一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水处理技术领域，特别地是一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统。


背景技术：

2.污水处理系统中提升泵组作为污水厂第二大能耗设备，提升泵的运行做智能化优化调度处理，对降低污水处理厂的能耗和运维成本，实现碳减排以及污水处理厂的智能管控、都具有重要意义。另一方面，由于污水厂进水水量受到雨季因素的影响，我国大部分城市的排水管网仍是雨污合流形式，因此，降雨的冲击，给污水处理厂带来了巨大压力，达标运行及安全生产面临严峻考验，一旦来不及应对或应对不当，极易发生溢流。而且，降雨导致进水有机质含量远低于设计值，严重时可能会导致活性污泥系统无法正常维持，处理效率显著下降如何采取更为有效的措施保证雨季污水厂的正常运行及达标排放，避免溢流污染，也是是污水厂面临的重点工作之一，因此，势必需要建立提升泵组和后续生化单元的水位联动控制，以及应对水量突变的措施。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，通过对城市污水处理厂的提升泵组进行优化管理，构建提升泵房与生化单元液位联动的在线监控工艺系统，解决现有城市污水处理技术面临的问题以及污水处理厂应对水量突变的问题、降低污水厂提升泵组处理能耗。
4.本实用新型通过以下技术方案实现的：
5.一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，包括格栅提升泵房、存蓄池、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元、plc在线水位联动调控预警系统，水位/水量监测装置；所述格栅提升泵房、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元依次通过输水管路顺序相连；所述水位/水量监测装置包括第一水位/水量监测装置、第二水位/水量监测装置和第三水位/水量监测装置；所述第一水位/水量监测装置设置于格栅提升泵房前，用于监控所述格栅提升泵房的进水水位/水量；所述格栅提升泵房通过第一管道与所述存蓄池连接，所述第一管道设置有第一阀门；所述第二水位/水量监测装置通过第二管道与所述沉砂池单元连接，所述第二管道设置有第二阀门；所述第三水位/水量监测装置通过第三管道与所述生化单元连接，所述第三管道设置有第三阀门；所述plc在线水位联动调控预警系统分别与所述第一水位/水量监测装置、所述第二水位/水量监测装置、所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门连接；所述plc在线水位联动调控预警系统用于根据所述进水水量，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门的开关情况。
6.进一步地，所述生化单元包括水量监控子单元、水位监控子单元，所述水量监控子单元用于监控所述生化单元的水量、水位。
7.进一步地，所述plc在线水位联动调控预警系统分别与所述水量监控子单元和所
述水位监控子单元连接；所述plc控制单元用于根据所述生化单元的水位、水量，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门的开关情况。
8.进一步地，所述存蓄池设置有排泥管道、放空管道、搅拌装置和反冲洗装置。
9.进一步地，所述第一水位/水量监测装置、所述第二水位/水量监测装置、所述第三水位/水量监测装置均包括水位测定仪和水量测定仪。
10.进一步地，所述沉淀单元包括二沉池、高密度沉淀过滤池、膜生物反应器中的至少一个。
11.进一步地，所述生化单元可用于实现ao工艺、aao工艺、baf工艺、sbr工艺和mbr工艺中的至少一种。
12.进一步地，所述生化单元和所述沉淀单元均设置有放空管道。
13.本实用新型通过在格栅提升泵房后、生化单元前分别设置水位在线监测系统和plc水位联动调控预警系统的方式，通过实时监测污水厂进厂水量和生化段处理水位，经过plc在线水位联动调控预警系统对采集的液位数据进行计算，得出当前时刻需要开启的大功率提升泵和小功率提升泵的数量，并将结果反馈至控制单元，最终由控制单元确定并控制需要开启和关闭的提升泵组。实现对提升泵组在不同水位工况的泵组运行调控以及在出现超标水量的情况下的及时预警。同时，在格栅提升泵房后设立雨水存蓄池，雨季在进厂水出现超生化段最大处理水量的情况下及时将超额污水转存至存蓄池。
14.一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统的具体运行方式为：
15.一是在提升泵房后增加存蓄池。针对雨季水量突变的情况，对污水处理厂进厂的超额水量间进行暂存，待最大流量下降后再从调蓄池中将超标污水调入生化单元。避免进水水质的突变对生化段处理造成冲击，实现污水厂稳定运行的进水水质；
