專利名稱：智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，特別涉及城鎮(zhèn)生活污水處理廠以及工業(yè)廢水處 理廠沉淀池的機(jī)械排泥裝置。
背景技術(shù)：
城鎮(zhèn)生活污水處理廠沉淀池排泥機(jī)械從上世紀(jì)50年代開(kāi)始到現(xiàn)在歷時(shí)半個(gè) 多世紀(jì)的發(fā)展，其發(fā)展大體分為人工排泥、機(jī)械刮泥和機(jī)械吸泥三個(gè)階段。
人工排泥操作麻煩且容易產(chǎn)生排泥不暢、池內(nèi)積泥的問(wèn)題，影響出水效果； 機(jī)械刮泥容易出現(xiàn)沉泥上翻，排泥含水率較高，出水水質(zhì)受影響等問(wèn)題；機(jī)械 吸泥較前面兩個(gè)階段有了較大的發(fā)展，克服了刮泥時(shí)沉泥受干擾的問(wèn)題，降低 了排泥含水率，提高了出水水質(zhì)。
歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，排泥機(jī)械在設(shè)備結(jié)構(gòu)形式上發(fā)生了巨大的變化， 但排出污泥的濃度沒(méi)有得到明顯的提高。
在城鎮(zhèn)污水處理廠中，為了維持生化池內(nèi)活性污泥即微生物的量，以保證 對(duì)污水的處理效果，需要將沉淀池排出的污泥回流至生化池。長(zhǎng)期以來(lái)，在設(shè) 計(jì)及運(yùn)行污水處理廠時(shí)均采用回流比(即回流污泥量與生化池進(jìn)水量之比)作 為控制依據(jù)，根據(jù)污水處理廠進(jìn)水量的變化調(diào)整回流量，使回流比控制在設(shè)計(jì) 的范圍之內(nèi)。通常生化池的混合液污泥濃度在3 4g/L，當(dāng)排泥濃度在6 8g/L 時(shí)，回流比取1，即需要進(jìn)行100%回流，回流系統(tǒng)的能耗約占城鎮(zhèn)污水廠運(yùn)行 總能耗的8%左右。
采用回流比是一種粗放式的控制方式，因?yàn)槲鬯幚韽S在運(yùn)行過(guò)程中水量 是在不斷變化的，而且由于污泥即微生物的生長(zhǎng)需要一定的時(shí)間和過(guò)程，因此 導(dǎo)致水量的變化和污泥濃度的變化不是實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)的，而是在時(shí)間上存在一定的 滯后性，因此，單純依靠水量的變化來(lái)調(diào)節(jié)回流污泥量會(huì)導(dǎo)致回流污泥濃度偏 低，且變化幅度大，從而對(duì)生化池的穩(wěn)定運(yùn)行造成一定的影響，并且增大回流 系統(tǒng)能耗
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，可以穩(wěn)定提高排泥濃 度，減少回流量，降低回流系統(tǒng)能耗，使排泥量及排泥濃度滿足系統(tǒng)動(dòng)態(tài)變化 的實(shí)時(shí)需求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 一種智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，它包括污泥 濃度信號(hào)采集裝置、控制器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和設(shè)置在排泥通道內(nèi)的排泥閥，其 中污泥濃度信號(hào)采集裝置用于采集排泥通道內(nèi)的污泥濃度狀態(tài)并輸出污泥濃度 信號(hào)至控制器內(nèi)，所述控制器用于判斷污泥濃度狀態(tài)，并控制所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥的開(kāi)度與污泥濃度信號(hào)成正比關(guān)系。
排泥濃度越高，需要排出的污泥量就越多，相應(yīng)排泥閥的開(kāi)度也越大，因 此，通過(guò)在排泥通道內(nèi)設(shè)置在線污泥濃度信號(hào)采集裝置，采集排泥污泥濃度信 號(hào)，通過(guò)控制器進(jìn)行分析判斷此時(shí)污泥濃度狀態(tài)，控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)排泥 閥開(kāi)度與污泥濃度信號(hào)成正比關(guān)系，從而調(diào)整排泥量，最終使排泥濃度穩(wěn)定提
高到一個(gè)設(shè)定的濃度上，減少回流量，降低回流系統(tǒng)能耗，改變了原有人工通 過(guò)回流比主觀調(diào)節(jié)排泥量的控制方式，使排泥量根據(jù)沉淀池底部的污泥層變化 而變化，更加符合沉淀池的動(dòng)態(tài)運(yùn)行的特點(diǎn)。
所述控制器還用于判斷污泥濃度狀態(tài)是否位于預(yù)設(shè)的濃度上限值和濃度下 限值之間，并控制所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥的開(kāi)度在污泥濃度信號(hào)位 于濃度上限值和濃度下限值之間時(shí)不變，設(shè)置濃度上限值和下限值，有利于簡(jiǎn) 化程序。
所述控制器還用于判斷污泥濃度狀態(tài)是否到達(dá)濃度上限報(bào)警值，并控制所 述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥在污泥濃度信號(hào)到達(dá)濃度上限報(bào)警值時(shí)全開(kāi)。 所述控制器還用于判斷污泥濃度狀態(tài)是否到達(dá)濃度下限報(bào)警值，并控制所述電 動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)全開(kāi)所述排泥閥在污泥濃度信號(hào)到達(dá)濃度下限報(bào)警值時(shí)全開(kāi)。可以 提高系統(tǒng)控制的安全性。
