專(zhuān)利名稱：反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)與運(yùn)行方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水再生回用生物處理技術(shù)，具體是對(duì)能夠進(jìn)行深度脫氮污水處 理的缺氧反硝化濾池進(jìn)行實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗的控制系統(tǒng)與運(yùn)行方法，適用于城鎮(zhèn)污水深度處 理和含氮工業(yè)廢水處理。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)總量的迅速增加使水資源總量日漸減少。日益嚴(yán)重的水環(huán)境污 染，使水資源的緊張局勢(shì)進(jìn)一步加劇，水資源問(wèn)題已經(jīng)成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的 瓶頸。污水回用對(duì)解決城市水資源短缺蘊(yùn)藏著巨大潛力，污水經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)脑偕幚恚梢灾?復(fù)利用于河湖景觀、工業(yè)冷卻、綠化灌溉等多種用途，實(shí)現(xiàn)水在自然界中的良性循環(huán)。城市 污水就近可得，易于收集和處理，水量豐富。作為城市第二水源要比海水、雨水更加穩(wěn)定、可 靠，比長(zhǎng)距離引水更經(jīng)濟(jì)。開(kāi)辟這種非傳統(tǒng)水源，實(shí)現(xiàn)污水資源化，對(duì)于緩解水資源緊缺的 態(tài)勢(shì)，保障城市供水具有重要的戰(zhàn)略意義。近年來(lái)，國(guó)家部分地區(qū)地表水水體污染狀況不斷 惡化，地表水、地下水資源日益缺乏，再生水已經(jīng)被作為缺水城市的重要水源。然而，由于污 水中C0D/N比較低，以及原工藝不具有反硝化功能等原因，我國(guó)大部分污水處理廠需升級(jí) 改造，以提高污水處理廠出水水質(zhì)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)污水再生利用。反硝化濾池污水處理工藝將生物反硝化與物理過(guò)濾技術(shù)有機(jī)結(jié)合，既可實(shí)現(xiàn)生物 脫氮，又可進(jìn)一步降低水中懸浮物。該工藝為污水處理廠升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)污水再生利用的優(yōu) 選工藝。在污水處理工藝過(guò)程中，反硝化濾池中的濾料表面附著生長(zhǎng)著一層生物膜，濾池在 過(guò)濾過(guò)程中生物膜不斷生長(zhǎng)增厚，需要通過(guò)反沖洗將濾池內(nèi)過(guò)量生長(zhǎng)的微生物排出系統(tǒng)。 反硝化濾池所用濾料粒徑較小，反硝化微生物生長(zhǎng)速率較快，這使得反硝化濾池運(yùn)行過(guò)程 中易造成堵塞。濾池一旦堵塞將造成局部水力負(fù)荷增加，出水水質(zhì)降低，嚴(yán)重時(shí)無(wú)法使濾池 正常運(yùn)行，可以說(shuō)反硝化濾池的反沖洗方法是保證反硝化濾池污水處理工藝正常穩(wěn)定運(yùn)行 的關(guān)鍵。目前，我國(guó)對(duì)反硝化生物慮池的反沖洗方法的研究多以機(jī)理性研究為主，該方法 還沒(méi)有應(yīng)用于污水處理廠升級(jí)改造和生產(chǎn)高品質(zhì)再生水的應(yīng)用實(shí)例，自然也沒(méi)有對(duì)該沖洗 方法進(jìn)行優(yōu)化的技術(shù)出現(xiàn)。