16.二是针对雨季水量突变的条件下，采用plc控制的水位联动调控预警系统，引入在线水量实时数据监测装置，实时监测提升泵房和生化单元的水量，通过进水水量的变化实时调节、合理分配进入生化单元、存蓄池的进水比例，来保证污水厂生化段进水水质的稳定；
17.三是污水处理厂正常运行条件下，通过plc在线水位联动调控预警系统对采集的液位数据进行计算，得出当前时刻需要开启的大功率提升泵和小功率提升泵的数量，并将结果反馈至控制单元，最终由控制单元确定并控制需要开启和关闭的提升泵组，对污水处理提升泵的运行做优化调度处理，降低污水处理厂的能耗和运维成本。
18.本实用新型的有益效果：
19.1)本实用新型可应用于污水处理厂的碳减排污水处理技术，实现污水厂处理工艺碳排放的减量化目的；
20.2)本实用新型通过在格栅提升泵房后增加存蓄池，针对雨季水量突变的情况，对污水处理厂进厂的超额水量间进行暂存，有效避免进水水质的突变对生化段处理造成冲击，实现污水厂稳定运行的进水水质。
21.3)本实用新型引入plc在线水位联动调控预警系统和水位/水量监测装置，实时监测格栅提升泵房和生化单元的水量，通过进水水量的变化实时调节、合理分配进入生化单元、存蓄池的进水比例，来保证污水厂生化段进水水质的稳定；并通过采集格栅提升泵房的液位数据计算需要开启提升泵数量，并控制需要开启和关闭的提升泵组，对污水处理提升
泵的运行做优化调度处理，降低污水处理厂的能耗和运维成本。
22.4)本实用新型采用全程自动控制模块进行操作，控制简单宜行，对于工程化应用具有良好的可操作性。
23.5)本实用新型提供了一整套优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，可用于污水处理厂的新建和改造工程包括实现运行的控制方式，可以有效实现碳减排。
附图说明
24.图1为实施例提供的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统装置的示意图。
25.附图中：1-格栅提升泵房；2-沉砂池单元；3-生化单元；4-沉淀单元；5-气浮单元；6-存蓄池；7-plc在线水位联动调控预警系统；11-第一水位/水量监测装置；12-管路；13-管路；14-第二水位/水量监测装置；15-管路；16-管路；17-管路；18-管路；19-第三水位/水量监测装置；20-管路。
具体实施方式
26.下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意性实施例及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，包括格栅提升泵房、存蓄池、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元、plc在线水位联动调控预警系统，水位/水量监测装置；所述格栅提升泵房、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元依次通过输水管路顺序相连；所述水位/水量监测装置包括第一水位/水量监测装置、第二水位/水量监测装置和第三水位/水量监测装置；所述第一水位/水量监测装置设置于格栅提升泵房前，用于监控所述格栅提升泵房的进水水位/水量；所述格栅提升泵房通过第一管道与所述存蓄池连接，所述第一管道设置有第一阀门；所述第二水位/水量监测装置通过第二管道与所述沉砂池单元连接，所述第二管道设置有第二阀门；所述第三水位/水量监测装置通过第三管道与所述生
化单元连接，所述第三管道设置有第三阀门；所述plc在线水位联动调控预警系统分别与所述第一水位/水量监测装置、所述第二水位/水量监测装置、所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门连接；所述plc在线水位联动调控预警系统用于根据所述进水水量，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门的开关情况。
31.具体地，所述生化单元包括水量监控子单元、水位监控子单元，所述水量监控子单元用于监控所述生化单元的水量、水位。
32.具体地，所述plc在线水位联动调控预警系统分别与所述水量监控子单元和所述水位监控子单元连接；所述plc控制单元用于根据所述生化单元的水位、水量，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门的开关情况。
33.具体地，所述存蓄池设置有排泥管道、放空管道、搅拌装置和反冲洗装置。
34.具体地，所述第一水位/水量监测装置、所述第二水位/水量监测装置、所述第三水位/水量监测装置均包括水位测定仪和水量测定仪。
