[發明專利]集成管網、污水廠和河流于一體的水處理與控制實驗系統

無效

• 申請號: 200710012055.4
• 申請日: 2007-07-12
• 公開（公告）號: CN101088929A
• 公開（公告）日: 2007-12-19
• 發明（設計）人: 樊立萍;袁德成;宗學軍
• 申請（專利權）人: 沈陽化工學院
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02;C02F3/28;C02F3/30
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司
• 代理人: 張志剛

技術領域

本發明涉及一種環境工程，特別是涉及一種水處理與控制實驗系統，適用于水處理與控制、生化反應過程、流域水環境預報與監控等領域的模擬實驗。

背景技術

水是生命之源。當今世界面臨嚴重的水危機。水資源短缺已成為關系到貧困、可持續發展乃至世界和平與安全的重大問題。聯合國近兩年來一再強調大城市水資源是世界水資源問題中的重點，而管理又是城市水資源問題的核心。以流域為基礎的城市水資源一體化管理成為國際水管理的潮流。

水環境問題在我國由來已久，尤其是近幾年，在水資源短缺與水質污染的雙重壓力下，水環境問題日趨嚴重，水資源短缺已經成為制約我國社會發展和經濟建設的主要因素之一。在我國600多個建制市中，有400多個城市缺水，其中100多個為嚴重缺水。由于大量未經處理的污水直接排入江河湖海，全國有50％的河段受到污染，90％以上城市附近水域污染嚴重，50％以上湖泊水體富營養化，水污染已從支流向干流延伸、從城市向農村蔓延、從區域性向流域性發展、從地表向地下深入，水環境現狀令人擔憂。制訂符合社會經濟環境目標的水資源可持續發展戰略，加強水資源保護、治理水污染、保護水環境，在滿足人類需求的基礎上維護生態系統平衡，成為亟待解決的問題。

作為水資源管理的重要組成部分，水污染控制在水環境質量改善中起著重要的作用。將整個污水處理系統作為一個控制系統進行集成規劃與控制，即根據河流水質要求，控制城市排水管網的組合污水溢流以及城市污水處理廠運行狀況，可以在降低運行代價的同時實現水生態環境的改善。城市污水處理系統集成化管理是城市污水處理的發展趨勢和實現城市可持續發展的有效途徑，也是建設信息化城市、構建城市信息資源系統一個不可缺少的重要組成部分。

實際污水處理系統屬于龐大的分布式系統，且分別隸屬于市政、環保、水利等不同部門管理，難以直接進行協同控制方案的研究與實驗驗證。為了開展管網、污水處理廠和河流之間的協同控制研究，必須建立能夠有效模擬集成系統的實驗系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種建立集成管網、污水處理廠和河流于一體的水處理與控制實驗裝置的方法，實現對三個子系統關聯關系與集成系統運行特性的模擬。在充分研究管網水力特性與生化反應特性、污水處理廠生化反應機理與運行特點及河流水力特性與生化反應特性的基礎上，通過計算機仿真模擬了管網、污水處理廠、河流三個子系統的關聯關系。在此基礎上，建立了集成管網、污水處理廠和河流于一體的水處理與控制實驗系統。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

集成管網、污水廠和河流于一體的水處理與控制實驗系統，將管網、污水處理廠和河流集成于一體，實現協同控制，河流分別采用級聯曝氣池和開式管模兩種模擬裝置，污水處理廠分別采用A²/O、SBR、厭氧消化池三種不同的工藝，管網分別采用級聯反應池和閉式管模兩種模擬裝置，三個子系統建立關聯，管網的出水通過水泵輸入污水廠或河流；污水處理廠的出水通過水泵輸送至河流，設置在線多參數水質測試儀，測試信號與PLC系統相連，對主要水質參數進行實時監控。

如上所述的集成管網、污水廠和河流于一體的水處理與控制實驗系統，管網、河流、污水處理廠可分別單獨運行，也可整體運行，管網、河流、污水處理廠均通過PLC控制系統實現實時監控。

本發明的優點與效果是：

管模式污水管網集輸模擬實驗裝置、厭氧級聯反應器和缺氧級聯反應器既可并聯運行，也可串聯運行，便于實現管網的優化調度研究。采用并行運行方式，每種工藝方式可單獨運行，也可同時運行。

附圖說明

本發明附圖是集成管網、污水廠和河流于一體的水處理與控制實驗系統示意圖。

具體實施方式

下面參照附圖對本發明進行詳細說明。

圖中：1.管模式污水管網模擬裝置??2.基于CSTR的污水管網實驗裝置??3.A²/O污水處理工藝模擬裝置??4.SBR污水處理工藝模擬裝置5.厭氧消化污水處理工藝模擬裝置??6.管模式河流水質模擬裝置7.基于CSTR的河流水質模擬裝置