目前需要解決的主要技術(shù)問(wèn)題有①傳統(tǒng)生物濾池技術(shù)存在的 易堵塞、難于準(zhǔn)確判斷濾池何時(shí)需要反沖洗的問(wèn)題；②如何靈活準(zhǔn)確的控制濾池反沖洗過(guò) 程的強(qiáng)度，避免反沖洗強(qiáng)度過(guò)大造成濾池反沖后恢復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，強(qiáng)度過(guò)低使得過(guò)度生長(zhǎng)的 生物膜難于徹底從濾池系統(tǒng)中排除，濾池局部出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題；③如何靈活準(zhǔn)確地控制濾 池反沖洗過(guò)程的時(shí)間，避免造成濾池所用反沖洗水量過(guò)大，增加能耗的問(wèn)題；④難于保證濾 池反沖洗后，能夠在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)反硝化功能和過(guò)濾功能，保證獲得穩(wěn)定的TN和懸浮 物的達(dá)標(biāo)的出水水質(zhì)。這些都給反硝化生物慮池污水處理工藝獲得良好再生水水質(zhì)帶來(lái)了 實(shí)際困難，從而阻礙了該工藝運(yùn)行效果的進(jìn)一步提高和工藝的推廣應(yīng)用。因此，需要提出一 種更好更完善的生物濾池沖洗的控制系統(tǒng)和和相應(yīng)的科學(xué)完善的運(yùn)行方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出一種反硝化濾池工藝的實(shí)時(shí)自動(dòng)反 沖洗控制系統(tǒng)與運(yùn)行方法。該系統(tǒng)和運(yùn)行方法通過(guò)改變傳統(tǒng)的生物濾池的反沖洗運(yùn)行方 式，并通過(guò)實(shí)時(shí)過(guò)程控制，準(zhǔn)確判斷反硝化濾池是否需要反沖洗，靈活控制反沖洗過(guò)程所用 時(shí)間及強(qiáng)度，能夠在節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用條件下，保證反硝化濾池的反沖洗效果。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有在反硝化濾池內(nèi)濾料層 上方清水區(qū)內(nèi)設(shè)置的在線水濁度傳感器和在線硝酸鹽傳感器，上述傳感器分別與濁度測(cè)定 儀和硝酸鹽測(cè)定儀進(jìn)行信號(hào)連接，并經(jīng)信號(hào)輸入接口與過(guò)程控制器信號(hào)連接，過(guò)程控制器 與工控機(jī)進(jìn)行信號(hào)和控制連接；工控機(jī)的控制信號(hào)經(jīng)接口和導(dǎo)線傳送給過(guò)程控制器，過(guò)程 控制器設(shè)有進(jìn)水泵繼電器、進(jìn)水閥繼電器、碳源投加泵繼電器、碳源投加閥繼電器、放水閥 繼電器、反沖氣泵繼電器、反沖進(jìn)氣閥門(mén)繼電器、反沖進(jìn)水泵繼電器、反沖進(jìn)水閥門(mén)繼電器， 這些繼電器經(jīng)接口依序分別與進(jìn)水泵、進(jìn)水閥、碳源投加泵、碳源投加閥、放水閥、反沖氣 泵、反沖進(jìn)氣閥門(mén)、反沖進(jìn)水泵、反沖進(jìn)水閥門(mén)控制連接；所述進(jìn)水泵和進(jìn)水閥設(shè)在進(jìn)水池 與反硝化濾池連接的進(jìn)水管上，所述放水閥設(shè)在進(jìn)水池與反硝化濾池濾料層下部連接的反 沖放水管上；所述反沖進(jìn)水泵和反沖進(jìn)水閥設(shè)在清水池與反硝化濾池濾料層下部連通的反 沖進(jìn)水管上，所述反沖氣泵、反沖進(jìn)氣閥門(mén)通過(guò)反沖氣管與反硝化濾池底部連通；所述碳源 投加泵和碳源投加閥設(shè)在碳源儲(chǔ)藥箱與反硝化濾池連接的投藥管上；所述清水池還設(shè)有與 反硝化濾池濾料層上部連通的出水管；另外還設(shè)有與反硝化濾池上部連通的儲(chǔ)泥池。