定期数据，生化系统SVI在130-150mL/g。二沉池中的泥位在3.5-4m，二沉池高度为5m，二沉池出水有少量污泥溢出。优选的，高效絮凝剂稀释10倍，稀释比例为体积比10％(v/v)。...

【技术保护点】
1.一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，其特征在于：包括配药罐(1)、配药管(2)和配水管(3)；所述的配药罐(1)内设有搅拌桨(4)，配药罐(1)的下端设有加药管(7)；所述的配药罐(1)上分别设有加药计量泵(5)和调节阀(6)；在加药管(7)的末端设有药剂混合器(13)，药剂混合器(13)完全浸没在生化过水渠(14)中；生化末端(12)通过生化过水渠(14)与二沉池(15)连接；在生化末端(12)内设有污泥浓度监测仪(8)、混合液取样泵(11)、沉降监测设备(9)和SV30分析仪(10)；二沉池(15)中设有在线泥位监测仪(16)；所述的计量泵(5)、污泥浓度监测仪(8)、SV30分析仪(10)、在线泥位监测仪(16)均与PLC系统(17)相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，其特征在于：包括配药罐(1)、配药管(2)和配水管(3)；所述的配药罐(1)内设有搅拌桨(4)，配药罐(1)的下端设有加药管(7)；所述的配药罐(1)上分别设有加药计量泵(5)和调节阀(6)；在加药管(7)的末端设有药剂混合器(13)，药剂混合器(13)完全浸没在生化过水渠(14)中；生化末端(12)通过生化过水渠(14)与二沉池(15)连接；在生化末端(12)内设有污泥浓度监测仪(8)、混合液取样泵(11)、沉降监测设备(9)和SV30分析仪(10)；二沉池(15)中设有在线泥位监测仪(16)；所述的计量泵(5)、污泥浓度监测仪(8)、SV30分析仪(10)、在线泥位监测仪(16)均与PLC系统(17)相连接。


2.根据权利要求1所述的一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，其特征在于：所述的配药罐(1)、配药管(2)、搅拌桨(4)、加药计量泵(5)、加药管(7)、混合液取样泵(11)以及药剂混合器(13)均由耐腐蚀材料制成。


3.根据权利要求1所述的一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，其特征在于：生化池内的混合液取样泵(11)将混合液泵入沉降监测设备(9)内，SV30分析仪(10)将沉降监测设备(9)内的液位读数上传至PLC系统(17)。


4.根据权利要求1或2所述的一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，其特征在于：药剂混合器包括转动杆(13-1)、支撑架(13-2)、柔性搅拌桨(13-3)以及喷药口(13-4)；转动杆(13-1)与加药管(7)相连接，转动杆(13-1)的上部和下部均设置有喷药口(13-4)，转动杆(13-1)上安装有支撑架(13-2)，且在支撑架(13-2)内安装有柔性搅拌桨(13-3)，两个柔性搅拌桨(13-3)对称安装在转动杆(13-1)两侧。


5.根据权利要求3所述的一种强化污水处理厂高负荷运行的药剂投加系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：高放，史彦伟，薛晓飞，段宇，罗立申，唐晓雪，冒建华，冯艳霞，李凌云，
申请(专利权)人：北控水务中国投资有限公司，北京稻香水质净化有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11