所述排泥閥為套筒閥、閘閥、碟閥或者截止闊。可以根據(jù)實(shí)際需要靈活選擇。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)改變了傳統(tǒng)的人工調(diào)節(jié)排 泥閥來(lái)調(diào)節(jié)排泥量的控制方式，使系統(tǒng)的運(yùn)行更加符合動(dòng)態(tài)的變化規(guī)律，同時(shí) 實(shí)現(xiàn)了排泥濃度穩(wěn)定提高到在一個(gè)較高的范圍內(nèi)，即可以達(dá)到10 12g/L，從而
降低生化系統(tǒng)的污泥回流量，使污泥回流系統(tǒng)能耗降低30 50%，即使整個(gè)城鎮(zhèn)污水廠的能耗降低約2 4%。


附圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)的結(jié)構(gòu)示意附圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)排泥過(guò)程示意附圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中控制器的控制方式流程附圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中控制器的控制方式流程附圖5為本發(fā)明實(shí)施例3中控制器的控制方式流程1、工作橋，2、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，3、中立柱，4、轉(zhuǎn)籠，5、集泥筒，6、桁架，7、 吸泥管，8、污泥濃度信號(hào)采集裝置，9、控制器，10、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，11、排 泥閥，12、排泥井，13、沉淀池，14、排泥管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
如附圖l所示，為本發(fā)明智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，該智能 型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)由設(shè)置在沉淀池13處的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、轉(zhuǎn)籠4、集泥筒5、 桁架6、吸泥管7以及排泥管14、排泥閥ll、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)IO、污泥濃度信號(hào) 采集裝置8和控制器9組成，其中驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2設(shè)置在沉淀池13中部的中立柱3 頂部，轉(zhuǎn)籠4套設(shè)在中立柱3的外周，集泥筒5套設(shè)在轉(zhuǎn)籠4底部的中立柱3 上，連通吸泥管7，內(nèi)部通過(guò)扇形井與排泥管14連通，排泥管14連通排泥井 12和沉淀池13，其位于排泥井12中的端口設(shè)置由電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)的排泥 閥11。本實(shí)施例中排泥閥11設(shè)置在排泥通道中的排泥井12內(nèi)，也可以選擇設(shè) 置在排泥通道中的排泥管14上，同樣可以方便的控制排泥量。
參閱圖2，沉淀池13進(jìn)水為含泥混合液，進(jìn)入池內(nèi)分層，污泥慢慢沉降至 池底，形成一定高度的污泥層，清水則從池邊溢出，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)3驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)籠4旋 轉(zhuǎn)，帶動(dòng)吸泥管7以中立柱3為軸沿沉淀池13的底部作緩慢圓周旋轉(zhuǎn)，由于排 泥井12和沉淀池13通過(guò)排泥管14連通，通過(guò)控制排泥閥11的開(kāi)度，利用排 泥井12和沉淀池13液位之間的靜壓頭，使沉淀池13底部的污泥從排泥閥11 均勻排出，通過(guò)控制排泥閥ll的開(kāi)度，可以調(diào)節(jié)排出污泥量。污泥濃度信號(hào)采 集裝置8實(shí)時(shí)采集排泥井12中的污泥濃度，并將污泥濃度信號(hào)傳輸至控制器9中，控制器9根據(jù)污泥濃度狀態(tài)，控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10調(diào)節(jié)排泥閥11的幵度 與污泥濃度信號(hào)成正比關(guān)系。
轉(zhuǎn)籠4底部另一側(cè)設(shè)置水平桁架6，用來(lái)平衡吸泥管7，使轉(zhuǎn)籠4轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)。 為方便維護(hù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)2，沉淀池13的池邊至中立柱3之間設(shè)有工作橋1。
本實(shí)施例中的排泥閥ll為套筒閥，但本發(fā)明并不限定與此類型閥門，凡是 可以利用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)10調(diào)節(jié)開(kāi)度的閘閥、碟閥或者截止閥都可以使用。使用 電動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，容易實(shí)現(xiàn)控制，調(diào)整及時(shí)準(zhǔn)確。
參閱圖3，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中控制器的控制流程，本實(shí)施例中，選 用基準(zhǔn)點(diǎn)控制，即根據(jù)系統(tǒng)所需的排泥濃度，選擇其中特定濃度值C。作為基準(zhǔn) 點(diǎn)，將污泥濃度信號(hào)采集裝置8采集到的污泥濃度信號(hào)值與基準(zhǔn)點(diǎn)值比較，根 據(jù)比較結(jié)果控制排泥閥11的開(kāi)度，具體步驟為