本發(fā)明的反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征包括以下步 驟1)啟動(dòng)控制系統(tǒng)本發(fā)明的控制系統(tǒng)與反硝化濾池污水處理工藝過(guò)程同時(shí)啟動(dòng)， 進(jìn)水泵將待處理的污水從進(jìn)水池經(jīng)進(jìn)水泵和進(jìn)水閥注入反硝化濾池，同時(shí)，通過(guò)碳源投加 泵和碳源投加閥向反硝化濾池進(jìn)水中投加碳源，過(guò)程控制器通過(guò)濁度傳感器和硝酸鹽傳感 器、濁度測(cè)定儀和硝酸鹽測(cè)定儀采集出水濁度和硝酸鹽含量信號(hào)，取得反硝化濾池反硝化 過(guò)濾過(guò)程的實(shí)時(shí)控制參數(shù)；2)參數(shù)處理判斷過(guò)程控制器將上一步得到的控制參數(shù)傳給工控機(jī)，工控機(jī)進(jìn)行 處理判斷若沒(méi)有出現(xiàn)以下四種情況之一時(shí)繼續(xù)第1)步反硝化過(guò)濾過(guò)程，當(dāng)出現(xiàn)以下四種 情況中之一的情況時(shí)，工控機(jī)給過(guò)程控制器發(fā)出控制信號(hào)，過(guò)程控制器通過(guò)相應(yīng)的繼電器 控制關(guān)閉進(jìn)水泵及進(jìn)水閥，停止進(jìn)水，同時(shí)，關(guān)閉碳源投加泵及碳源投加閥，停止碳源投加， 反硝化過(guò)濾過(guò)程中止，進(jìn)行下一步驟；所述四種情況如下①濁度的一階導(dǎo)數(shù)大于0. INTU/min持續(xù)30min，且過(guò)濾時(shí)間t > 15h ；②濁度大于進(jìn)水濁度超過(guò)3個(gè)NTU維持30min，且過(guò)濾時(shí)間t > 20h ；③出水濁度大于10NTU持續(xù)15min，且過(guò)濾時(shí)間t > 20h ；④過(guò)濾時(shí)間大于設(shè)定的最大過(guò)濾時(shí)間；3)排水過(guò)程工控機(jī)和過(guò)程控制器，簡(jiǎn)稱為控制器，控制打開(kāi)反沖放水管上的放 水閥，放水達(dá)到設(shè)定時(shí)間，該時(shí)間視反硝化濾池大小而定，以池中污水放至濾池濾料層以上 40cm為準(zhǔn)，關(guān)閉放水閥，進(jìn)入第4)步驟；4)單獨(dú)氣反沖洗控制器控制打開(kāi)反沖氣泵和反沖進(jìn)氣閥，對(duì)反硝化濾池進(jìn)行單獨(dú)氣沖，達(dá)到設(shè)定時(shí)間，該時(shí)間按濾池進(jìn)水出水水質(zhì)和過(guò)濾時(shí)間預(yù)先設(shè)定，以濾池恢復(fù)處理 效果時(shí)間最短為準(zhǔn)，然后進(jìn)入第幻步驟；5)氣水聯(lián)合反沖洗控制器控制打開(kāi)反沖進(jìn)水管上的反沖進(jìn)水閥，啟動(dòng)反沖進(jìn)水 泵，對(duì)反硝化濾池進(jìn)行氣水聯(lián)合反沖洗，同時(shí)讀取在線參數(shù)；由控制器通過(guò)出水濁度傳感器 采集反沖洗出水濁度信號(hào)，作為反硝化濾池反沖洗過(guò)程的過(guò)程實(shí)時(shí)控制參數(shù)；控制的具體 方式是當(dāng)出現(xiàn)以下3種情況之一時(shí)，控制器關(guān)閉反沖進(jìn)氣閥和反沖氣泵，停止氣水聯(lián)合反 沖洗，進(jìn)入第6)步驟，所述3種情況是①濁度大于1000NTU持續(xù)lmin，反沖洗時(shí)間> ^iin ；②濁度的一階導(dǎo)數(shù)大于0. INTU/min持續(xù)2min，且反沖洗時(shí)間t > 4min ；③反沖洗時(shí)間大于設(shè)定的最大沖洗時(shí)間；6)單獨(dú)水反沖洗保持反沖洗進(jìn)水泵和進(jìn)水閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，對(duì)濾池進(jìn)行單獨(dú)水 反沖洗，濾反沖洗水將剝落的懸浮物不斷排出濾池，同時(shí)讀取在線參數(shù)；由控制器通過(guò)出水 濁度傳感器采集反沖洗出水濁度信號(hào)，作為反硝化濾池單獨(dú)水反沖洗過(guò)濾過(guò)程的實(shí)時(shí)控制 參數(shù)；具體控制方式是當(dāng)出現(xiàn)以下4種情況之一時(shí)，關(guān)閉反沖進(jìn)水閥，反沖進(jìn)水泵，單獨(dú)水 反沖洗過(guò)程結(jié)束，并結(jié)束本反沖洗運(yùn)行過(guò)程，重新進(jìn)入第1)步驟；所述4個(gè)情況是①出水濁度的一階導(dǎo)數(shù)彡-0. 