本實用新型涉及城市污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種具有精確射流曝氣系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、國家對環(huán)保的高度重視，城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)已成為環(huán)保所需。然而，污水處理廠屬于能耗密集型產(chǎn)業(yè)，大量的能耗不利于節(jié)能降耗。因此，污水處理廠的優(yōu)化運行顯得尤為重要。

在污水處理廠運行過程中，曝氣約占整個污水處理廠運行能耗的60％。目前我國曝氣普遍采用人工控制曝氣方式，即通過手動開啟/關(guān)閉鼓風機和手動調(diào)節(jié)風機或是調(diào)節(jié)空氣閥門。然而，現(xiàn)有的曝氣方式氣泡比較大，不能夠使氣體有效地和污水進水混合，曝氣效果差，溶解氧利用率低下，能耗大。

此外，現(xiàn)有的人工控制曝氣方式通常只有在出水水質(zhì)超標的情況才改變曝氣量，只要水質(zhì)達標，曝氣量基本保持不變，以上傳統(tǒng)的曝氣方式顯然效率低下，無法準確根據(jù)水質(zhì)情況及時調(diào)整曝氣量。為了進一步準確曝氣，降低鼓風曝氣的能耗，很有必要提高溶解氧的利用效率，降低單位曝氣量。而且，目前比較成熟的精確曝氣控制技術(shù)可分為兩種：“前反饋+反饋+生物處理模塊”和“反饋調(diào)節(jié)+性能優(yōu)越的硬件條件”。第一種方法是以活性污泥模型和污水處理廠歷史運行數(shù)據(jù)以及在線儀表監(jiān)測數(shù)據(jù)來預測曝氣池所需的曝氣量。第二種控制模式雖然省去前反饋環(huán)節(jié)，但該系統(tǒng)對閥門、鼓風機提出更高的控制能力，即要求閥門開度和鼓風機功率在最短時間內(nèi)調(diào)整到曝氣池所需的供氣量，以達到節(jié)能目的。以上兩種精確曝氣控制技術(shù)只在污水水質(zhì)信息及時反饋給鼓風機控制系統(tǒng)上做出改善，并沒有在溶解氧利用率方面做出優(yōu)化。如何提高氧利用率、克服人工曝氣的粗獷弊端是實現(xiàn)降低鼓風機整體能耗的關(guān)鍵技術(shù)之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在克服現(xiàn)有污水處理的至少一個缺陷，提供了一種具有精確射流曝氣系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)，其在曝氣時產(chǎn)生的氣泡比較小，能夠使氣體有效地和污水進水混合，曝氣效果好，溶解氧利用率高，能耗低，顯著降低了污水處理時產(chǎn)生的能耗。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種具有精確射流曝氣系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括AAO生物池和射流曝氣系統(tǒng)；所述AAO生物池配置成接收污水；所述射流曝氣系統(tǒng)包括循環(huán)水泵、供風裝置、風量調(diào)節(jié)閥和多個射流曝氣器；

所述循環(huán)水泵的進口經(jīng)由管路接收所述AAO生物池內(nèi)的污水，所述循環(huán)水泵的出口經(jīng)由管路與每個所述射流曝氣器的進水口連通；

所述供風裝置經(jīng)由總管和多個支管分別與多個所述射流曝氣器的進氣口連通，以將空氣輸送入每個所述射流曝氣器中；所述風量調(diào)節(jié)閥配置成調(diào)節(jié)所述供風裝置的進風量或送風量；

每個所述射流曝氣器設(shè)置于所述AAO生物池內(nèi)，以使進入每個所述射流曝氣器內(nèi)的空氣被進入該所述射流曝氣器內(nèi)的污水打散成多個氣泡，然后該所述射流曝氣器內(nèi)的污水及污水中的多個所述氣泡噴射入所述AAO生物池內(nèi)的污水中。

進一步地，還包括射流曝氣精確控制系統(tǒng)，所述射流曝氣精確控制系統(tǒng)包括自動化層和監(jiān)控層；

所述自動化層包括：進水監(jiān)測儀表、生物池監(jiān)測儀表、出水監(jiān)測儀表、PLC控制系統(tǒng)和風機MCP控制系統(tǒng)；所述進水監(jiān)測儀表、所述生物池監(jiān)測儀表、所述出水監(jiān)測儀表、所述風機MCP控制系統(tǒng)均連接于所述PLC控制系統(tǒng)；所述進水監(jiān)測儀表配置成采集進入所述AAO生物池的污水的COD、氨氮和進水流量指標；所述出水監(jiān)測儀表配置成采集流出所述AAO生物池的水的COD、氨氮和出水流量指標；所述生物池監(jiān)測儀表配置成監(jiān)測所述AAO生物池內(nèi)的污水的溶解氧、懸浮固體濃度、酸堿度和溫度指標，所述總管和每個所述支管的氣體流量及氣體壓力，以及所述循環(huán)水泵的流量；所述風機MCP控制系統(tǒng)與所述供風裝置和所述風量調(diào)節(jié)閥連接；