Al、采集排泥井12中的污泥濃度；
A2、獲取污泥濃度信號(hào)值C;
A3、控制器9接收污泥濃度信號(hào)值C，判斷污泥濃度信號(hào)值C是否等于基準(zhǔn) 點(diǎn)濃度值C。，若是，程序結(jié)束，若否，程序進(jìn)入A4步；
A4、控制器9進(jìn)一步判斷污泥濃度信號(hào)值C是否大于基準(zhǔn)點(diǎn)濃度值C。，若 是，進(jìn)入A5步；若否，進(jìn)入A6步；
A5、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11按照與污泥濃度信號(hào)值C 成正比關(guān)系開(kāi)大閥門，程序結(jié)束；
A6、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11按照與污泥濃度信號(hào)值C 成正比關(guān)系關(guān)小閥門，程序結(jié)束。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例中的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，在此不 予贅述。區(qū)別之處在于其控制器的控制方式上，具體而言，本實(shí)施例中，根據(jù) 系統(tǒng)所需要的排泥濃度控制范圍，選擇兩個(gè)濃度值C》C2 (d〉C2),分別作為控 制范圍的上限值和下限值，將污泥濃度信號(hào)采集裝置8采集到的污泥濃度信號(hào) 值C分別與上限值d和下限值C2比較，根據(jù)比較結(jié)果控制排泥閥ll的開(kāi)度，并 控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)排泥閥的開(kāi)度在污泥濃度信號(hào)值C位于濃度上限值d和 濃度下限值C2之間時(shí)保持不變；污泥濃度信號(hào)值C超過(guò)濃度上限值d時(shí)，控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)IO驅(qū)動(dòng)排泥閥11按照與污泥濃度信號(hào)值C成正比關(guān)系開(kāi)大閥門； 污泥濃度信號(hào)值C超過(guò)濃度下限值G時(shí)，控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11 按照與污泥濃度信號(hào)值C成正比關(guān)系關(guān)小閥門。參閱圖4，其具體步驟為
Bl、采集排泥井12中的污泥濃度；
B2、獲取污泥濃度信號(hào)值C;
B3、控制器9接收污泥濃度信號(hào)值C，判斷污泥濃度信號(hào)值C是否大于濃度
上限值d，若是，進(jìn)入B4;若否，進(jìn)入B5;
B4、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥闊11按照與污泥濃度信號(hào)值C 成正比關(guān)系開(kāi)大閥門，程序結(jié)束；
B5、控制器9接收污泥濃度信號(hào)值C，判斷污泥濃度信號(hào)值C是否小于濃度 下限值C2，若是，進(jìn)入B6;若否，程序結(jié)束；
B6、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11按照與污泥濃度信號(hào)值C 成正比關(guān)系關(guān)小閥門，程序結(jié)束。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例中的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，在此不 予贅述。區(qū)別之處在于其控制器的控制方式上，具體而言，本實(shí)施例中，根據(jù) 系統(tǒng)所需要的排泥濃度控制范圍，選擇兩個(gè)濃度值G、 C2 (d〉G)，分別作為控 制范圍的上限值和下限值，同時(shí)為了增加系統(tǒng)的安全性，增加濃度上限報(bào)警值 C皿和濃度下限報(bào)警值Cni ，將污泥濃度信號(hào)采集裝置8采集到的污泥濃度信號(hào)值 C分別與d、 C2 、 C目和C^，比較，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)確定排泥閥11的開(kāi)度，同 時(shí)確定是否啟動(dòng)報(bào)警信號(hào)。此外，當(dāng)污水處理廠將出水懸浮物濃度值(即SS) 作為在線監(jiān)測(cè)項(xiàng)目時(shí)，根據(jù)系統(tǒng)要求，選擇系統(tǒng)處理所需的出水懸浮物濃度基 準(zhǔn)值SS。，將在線監(jiān)測(cè)獲取的SS值輸入控制器9內(nèi)，作為參與控制的條件。參 閱圖5，其具體步驟如下
Cl、采集排泥井12中的污泥濃度;
C2、判斷SS值是否存在，若是，進(jìn)入C3步，若不是，進(jìn)入C6步； C3、獲取在線SS值并輸入控制器9;
C4、判斷在線SS值是否大于基準(zhǔn)值SS。，若是，進(jìn)入C5步，若否，進(jìn)入C6
步；C5、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11全開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)，
程序結(jié)束；
C6、獲取污泥濃度信號(hào)值C;
C7、控制器9接收污泥濃度信號(hào)值C，判斷污泥濃度信號(hào)值C是否小于濃度 下限值C2，若是，進(jìn)入C8步；若否，進(jìn)入C11步；
C8、控制器9判斷污泥濃度信號(hào)值C是否小于等于濃度下限報(bào)警值C^，若
否，進(jìn)入C9步；若是，進(jìn)入C10步；
C9、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11按照與污泥濃度信號(hào)值C 成正比關(guān)系關(guān)小閥門，程序結(jié)束；