2NTU/min持續(xù)lmin，且反沖時(shí)間t > 5min ；②出水濁度彡(進(jìn)水濁度+2) NTU持續(xù)Imin，且反沖時(shí)間t > 5min ；③反沖去除的生物量大于等于過(guò)濾過(guò)程生長(zhǎng)的生物量；④單獨(dú)水沖時(shí)間大于設(shè)定的最大單獨(dú)水沖時(shí)間。本發(fā)明的反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)與運(yùn)行方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有 下列優(yōu)點(diǎn)(1)過(guò)濾效果好，出水懸浮物小于5mg/L，濁度小于5NTU，出水水質(zhì)穩(wěn)定，安全可 靠。本發(fā)明的出水濁度達(dá)到了我國(guó)對(duì)再生水回用于景觀用水、市政雜用、工業(yè)用水和地下回 灌等的要求，這是其它生物處理工藝所不能比擬的，也是本工藝突出的優(yōu)點(diǎn)。(2)采用的實(shí)時(shí)控制策略能夠根據(jù)原水水質(zhì)水量的變化實(shí)時(shí)控制濾池的過(guò)濾過(guò)程 時(shí)間，從根本上解決了濾池過(guò)濾時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所引起的濾池堵塞，出水水質(zhì)差，碳源利用不充分 等所帶來(lái)的運(yùn)行成本的提高和能源的浪費(fèi)。(3)采用的實(shí)時(shí)控制策略能夠根據(jù)反沖洗過(guò)程生物膜的清除情況，靈活準(zhǔn)確地確 定反沖洗過(guò)程時(shí)間，從根本上解決了因反沖洗時(shí)間過(guò)長(zhǎng)強(qiáng)度過(guò)大而導(dǎo)致的濾池處理效果恢 復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，處理出水不達(dá)標(biāo)，以及反沖洗時(shí)間過(guò)短強(qiáng)度過(guò)小而導(dǎo)致的濾池局部堵塞，處理出 水懸浮物高等問(wèn)題。(4)主體裝置采用的是反硝化濾池工藝，使有機(jī)物和含氮化合物在一個(gè)反應(yīng)池內(nèi) 得到去除的同時(shí)具有過(guò)濾的作用，減少了沉淀池等處理構(gòu)筑物，從而降低了基建投資和整 個(gè)工藝的占地面積。(5)整個(gè)工藝由過(guò)程控制系統(tǒng)完成，具有管理操作方便、費(fèi)用低和耐沖擊負(fù)荷強(qiáng)等 優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于城市污水的深度處理與再生利用或氮素含量變化較大的工 業(yè)廢水的深度處理，特別適用于已建A/0、A2/0等污水處理廠生產(chǎn)高品質(zhì)再生水的升級(jí)改造。