所述監(jiān)控層與所述PLC控制系統(tǒng)連接。

進一步地，所述監(jiān)控層包括：DCS儀表控制系統(tǒng)、AAO工藝水處理模擬軟件系統(tǒng)，以及射流曝氣設(shè)備模擬軟件系統(tǒng)；所述DCS儀表控制系統(tǒng)配置成采集所述進水監(jiān)測儀表、所述生物池監(jiān)測儀表和所述出水監(jiān)測儀表各自監(jiān)測的數(shù)據(jù)；所述AAO工藝水處理模擬軟件系統(tǒng)和所述射流曝氣設(shè)備模擬軟件系統(tǒng)均與所述DCS儀表控制系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)交換。

進一步地，所述供風裝置為鼓風機。

進一步地，所述風量調(diào)節(jié)閥安裝于所述總管。

進一步地，多個所述射流曝氣器沿所述AAO生物池長度方向和寬度方向呈多排多列式布置。

本實用新型提供的污水處理系統(tǒng)因為具有射流曝氣系統(tǒng)，可在污水處理過程中，曝氣時產(chǎn)生的氣泡比較小、較細，提高了氣泡在污水中的停留時間、增強氧傳質(zhì)速率，能夠使氣體有效地和污水進水混合，曝氣效果好，溶解氧利用率高，能耗低，顯著降低了污水處理時產(chǎn)生的能耗。進一步地，該污水處理系統(tǒng)還具有射流曝氣精確控制系統(tǒng)，進一步降低曝氣量，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

附圖說明

后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本實用新型的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的具有精確射流曝氣系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；

圖2是根據(jù)本實用新型另一實施例的具有精確射流曝氣系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。

具體實施方式

根據(jù)下文結(jié)合附圖對本實用新型具體實施例的詳細描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本實用新型的上述以及其他目的、優(yōu)點和特征。

圖1是根據(jù)本實用新型一個實施例的具有精確射流曝氣系統(tǒng)的污水處理系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種具有射流曝氣系統(tǒng)30的污水處理系統(tǒng)，其可包括AAO生物池20和射流曝氣系統(tǒng)30。AAO生物池20配置成接收污水，例如AAO生物池20可直接于城市污水管道連通。射流曝氣系統(tǒng)30可包括循環(huán)水泵31、供風裝置32、風量調(diào)節(jié)閥33和多個射流曝氣器34。循環(huán)水泵31的進口經(jīng)由管路接收AAO生物池20內(nèi)的污水，循環(huán)水泵31的出口經(jīng)由管路與每個射流曝氣器34的進水口連通。供風裝置32經(jīng)由總管和多個支管分別與多個射流曝氣器34的進氣口連通，以將空氣輸送入每個射流曝氣器34中；風量調(diào)節(jié)閥33配置成調(diào)節(jié)供風裝置32的進風量或送風量。每個射流曝氣器34設(shè)置于AAO生物池20內(nèi)，以使進入每個射流曝氣器34內(nèi)的空氣被進入該射流曝氣器34內(nèi)的污水打散成多個氣泡，然后該射流曝氣器34內(nèi)的污水及污水中的多個氣泡噴射入AAO生物池內(nèi)20的污水中。氣泡可為微小氣泡，也可稱微米級氣泡。

具體地，射流曝氣系統(tǒng)30在使用時，循環(huán)水泵31使AAO生物池20內(nèi)的污水進入每個射流曝氣器34，供風裝置32可使環(huán)境中的空氣進入每個射流曝氣器34。每個射流曝氣器34內(nèi)的噴嘴可使污水在其內(nèi)高速噴出，高速噴出的水流和氣流經(jīng)過每個射流曝氣器34內(nèi)的文丘里管內(nèi)充分混合后，每個射流曝氣器34噴出混合后的污水和空氣，以實現(xiàn)曝氣。這樣可產(chǎn)生微米級的氣泡，氣泡比較小、較細，即采用微米氣泡技術(shù)，能夠使氣體有效地和污水進水混合，曝氣效果好，溶解氧利用率高，能耗低，顯著降低了污水處理時產(chǎn)生的能耗。且，高速氣水混合液還具有攪拌功能，進一步提高氧利用率，最終實現(xiàn)節(jié)能降耗。