CIO、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11全開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 程序結(jié)束；
Cll、控制器9判斷污泥濃度信號(hào)值C是否大于濃度上限值d，若是，進(jìn)入 C12;若否，程序結(jié)束；
C12、控制器9判斷污泥濃度信號(hào)值C是否大于等于濃度上限報(bào)警值CMX，
若否，進(jìn)入C13步；若是，進(jìn)入C14步；
C13、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11按照與污泥濃度信號(hào)值 C成正比關(guān)系開(kāi)大閥門，程序結(jié)束；
C14、控制器9控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)10驅(qū)動(dòng)排泥閥11全開(kāi)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)， 程序結(jié)束。
上列詳細(xì)說(shuō)明是針對(duì)本發(fā)明可行實(shí)施例的具體說(shuō)明，該實(shí)施例并非用以限制 本發(fā)明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實(shí)施或變更，均應(yīng)包含于本案 的專利范圍中。
權(quán)利要求
1、一種智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，其特征在于它包括污泥濃度信號(hào)采集裝置、控制器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和設(shè)置在排泥通道內(nèi)的排泥閥，其中污泥濃度信號(hào)采集裝置用于采集排泥通道內(nèi)的污泥濃度狀態(tài)并輸出污泥濃度信號(hào)至控制器內(nèi)，所述控制器用于判斷污泥濃度狀態(tài)，并控制所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥的開(kāi)度與污泥濃度信號(hào)成正比關(guān)系。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，其特征在于所述控 制器還用于判斷污泥濃度狀態(tài)是否位于預(yù)設(shè)的濃度上限值和濃度下限值 之間，并控制所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥的開(kāi)度在污泥濃度信號(hào)位 于濃度上限值和濃度下限值之間時(shí)不變。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，其特征在于所述控 制器還用于判斷污泥濃度狀態(tài)是否到達(dá)濃度上限報(bào)警值，并控制所述電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥在污泥濃度信號(hào)到達(dá)濃度上限報(bào)警值時(shí)全開(kāi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，其特征在于所述控制器還用于判斷污泥濃度狀態(tài)是否到達(dá)濃度下限報(bào)警值，并控制所述電動(dòng) 執(zhí)行機(jī)構(gòu)全開(kāi)所述排泥閥在污泥濃度信號(hào)到達(dá)濃度下限報(bào)警值時(shí)全開(kāi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3或4所述的智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，其特征在于所述排泥閥為套筒閥、閘閥、碟閥或者截止閥。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)，它包括污泥濃度信號(hào)采集裝置、控制器、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和設(shè)置在排泥通道內(nèi)的排泥閥，其中污泥濃度信號(hào)采集裝置用于采集排泥井中的污泥濃度狀態(tài)并輸出污泥濃度信號(hào)至控制器內(nèi)，所述控制器用于判斷污泥濃度狀態(tài)，并控制所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述排泥閥的開(kāi)度與污泥濃度信號(hào)成正比關(guān)系。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于智能型中心傳動(dòng)單管吸泥機(jī)改變了傳統(tǒng)的人工調(diào)節(jié)排泥閥來(lái)調(diào)節(jié)排泥量的控制方式，使系統(tǒng)的運(yùn)行更加符合動(dòng)態(tài)的變化規(guī)律，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了排泥濃度穩(wěn)定在一個(gè)較高的范圍內(nèi)，即可以達(dá)到10～12g/L，從而降低生化系統(tǒng)的污泥回流量，使污泥回流系統(tǒng)能耗降低30～50％，即使整個(gè)城鎮(zhèn)污水廠的能耗降低約2～4％。
文檔編號(hào)B01D21/24GK101306266SQ20081002620
公開(kāi)日2008年11月19日 申請(qǐng)日期2008年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者何金濤, 夏志祥, 游建瓊, 田兵建 申請(qǐng)人:廣州市新之地環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司