35.具体地，所述沉淀单元包括二沉池、高密度沉淀过滤池、膜生物反应器中的至少一个。
36.具体地，所述生化单元可用于实现ao工艺、aao工艺、baf工艺、sbr工艺和mbr工艺中的至少一种。
37.具体地，所述生化单元和所述沉淀单元均设置有放空管道。
38.下面结合图1(一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统装置图)对处理过程进行如下的说明，但并不局限于此。
39.实施例1：一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统；
40.参考图1，图1是本技术实施例提供的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统装置的示意图。
41.该装置包括：格栅提升泵房1、沉砂池单元2、生化单元3、沉淀单元4、气浮单元5、存蓄池6、plc在线水位联动调控预警系统7；格栅提升泵房1进水管路设有第一水位/水量监测装置11，第一水位/水量监测装置11通过管道12与plc在线水位联动调控预警系统连接，格栅提升泵房1通过第二管道连接沉砂池单元，第二管道设置有第二阀门；格栅提升泵房1通过第一管道与存蓄池连接，第一管道设置有阀门；存蓄池6通过管道18与沉砂池单元连接，第二水位/水量监测装置14通过管道20与plc在线水位联动调控预警系统连接，第三水位/水量监测装置19通过管道16与plc在线水位联动调控预警系统连接，生化单元通过管道17与plc在线水位联动调控预警系统连接；
42.另外，在图1中，用虚线表示plc在线水位联动调控预警系统与第一水位/水量监测装置11、第二水位/水量监测装置14、第三水位/水量监测装置19，第一阀门、第二阀门和第三阀门分别连接。在本技术实施例中，进水管道用于导入污水；第一水位/水量监测装置11用于监测提升泵房水位、水量，第二水位/水量监测装置14用于监测格栅提升泵房1出水水位、水量，第三水位/水量监测装置19用于监测生化单元水位、水量，plc在线水位联动调控预警系统用于根据第一水位/水量监测装置、第二水位/水量监测装置、第三水位/水量监测装置检测到的污水的水位/水量，控制第一阀门、第二阀门和第三阀门的开关情况。
43.例如，当第一水位/水量监测装置11、第三水位/水量监测装置19检测到的污水的水位/水量未超过生化段处理预警水量时，则说明当前的污水处理流程能够承担当前状态
的污水的处理任务，并实现比较好的净化污染效果，则plc在线水位联动调控预警系统一一确认各个阀门的开关情况，控制第一阀门关闭，开启第二阀门、第三阀门，则污水可以通过管路进入生化单元，进行生化处理。完成生化处理后的污水可以通过管道进入沉淀单元，进行沉淀过滤处理，最后进入气浮单元处理，得到符合排放标准的排放水，并通过出水管道排出水质控制装置。
44.同理，当第一水位/水量监测装置、第二水位/水量监测装置监测结果显示进水量超过生化段处理预警水量时，则说明当前状态下污水已经超过污水处理流程能承担的最大阈值，若依然将污水直接导入生化单元，会导致污水处理的质量下降，因此，在这种情况下plc在线水位联动调控预警系统会控制第一阀门开启，并控制第二阀门、第三阀门关闭，超额污水会先进入存蓄池，plc在线水位联动调控预警系统可以通过控制第二阀门的打开程度来控制第二管道中的水量大小，从而控制进入生化单元中的污水量，能够让生化单元持续可靠地实现较好的净化效果。类似地，完成生化处理后的污水可以通过第四管道进入沉淀单元，进行沉淀过滤处理，最终得到符合排放标准的排放水。
45.本技术实施例的有益效果如下：本技术实施例提供了一种水质控制装置，该装置包括格栅提升泵房、存蓄池、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元、plc在线水位联动调控预警系统，水位/水量监测装置。当污水通过城市的排水管网到达污水处理厂，首先通过进水管进入格栅提升泵房，通过提升泵房与进水管路连接处的第一水位/水量监测装置监控进厂污水的水位/水量。提升泵房通过设有第一阀门的管道与存蓄池连接，存蓄池通过管路与沉砂池单元连接。提升泵房出水通过第二水位/水量监测装置与沉沙池单元连接。第二水位/水量监测装置用于检测格栅提升泵房出水的水位/水量，第二水位/水量监测装置设有第二阀门的管道。第三水位/水量监测装置通过设有第三阀门的管道与生化单元连接。而plc在线水位联动调控预警系统与第一水位/水量监测装置、第一阀门、第二阀门和第三阀门分别连接，plc在线水位联动调控预警系统用于根据第一水位/水量监测装置检测到的污水水位/水量，控制第一阀门、第二阀门和第三阀门的开关情况；
46.水量未超额情况下，
①
生化单元未出现预警水位时，污水通过输水管道到达生化单元进行生化处理，生化处理后的污水通过管道流入沉淀单元，通过沉淀过滤处理后进入气浮池，随后排放水。
②
