申请日2019.06.26
公开(公告)日2019.08.30
IPC分类号C02F7/00; H02P27/06
摘要
本发明公开了一种智能污水处理曝气设备，变频调速电路用于调节电动机的供电频率，实现电动机的运行转速调节;转速检测电路用于检测电动机的输出转速，温度、风压和流量检测电路分别用于实现离心风机输出气体的温度、风压和流量检测;曝气装置安装在好氧池底部，用于实现好氧池曝气功能，提高好氧池水中的含氧量;BOD检测电路用于检测好氧池的生物需氧量，DO检测电路用于实现出好氧池出水口水中含氧量的检测。本发明结合污水处理工艺，根据好氧池出水口DO值控制电动机的工作频率，结合反馈的BOD值、出风口温度、风压和流量等数据，判断系统的工作状态，具有节能、高效、稳定等优点。
权利要求书
1.一种智能污水处理曝气设备，其特征在于：包括变频调速电路(1)、电动机(2)、离心风机(3)、气体输送管道(4)、曝气装置(5)、转速检测电路(6)、温度、风压和流量检测电路(7)、BOD检测电路(8)和DO检测电路(9);
转速检测电路(6)实时检测电动机(2)的转速，将转速信号转换成4～20mA的电流信号输送至变频调速电路(1)的对应引脚;温度、风压和流量检测电路(7)用于检测离心风机(3)输出气体的温度、压力和流量数据，将温度、风压和流量参数转换成电压信号，输送至变频调速电路(1)的对应AD引脚;气体输送管道(4)用于将离心风机(3)输出的气体输送至好氧池，通过好氧池中安装的曝气装置(5)实现曝气，提高污水的含氧量;BOD检测电路(8)用于实现污水处理需氧量的检测，检测数据通过通信方式传输至变频调速电路(1);DO检测电路(9)用于检测好氧池出水口水中含氧量检测，检测的DO数据转化成频率信号，传输至变频调速电路(1)，实现电动机(2)的运行频率控制。
2.据权利要求1所述的一种智能污水处理曝气设备，其特征在于： 电动机(2)和离心风机(3)之间采用直接连接方式，通过变频调速电路(1)实现设备的转速控制。
3.根据权利要求1所述的一种智能污水处理曝气设备，其特征在于：所述曝气装置(5)安装在好氧池底部，曝气头在好氧池入水口分布密集，出水口分布稀疏。
说明书
一种智能污水处理曝气设备
技术领域
本发明涉及污水处理节能控制装置领域，具体是一种智能污水处理曝气设备，特别涉及污水处理厂智能曝气系统设备。
背景技术
随着社会的发展，越来越多的生活污水和工业污水被产生。为防止污水直接排出，造成进一步地环境污染，越来越多的污水处理厂被修建。随着国家对污水排放标准的提高，许多早期建造的污水处理厂由于自动化水平不高、管理落后，难以满足新排放标准的要求。
污水处理过程中，好氧池需要持续曝气，维持好氧池中细菌的活性。通常控制好氧池中DO的数值为2mg/L，实际运行过程中远远超过这一数值，导致大量的电能被浪费。据统计，曝气环节消耗的电能占污水处理过程中电能消耗的60%以上。目前，污水处理厂的进水水质、水量在不同时间段都有波动，这为污水处理的精确控制带来了较大挑战。
因此，一种结构简单、自动化程度高、数据可靠、节能高效的智能污水处理曝气设备值得进一步研究。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种智能污水处理曝气设备，通过对好氧池污水的DO、BOD等参数采集，结合污水流量、曝气量、气压等参数，实现曝气设备的智能控制以及曝气设备运行状态的判断。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种智能污水处理曝气设备，其特征在于：包括变频调速电路、电动机、离心风机、气体输送管道、曝气装置、转速检测电路、温度、风压和流量检测电路、BOD检测电路和DO检测电路。
变频调速电路用于将三相交流市电整流成直流电，然后逆变成频率较高的交流电。电动机拖动离心风机运行，将环境空气变成气压较高的压缩气体，经过气体输送管道送至好氧池的曝气装置，实现好氧池污水的曝气处理。
转速检测电路用于实时检测电动机的转速，将转速信号转换成4～20mA的电流信号输送至变频调速电路的对应引脚。温度、风压和流量检测电路分别用于检测离心风机输出气体的温度、压力和流量等参数，将温度、风压和流量参数转换成电压信号，输送至变频调速电路的对应引脚。气体输送管道用于将离心风机输出的气体输送至好氧池，通过好氧池中安装的曝气装置实现曝气，提高好氧池污水的含氧量。BOD检测电路用于实现污水处理需氧量的检测，检测数据通过通信方式传输至变频调速电路。DO检测电路用于检测好氧池出水口水中含氧量检测，检测的DO数据转化成频率信号，传输至变频调速电路，实现电动机的运行频率控制。
所述的电动机和离心风机之间采用直接连接方式，通过变频调速电路实现设备的转速控制。曝气装置安装在好氧池中，曝气头在好氧池入水口分布密集，出水口分布稀疏。
所述BOD检测电路用于检测好氧池的理论需氧量，该电路通过通信的方式实现与变频调速电路的信息交互，每30分钟将测试数据传输至变频调速电路。
所述DO检测电路用于检测好氧池出水口中污水的含氧量，采用多组测量的方式提高测量的精确性。DO检测电路同时获取12路传感器的数值，根据反馈的数值，判断出该组数值的中位数，选取中位数附近的6组数据进行加权运算，运算结果作为DO的数值存储在指定的寄存器中。DO检测电路将计算获取的数值转换成频率信号，通过光纤传输到变频调速电路的对应引脚。
所述变频调速电路根据获取的DO、BOD、转速、气体温度、气体压力、气体流量以及好氧池出水量等数据实现污水处理曝气系统的工作状态判断，包括智能污水处理曝气设备的工作区间、曝气装置性能、离心风机性能以及系统效率判断。变频调速电路预留远程通信接口，便于和上位机之间的信息交互。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：智能污水处理曝气设备自动化程度高、节能效果好、数据精度高，能够有效预测曝气系统的故障。