在本實用新型的一些實施例中，供風裝置32優(yōu)選為鼓風機。風量調(diào)節(jié)閥33可安裝于總管。AAO生物池20一般呈方體型，多個射流曝氣器34沿AAO生物池20長度方向和寬度方向呈多排多列式布置，以使污水內(nèi)部各個地方的溶解氧量盡量均勻一致。

在本實用新型的一些實施例中，為了進一步提高曝氣效果，降低能耗，如圖2所示，具有射流曝氣系統(tǒng)30的污水處理系統(tǒng)還可包括射流曝氣精確控制系統(tǒng)。射流曝氣精確控制系統(tǒng)包括自動化層和監(jiān)控層。AAO生物池20和射流曝氣系統(tǒng)30也可被稱為設(shè)備層。自動化層包括：進水監(jiān)測儀表41、生物池監(jiān)測儀表42、出水監(jiān)測儀表43、PLC控制系統(tǒng)45和風機MCP控制系統(tǒng)44。進水監(jiān)測儀表41、生物池監(jiān)測儀表42、出水監(jiān)測儀表43、風機MCP控制系統(tǒng)44均連接于PLC控制系統(tǒng)45。進水監(jiān)測儀表41配置成采集進入AAO生物池20的污水的COD、氨氮和進水流量指標。出水監(jiān)測儀表43配置成采集流出AAO生物池20的水的COD、氨氮和出水流量指標。生物池監(jiān)測儀表42配置成監(jiān)測AAO生物池20內(nèi)的污水的溶解氧(DO)、懸浮固體濃度(MLSS)、酸堿度和溫度指標，總管和每個支管的氣體流量及氣體壓力，以及循環(huán)水泵31的流量；風機MCP控制系統(tǒng)44與供風裝置32和風量調(diào)節(jié)閥33連接。

監(jiān)控層與PLC控制系統(tǒng)45連接。監(jiān)控層可包括：DCS儀表控制系統(tǒng)46、AAO工藝水處理模擬軟件系統(tǒng)47、射流曝氣設(shè)備模擬軟件系統(tǒng)48。DCS儀表控制系統(tǒng)46配置成采集進水監(jiān)測儀表41、生物池監(jiān)測儀表42和出水監(jiān)測儀表43各自監(jiān)測的數(shù)據(jù)。AAO工藝水處理模擬軟件系統(tǒng)47和射流曝氣設(shè)備模擬軟件系統(tǒng)48均與DCS儀表控制系統(tǒng)46進行數(shù)據(jù)交換，以此實現(xiàn)鼓風機的節(jié)能降耗運行。

該實施例的射流曝氣精確控制系統(tǒng)在工作時，AAO工藝水處理模擬軟件系統(tǒng)47主要是根據(jù)進水監(jiān)測儀表41監(jiān)測的進水參數(shù)(COD、氨氮、進水流量指標)和AAO生物池20設(shè)計參數(shù)來計算實時需氧量。射流曝氣設(shè)備模擬軟件系統(tǒng)48主要是根據(jù)實時需氧量、總管和每個支管的氣體流量及氣體壓力、循環(huán)水泵31的流量來計算實時曝氣量，然后將運行功率指令發(fā)送到風機MCP控制系統(tǒng)44，以控制鼓風機的轉(zhuǎn)速、風量調(diào)節(jié)閥33的開度等。在該實施例中，采用“前反饋+反饋+生物處理模塊”和“反饋調(diào)節(jié)+性能優(yōu)越的硬件條件”的精確曝氣控制技術(shù)和微米氣泡技術(shù)，不僅提高了氣泡在水中的停留時間、增強氧傳質(zhì)速率，有效提高的氧利用效率，進一步降低曝氣量，以實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。而且，發(fā)明人通過實踐結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該具有射流曝氣系統(tǒng)30的污水處理系統(tǒng)節(jié)能降耗效果顯著，相比傳統(tǒng)污水處理中的微孔曝氣降耗約32.9％。

至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應認識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本實用新型的多個示例性實施例，但是，在不脫離本實用新型精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容直接確定或推導出符合本實用新型原理的許多其他變型或修改。因此，本實用新型的范圍應被理解和認定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。