[發(fā)明專利]一種污泥深度脫水全過程自動(dòng)控制系統(tǒng)及處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210499177.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN102936089A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于廣平;唐嘉麗;郭高飛;苑明哲;劉堅(jiān);岳秀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所分所
• 主分類號(hào): C02F11/12
• 分類號(hào): C02F11/12;G05B19/418
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污泥處理的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于優(yōu)化算法的污泥深度脫水全過程自動(dòng)控制系統(tǒng)及處理方法。

背景技術(shù)

隨著城市污水和工業(yè)污水截留率的提高和污水處理效率的改進(jìn)，使得在污泥總量迅速增加。我國(guó)2009年已建成污水處理廠1214座，污水處理率達(dá)到75.25%，干污泥總產(chǎn)量約900萬噸。國(guó)內(nèi)城市污水廠普遍采用機(jī)械方式對(duì)污泥脫水處理，濾餅含水率一般在75~85%，遠(yuǎn)不能滿足最新的環(huán)保要求。污泥填埋和堆肥處置須含水率低于60%，污水廠以儲(chǔ)存為目的將污泥運(yùn)出廠界的，須將污泥脫水至含水率50%以下。污泥調(diào)質(zhì)及深度脫水一體化工藝近年來被成功應(yīng)用，可將污泥脫水至50~60%。污泥處理費(fèi)用成為污水處理過程的重要部分，迫于環(huán)境管理的更高要求及脫水污泥資源化無害化要求，污泥處理費(fèi)用在未來將更高。因此，確保污泥脫水過程在最優(yōu)化狀況下運(yùn)行變得越來越重要。

由于國(guó)內(nèi)污泥處理起步較晚，據(jù)我們所知，基于化學(xué)調(diào)質(zhì)深度脫水工藝的過程控制系統(tǒng)鮮有報(bào)道。影響污泥脫水的因素很多，污泥本身的特性是其中之一。受原水的影響及處理工藝的影響，進(jìn)料污泥處于不斷變化狀態(tài)，使系統(tǒng)處于欠佳工況運(yùn)行，導(dǎo)致泥餅的含水率升高、藥劑消耗較大，因此亟需一種污泥脫水過程控制系統(tǒng)確保工藝過程始終處于最優(yōu)工況下運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種污泥調(diào)質(zhì)及深度脫水一體化過程的控制系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于，提供一種基于上述控制系統(tǒng)的控制方法。

為了達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明一種污泥深度脫水全過程自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括污泥預(yù)濃縮控制部分、污泥調(diào)質(zhì)控制部分、污泥深度脫水控制部分及泥餅傳送控制部分；所述污泥預(yù)濃縮控制部分控制污泥預(yù)濃縮工藝段；所述污泥調(diào)質(zhì)控制部分控制藥劑投加及調(diào)質(zhì)過程；所述污泥深度脫水控制部分控制壓濾脫水工藝段；所述泥餅傳送控制部分控制泥餅傳送工藝段；該全過程自動(dòng)控制系統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)電纜及儀表設(shè)備連接，將各測(cè)量參數(shù)引入優(yōu)化控制系統(tǒng)，對(duì)加藥量及運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行修正。

優(yōu)選的，污泥預(yù)濃縮控制部分由重力濃縮罐、液位計(jì)、電動(dòng)閥及第一污泥泵組成，所述液位計(jì)安裝在重力濃縮罐中，所述第一污泥泵通過電動(dòng)閥連接至重力濃縮罐。污泥預(yù)濃縮控制部分根據(jù)污泥重力沉降曲線數(shù)據(jù)庫(kù)確定沉降時(shí)間，由液位高度控制電動(dòng)閥將上清液緩慢排出。