圖1是本發(fā)明反硝化濾池反沖洗控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明產(chǎn)品的外形并不受此圖的限制，僅外形改變也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例1 反硝化濾池實(shí)時(shí)自 動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有在反硝化濾池1內(nèi)濾料層10上方清水區(qū)內(nèi)設(shè)置的在 線水濁度傳感器M和在線硝酸鹽傳感器26，上述傳感器分別與濁度測(cè)定儀25和硝酸鹽測(cè) 定儀27進(jìn)行信號(hào)連接，并經(jīng)信號(hào)輸入接口四與過(guò)程控制器觀信號(hào)連接，過(guò)程控制器與工 控機(jī)30進(jìn)行信號(hào)和控制連接；工控機(jī)的控制信號(hào)經(jīng)接口和導(dǎo)線傳送給過(guò)程控制器觀，過(guò)程 控制器設(shè)有進(jìn)水泵繼電器、進(jìn)水閥繼電器、碳源投加泵繼電器、碳源投加閥繼電器、放水閥 繼電器、反沖氣泵繼電器、反沖進(jìn)氣閥門(mén)繼電器、反沖進(jìn)水泵繼電器、反沖進(jìn)水閥門(mén)繼電器， 這些繼電器經(jīng)接口依序分別與進(jìn)水泵12、進(jìn)水閥13、碳源投加泵15、碳源投加閥16、放水閥 18、反沖氣泵19、反沖進(jìn)氣閥門(mén)20、反沖進(jìn)水泵21、反沖進(jìn)水閥門(mén)22控制連接；所述進(jìn)水泵 12和進(jìn)水閥13設(shè)在進(jìn)水池11與反硝化濾池連接的進(jìn)水管3上，所述放水閥18設(shè)在進(jìn)水池 與反硝化濾池濾料層下部連接的反沖放水管6上；所述反沖進(jìn)水泵和反沖進(jìn)水閥設(shè)在清水 池17與反硝化濾池濾料層下部連通的反沖進(jìn)水管2上，所述反沖氣泵19、反沖進(jìn)氣閥門(mén)20 通過(guò)反沖氣管7與反硝化濾池底部連通；所述碳源投加泵和碳源投加閥設(shè)在碳源儲(chǔ)藥箱14 與反硝化濾池連接的投藥管4上；所述清水池還設(shè)有與反硝化濾池濾料層上部連通的出水 管5 ；另外還設(shè)有與反硝化濾池上部連通的儲(chǔ)泥池23。實(shí)施例2 本發(fā)明的反硝化濾池工藝的反沖洗控制系統(tǒng)的運(yùn)行方法以某城市污水處理廠排放的實(shí)際二級(jí)處理出水作為實(shí)施對(duì)象，所選擇的反硝化濾 池處理規(guī)模360噸/天，選擇4-8mm的陶粒作為濾料，外加碳源采用甲醇。水質(zhì)各項(xiàng)數(shù)據(jù) 為表1城市污水處理廠二級(jí)出水水質(zhì)情況
項(xiàng)目CODcrNH4-NNO2-NNO3-NTN濁度SS(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(mg/L)(NTU)(mg/L)最小/ 最大值29. 6-46. 60. 34-2. 720-0.2320. 4-24. 422.4-27.90. 98-9. 770. 6-9. 46平均值34.011.250. 1722. 6425. 12.994. 43按以下步驟具體實(shí)施1)啟動(dòng)控制系統(tǒng)本發(fā)明的控制系統(tǒng)與反硝化濾池污水處理工藝過(guò)程同時(shí)啟動(dòng)， 進(jìn)水泵將待處理的污水從進(jìn)水池經(jīng)進(jìn)水泵和進(jìn)水閥注入反硝化濾池，同時(shí)，通過(guò)碳源投加 泵和碳源投加閥向反硝化濾池進(jìn)水中投加碳源，過(guò)程控制器通過(guò)濁度傳感器和硝酸鹽傳感 器、濁度測(cè)定儀和硝酸鹽測(cè)定儀采集出水濁度和硝酸鹽含量信號(hào)，取得反硝化濾池反硝化過(guò)濾過(guò)程的實(shí)時(shí)控制參數(shù)；2)參數(shù)處理判斷過(guò)程控制器將上一步得到的控制參數(shù)傳給工控器，工控器進(jìn)行 處理判斷，當(dāng)運(yùn)行到第20個(gè)小時(shí)時(shí)，出現(xiàn)情況中“濁度的一階導(dǎo)數(shù)大于0. INTU/min持續(xù) 30min，且過(guò)濾時(shí)間t > 1證”，工控器給過(guò)程控制器發(fā)出控制信號(hào)，過(guò)程控制器通過(guò)相應(yīng)的 