在第三水位/水量监测装置检测生化单元出现超标水位时，则控制第二阀门关闭，将提升泵房出水导入存蓄池。待生化单元水位稳定后进行后续处理工艺。
47.在雨季，进水水量超额情况下，plc在线水位联动调控预警系统通过检测第二水位/水量监测装置，达到生化段预警水位后，关闭提升泵与沉砂池单元阀门的进水，控制提升泵房与存蓄池的第一阀门开启，污水先流入存蓄池，待水位稳定后再流入沉砂池单元。存蓄池为污水的生化处理过程提供了缓冲，令生化单元内的污水水质维持在一个较为稳定的区间，从而达到维持可靠的污水处理流程，保证稳定的污水处理效果的目的。
48.以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

技术特征：
1.一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：包括格栅提升泵房、存蓄池、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元、plc在线水位联动调控预警系统，水位/水量监测装置；所述格栅提升泵房、沉砂池单元、生化单元、沉淀单元、气浮单元依次通过输水管路顺序相连；所述水位/水量监测装置包括第一水位/水量监测装置、第二水位/水量监测装置和第三水位/水量监测装置；所述第一水位/水量监测装置设置于格栅提升泵房前，用于监控所述格栅提升泵房的进水水位/水量；所述格栅提升泵房通过第一管道与所述存蓄池连接，所述第一管道设置有第一阀门；所述第二水位/水量监测装置通过第二管道与所述沉砂池单元连接，所述第二管道设置有第二阀门；所述第三水位/水量监测装置通过第三管道与所述生化单元连接，所述第三管道设置有第三阀门；所述plc在线水位联动调控预警系统分别与所述第一水位/水量监测装置、所述第二水位/水量监测装置、所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门连接；所述plc在线水位联动调控预警系统用于根据进水水量，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门的开关情况。2.根据权利要求1所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述生化单元包括水量监控子单元、水位监控子单元，所述水量监控子单元用于监控所述生化单元的水量、水位。3.根据权利要求2所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述plc在线水位联动调控预警系统分别与所述水量监控子单元和所述水位监控子单元连接；plc控制单元用于根据所述生化单元的水位、水量，控制所述第一阀门、所述第二阀门和所述第三阀门的开关情况。4.根据权利要求1所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述存蓄池设置有排泥管道、放空管道、搅拌装置和反冲洗装置。5.根据权利要求1所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述第一水位/水量监测装置、所述第二水位/水量监测装置、所述第三水位/水量监测装置均包括水位测定仪和水量测定仪。6.根据权利要求1所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述沉淀单元包括二沉池、高密度沉淀过滤池、膜生物反应器中的至少一个。7.根据权利要求1所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述生化单元可用于实现ao工艺、aao工艺、baf工艺、sbr工艺和mbr工艺中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，其特征在于：所述生化单元和所述沉淀单元均设置有放空管道。

技术总结
本实用新型公开了一种优化提升泵组效率的污水厂工艺系统，通过在格栅提升泵房后、生化单元前分别设置水位在线监测系统和PLC水位联动调控预警系统的方式，通过实时监测污水厂进厂水量和生化段处理水位，经过PLC在线水位联动调控预警系统对采集的液位数据进行计算，得出当前时刻需要开启的大功率提升泵和小功率提升泵的数量，并将结果反馈至控制单元，最终由控制单元确定并控制需要开启和关闭的提升泵组。实现对提升泵组在不同水位工况的泵组运行调控以及在出现超标水量的情况下的及时预警。本实用新型通过对城市污水处理厂的提升泵组进行优化管理，构建提升泵房与生化单元液位联动的在线监控工艺系统，降低污水厂提升泵组处理能耗。组处理能耗。组处理能耗。


技术研发人员：匡科 孙伟 徐浩 常颖 卢伟 潘南全 蒋俊毅
受保护的技术使用者：广州市净水有限公司
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/9/1