優(yōu)選的，污泥調(diào)質(zhì)控制部分由配藥罐、污泥調(diào)質(zhì)罐、第二污泥泵、污泥濃度計(jì)、流量計(jì)、液位計(jì)及電動(dòng)閥組成，所述第二污泥泵分別連接重力濃縮罐和污泥調(diào)質(zhì)罐，所述加藥罐連接污泥調(diào)質(zhì)罐；所述污泥濃度計(jì)和流量計(jì)設(shè)置在第二污泥泵和污泥調(diào)質(zhì)罐之間的管道上，污泥調(diào)質(zhì)控制部分根據(jù)藥劑投加量與污泥脫水性能曲線數(shù)據(jù)庫(kù)，由污泥濃度計(jì)及流量數(shù)據(jù)決定加藥量，控制加藥流量大小。

優(yōu)選的，污泥深度脫水控制部分由進(jìn)料泵、隔膜壓濾機(jī)、壓榨水泵、壓榨水箱及流量計(jì)組成，所述進(jìn)料泵連接隔膜壓濾機(jī)，所述壓榨水泵一端連接隔膜壓濾機(jī)，另一端連接壓榨水箱，所述流量計(jì)設(shè)置在壓濾機(jī)濾液出口管道上，根據(jù)壓濾出水流量與進(jìn)料流量的比值，調(diào)整進(jìn)料泵頻率，控制進(jìn)料壓力，當(dāng)出水流量與進(jìn)料量流量比值小于設(shè)定值時(shí)停止進(jìn)料泵，開啟壓榨水泵，否則設(shè)置報(bào)警程序；當(dāng)出水流量小于另一設(shè)定值時(shí)停止壓榨水泵，壓濾過程結(jié)束。

優(yōu)選的，所述泥餅傳送控制部分包括皮帶傳送機(jī)和污泥含水率測(cè)定儀，傳送機(jī)上方安裝污泥含水率在線測(cè)定儀，若污泥含水率低于設(shè)定值則外運(yùn)，否則增加壓榨時(shí)間和藥劑用量。

優(yōu)選的，建立藥劑加藥量與污泥脫水性能數(shù)據(jù)庫(kù)，污泥沉降曲線數(shù)據(jù)庫(kù)，以及以深度脫水過程中主要設(shè)備的電耗及水耗、藥劑費(fèi)用等參量構(gòu)建運(yùn)行成本數(shù)據(jù)庫(kù)，優(yōu)化各工藝參數(shù)，并作出應(yīng)對(duì)措施。

為了達(dá)到上述第二目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

基于上述控制系統(tǒng)的污泥深度脫水方法，包括下述步驟：

S1、二沉池污泥進(jìn)入重力濃縮罐，根據(jù)沉降時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)定沉淀時(shí)間，上清液由液位高度控制排出，泥水分離；

S2、泥水分離后，啟動(dòng)污泥泵將濃縮污泥送入污泥調(diào)質(zhì)罐，按加藥量與污泥濃度實(shí)驗(yàn)曲線數(shù)據(jù)庫(kù)控制調(diào)質(zhì)罐的加藥量，進(jìn)行污泥調(diào)質(zhì)；

S3、經(jīng)過調(diào)質(zhì)后的污泥打入隔膜壓濾機(jī)，通過檢測(cè)隔膜壓濾機(jī)出水管道與污泥進(jìn)料量的比值調(diào)整進(jìn)料泵頻率，隨著比值減小而增大頻率，加快轉(zhuǎn)速；當(dāng)出水流量與進(jìn)料流量小于設(shè)定值時(shí)停止進(jìn)料泵，啟動(dòng)壓榨水泵和閥門，開始進(jìn)行隔膜壓濾，此時(shí)當(dāng)出水流量小于設(shè)定值時(shí)壓榨水泵閥關(guān)閉，完成壓濾過程；

S4、泥餅通過輸送機(jī)往外輸送，而輸送機(jī)運(yùn)行速率通過進(jìn)料中泥餅量的計(jì)算控制調(diào)整泥餅輸送機(jī)速率。