繼電器控制關(guān)閉進(jìn)水泵及進(jìn)水閥，停止進(jìn)水，同時(shí)，關(guān)閉碳源投加泵及碳源投加閥，停止碳 源投加，反硝化過(guò)濾過(guò)程中止，進(jìn)行下一步驟；3)排水過(guò)程工控器和過(guò)程控制器，簡(jiǎn)稱為控制器，控制打開(kāi)反沖放水管上的放 水閥，也是對(duì)濾料層的反沖冼，放水達(dá)到設(shè)定時(shí)間:3min后，關(guān)閉放水閥，進(jìn)入第4)步驟；4)單獨(dú)氣反沖洗控制器控制打開(kāi)反沖氣泵和反沖進(jìn)氣閥，對(duì)反硝化濾池進(jìn)行單 獨(dú)氣沖，達(dá)到設(shè)定時(shí)間4. 5min，然后進(jìn)入第幻步驟；5)氣水聯(lián)合反沖洗控制器控制打開(kāi)反沖進(jìn)水管上的反沖進(jìn)水閥，啟動(dòng)反沖進(jìn)水 泵，對(duì)反硝化濾池進(jìn)行氣水聯(lián)合反沖洗，同時(shí)讀取在線參數(shù)；由控制器通過(guò)出水濁度傳感器 采集反沖洗出水濁度信號(hào)，作為反硝化濾池反沖洗過(guò)程的過(guò)程實(shí)時(shí)控制參數(shù)；當(dāng)反沖洗到 5分鐘時(shí)，出現(xiàn)情況“濁度大于1000NTU持續(xù)lmin，反沖洗時(shí)間大于％iin” ；控制器反沖進(jìn) 氣閥和反沖氣泵，停止氣水聯(lián)合反沖洗，進(jìn)入第6)步驟；6)單獨(dú)水反沖洗保持反沖洗進(jìn)水泵和進(jìn)水閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，對(duì)反硝化濾池進(jìn)行 單獨(dú)水，反沖洗水將剝落的懸浮物不斷排出反硝化濾池，同時(shí)讀取在線參數(shù)；由控制器通過(guò) 出水濁度傳感器采集反沖洗出水濁度信號(hào)，作為反硝化濾池單獨(dú)水反沖洗過(guò)濾過(guò)程的實(shí)時(shí) 控制參數(shù)；當(dāng)反沖洗到8分鐘時(shí)，出現(xiàn)情況“出水濁度< (進(jìn)水濁度+2)NTU持續(xù)lmin，且 反沖時(shí)間t > 5min”;關(guān)閉反沖進(jìn)水閥，反沖進(jìn)水泵，單獨(dú)水反沖洗過(guò)程結(jié)束，并結(jié)束本反沖 洗運(yùn)行過(guò)程，重新進(jìn)入第1)步驟。經(jīng)過(guò)120小時(shí)的試運(yùn)行，本實(shí)施例的反硝化濾池的反沖洗運(yùn)行非常正常，適時(shí)地 自動(dòng)啟動(dòng)反沖洗過(guò)程，始終保證了濾池的不堵塞和出水達(dá)標(biāo)，節(jié)約了電能約1000度，避免 了以前經(jīng)常出現(xiàn)的濾池堵塞，出水懸浮物較高的情況。經(jīng)檢測(cè)本實(shí)施例試運(yùn)行過(guò)程中的出水水質(zhì)保持為COD 小于 35mg/L，NO3^N 低于;3mg/L，TN 低于 5mg/L，TP 低于 0. 3mg/L, SS 低于 5mg/ L,濁度低于5NTU，水質(zhì)可達(dá)到地表IV類(lèi)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)，其特征在于設(shè)有在反硝化濾池(1)內(nèi) 濾料層(10)上方清水區(qū)內(nèi)設(shè)置的在線水濁度傳感器04)和在線硝酸鹽傳感器( )，上 述傳感器分別與濁度測(cè)定儀(2 和硝酸鹽測(cè)定儀(XT)進(jìn)行信號(hào)連接，并經(jīng)信號(hào)輸入接口 (29)與過(guò)程控制器08)信號(hào)連接，過(guò)程控制器與工控機(jī)(30)進(jìn)行信號(hào)和控制連接；工控 機(jī)的控制信號(hào)經(jīng)接口和導(dǎo)線傳送給過(guò)程控制器( )，過(guò)程控制器設(shè)有進(jìn)水泵繼電器、進(jìn)水 閥繼電器、碳源投加泵繼電器、碳源投加閥繼電器、放水閥繼電器、反沖氣泵繼電器、反沖進(jìn) 氣閥門(mén)繼電器、反沖進(jìn)水泵繼電器、反沖進(jìn)水閥門(mén)繼電器，這些繼電器經(jīng)接口依序分別與進(jìn) 水泵(12)、進(jìn)水閥(13)、碳源投加泵(15)、碳源投加閥(16)、放水閥(18)、反沖氣泵(19)、 反沖進(jìn)氣閥門(mén)(20)、反沖進(jìn)水泵(21)、反沖進(jìn)水閥門(mén)02)控制連接；所述進(jìn)水泵(12)和進(jìn) 水閥(1 設(shè)在進(jìn)水池(11)與反硝化濾池連接的進(jìn)水管C3)上，所述放水閥(1 設(shè)在進(jìn)水 池與反硝化濾池濾料層下部連接的反沖放水管(6)上；所述反沖進(jìn)水泵和反沖進(jìn)水閥設(shè)在 清水池(17)與反硝化濾池濾料層下部連通的反沖進(jìn)水管(2)上，所述反沖氣泵(19)、反沖 進(jìn)氣閥門(mén)OO)通過(guò)反沖氣管(7)與反硝化濾池底部連通；所述碳源投加泵和碳源投加閥設(shè) 在碳源儲(chǔ)藥箱(14)與反硝化濾池連接的投藥管(4)上；所述清水池還設(shè)有與反硝化濾池濾 料層上部連通的出水管(5)；另外還設(shè)有與反硝化濾池上部連通的儲(chǔ)泥池03)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征包 括以下步驟1)啟動(dòng)控制系統(tǒng)本發(fā)明的控制系統(tǒng)與反硝化濾池污水處理工藝過(guò)程同時(shí)啟動(dòng)，進(jìn)水 泵將待處理的污水從進(jìn)水池經(jīng)進(jìn)水泵和進(jìn)水閥注入反硝化濾池，同時(shí)，通過(guò)碳源投加泵和 碳源投加閥向反硝化濾池進(jìn)水中投加碳源，過(guò)程控制器通過(guò)濁度傳感器和硝酸鹽傳感器、 濁度測(cè)定儀和硝酸鹽測(cè)定儀采集出水濁度和硝酸鹽含量信號(hào)，取得反硝化濾池反硝化過(guò)濾 過(guò)程的實(shí)時(shí)控制參數(shù)；2)參數(shù)處理判斷過(guò)程控制器將上一步得到的控制參數(shù)傳給工控機(jī)，工控機(jī)進(jìn)行處理 判斷若沒(méi)有出現(xiàn)以下四種情況之一時(shí)繼續(xù)第1)步反硝化過(guò)濾過(guò)程，當(dāng)出現(xiàn)以下四種情況 中之一的情況時(shí)，工控機(jī)給過(guò)程控制器發(fā)出控制信號(hào)，過(guò)程控制器通過(guò)相應(yīng)的繼電器控制 關(guān)閉進(jìn)水泵及進(jìn)水閥，停止進(jìn)水，同時(shí)，關(guān)閉碳源投加泵及碳源投加閥，停止碳源投加，反硝 化過(guò)濾過(guò)程中止，進(jìn)行下一步驟；所述四種情況如下①濁度的一階導(dǎo)數(shù)大于0.INTU/min持續(xù)30min，且過(guò)濾時(shí)間t > 15h ；②濁度大于進(jìn)水濁度超過(guò)3個(gè)NTU維持30min，且過(guò)濾時(shí)間t> 20h ；③出水濁度大于IONTU持續(xù)15min，且過(guò)濾時(shí)間t> 20h ；④過(guò)濾時(shí)間大于設(shè)定的最大過(guò)濾時(shí)間；3)排水過(guò)程工控機(jī)和過(guò)程控制器，簡(jiǎn)稱為控制器，控制打開(kāi)反沖放水管上的放水閥， 放水達(dá)到設(shè)定時(shí)間，該時(shí)間視反硝化生物濾池大小而定，以池中污水放至濾池濾料層以上 40cm為準(zhǔn)，關(guān)閉放水閥，進(jìn)入第4)步驟；4)單獨(dú)氣反沖洗控制器控制打開(kāi)反沖氣泵和反沖進(jìn)氣閥，對(duì)反硝化生物濾池進(jìn)行單 獨(dú)氣沖，達(dá)到設(shè)定時(shí)間，該時(shí)間按濾池進(jìn)水出水水質(zhì)和過(guò)濾時(shí)間預(yù)先設(shè)定，以濾池恢復(fù)處理 效果時(shí)間最短為準(zhǔn)，然后進(jìn)入第幻步驟；5)氣水聯(lián)合反沖洗控制器控制打開(kāi)反沖進(jìn)水管上的反沖進(jìn)水閥，啟動(dòng)反沖進(jìn)水泵， 對(duì)反硝化濾池進(jìn)行氣水聯(lián)合反沖洗，同時(shí)讀取在線參數(shù)；由控制器通過(guò)出水濁度傳感器采集反沖洗出水濁度信號(hào)，作為反硝化濾池反沖洗過(guò)程的過(guò)程實(shí)時(shí)控制參數(shù)；控制的具體方 式是當(dāng)出現(xiàn)以下3種情況之一時(shí)，控制器關(guān)閉反沖進(jìn)氣閥和反沖氣泵，停止氣水聯(lián)合反沖 洗，進(jìn)入第6)步驟，所述3種情況是①濁度大于1000NTU持續(xù)lmin，反沖洗時(shí)間>^iin ；②濁度的一階導(dǎo)數(shù)大于0.INTU/min持續(xù)2min，且反沖洗時(shí)間t > 4min ；③反沖洗時(shí)間大于設(shè)定的最大沖洗時(shí)間；6)單獨(dú)水反沖洗保持反沖洗進(jìn)水泵和進(jìn)水閥處于開(kāi)啟狀態(tài)，對(duì)生物濾池進(jìn)行單獨(dú)水 反沖洗，濾反沖洗水將剝落的懸浮物不斷排出生物濾池，同時(shí)讀取在線參數(shù)；由控制器通過(guò) 出水濁度傳感器采集反沖洗出水濁度信號(hào)，作為反硝化濾池單獨(dú)水反沖洗過(guò)濾過(guò)程的實(shí)時(shí) 控制參數(shù)；具體控制方式是當(dāng)出現(xiàn)以下4種情況之一時(shí)，關(guān)閉反沖進(jìn)水閥，反沖進(jìn)水泵，單 獨(dú)水反沖洗過(guò)程結(jié)束，并結(jié)束本反沖洗運(yùn)行過(guò)程，重新進(jìn)入第1)步驟；所述4個(gè)情況是①出水濁度的一階導(dǎo)數(shù)彡-0.2NTU/min持續(xù)lmin，且反沖時(shí)間t > 5min ；②出水濁度彡(進(jìn)水濁度+2)NTU持續(xù)lmin，且反沖時(shí)間t > 5min ；③反沖去除的生物量大于等于過(guò)濾過(guò)程生長(zhǎng)的生物量；④單獨(dú)水沖時(shí)間大于設(shè)定的最大單獨(dú)水沖時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種反硝化濾池實(shí)時(shí)自動(dòng)反沖洗控制系統(tǒng)與運(yùn)行方法，設(shè)有在反硝化濾池內(nèi)的在線水濁度傳感器、硝酸鹽傳感器和濁度測(cè)定儀、硝酸鹽測(cè)定儀，還設(shè)有過(guò)程控制器和工控機(jī)，過(guò)程控制器設(shè)有進(jìn)水泵繼電器、進(jìn)水閥繼電器、等多個(gè)繼電器，這些繼電器經(jīng)接口依序分別與相應(yīng)的泵和閥門(mén)控制連接；所述清水池還設(shè)有與反硝化濾池濾料層上部連通的出水管和與反硝化濾池上部連通的儲(chǔ)泥池。反沖洗控制系統(tǒng)的運(yùn)行方法，其特征包括以下步驟1啟動(dòng)控制系統(tǒng)；2參數(shù)處理判斷；3排水過(guò)程；4單獨(dú)氣反沖洗；5氣水聯(lián)合反沖洗；6單獨(dú)水反沖洗。本發(fā)明適用于城鎮(zhèn)污水深度處理和含氮工業(yè)廢水處理，結(jié)構(gòu)完善，操作簡(jiǎn)便，效率高，效果好。
文檔編號(hào)G05B19/418GK102063115SQ20111002260
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者劉秀紅, 劉金翰, 盧愛(ài)國(guó), 常江, 李鑫偉, 楊岸明, 甘一萍, 胡俊 申請(qǐng)人:北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司