公布日：2024.02.20
申请日：2023.12.05
分类号：G01D21/02(2006.01)I
摘要
本发明公开了污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置及方法，包括设有多个缺氧池和多个好氧池的生化池；第一个缺氧池和最后一个好氧池之间通过内回流泵法兰式穿墙管形成内回流；内回流泵法兰式穿墙管一端设有好氧池混合液内回流泵，另一端设有浮箱式单向拍门；内回流泵法兰式穿墙管靠近浮箱式单向拍门的内嵌内设有楔形超声波传感器；楔形超声波传感器对好氧池混合液内回流泵内回流的混合液进行扫描，采集小颗粒反射物的位置，并将扫描结果转化为电信号上传至污水厂中控室。污水厂中控室通过比较按时间先后排序的多个图像或回波模式之间的相互关系，检测和计算流速及浓度。本发明不但能够快速准确的获得流量数据，还能够实现可快速拆卸维。
权利要求书
1.污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，包括生化池(1)；所述生化池(1)内设有依次连接的多个厌氧池(1.8)、多个缺氧池(1.9)和多个好氧池(1.10)；其特征在于：多个所述缺氧池(1.9)中的第一个所述缺氧池(1.9)和多个所述好氧池(1.10)中的最后一个所述好氧池(1.10)相邻设置，共用一道隔墙；所述隔墙设有内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)；所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)位于相应的所述好氧池(1.10)的一端设有好氧池混合液内回流泵(1.7)，位于相应的所述缺氧池(1.9)的另一端设有浮箱式单向拍门(1.7.3)；所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)位于相应的所述缺氧池(1.9)内，靠近所述浮箱式单向拍门(1.7.3)的内嵌内设有楔形超声波传感器(1.7.11)；所述楔形超声波传感器(1.7.11)对所述好氧池混合液内回流泵(1.7)内回流的混合液(1.7.13)进行扫描，并将扫描结果转化为电信号上传至污水厂中控室。
2.根据权利要求1所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述楔形超声波传感器(1.7.11)以内置式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内，具体如下：所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)靠近浮箱式单向拍门(1.7.3)部分的下部内管壁内通过焊接方式固定有长条形不锈钢固定板(1.7.17)；所述长条形不锈钢固定板(1.7.17)上设有不锈钢锚固螺栓，通过所述不锈钢锚固螺栓固定所述楔形超声波传感器(1.7.11)；所述楔形超声波传感器(1.7.11)的接线端子(1.7.18)通过电源及控制电缆(1.7.6)与仪表控制柜(1.7.10)连接，通过所述仪表控制柜(1.7.10)将所述电信号传上传至所述污水厂中控室；所述电源及控制电缆(1.7.6)一端位于所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内部，另一端从所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的管壁上的通孔(1.7.16)穿出，从相应的所述缺氧池(1.9)池顶伸出。
3.根据权利要求2所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述电源及控制电缆(1.7.6)位于所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内的部分通过管内不锈钢管卡(1.7.14)固定，位于所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)外，相应的所述缺氧池(1.9)内的部分通过不锈钢固结件(1.7.8)与池壁固定。
4.根据权利要求1所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述楔形超声波传感器(1.7.11)以插入式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内，具体如下：在所述回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)靠近所述浮箱式单向拍门(1.7.3)的不小于1m平直段设置一个通孔(1.7.16)；所述楔形超声波传感器(1.7.11)的接线端子(1.7.18)设置在所述通孔(1.7.16)对应所述回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)内壁的位置，并设有电源及控制电缆(1.7.6)，通过电源及控制电缆(1.7.6)与仪表控制柜(1.7.10)连接；所述电源及控制电缆(1.7.6)另一端从所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的管壁上的通孔(1.7.16)穿出，从相应的所述缺氧池(1.9)池顶伸出。
5.根据权利要求2或4所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)设有所述楔形超声波传感器(1.7.11)的部分为独立的管道(1.7.15)，使设有所述楔形超声波传感器(1.7.11)的所述独立的管道(1.7.15)能够作为独立的流量检测组件(1.7.2)进行拆卸和更换；所述管道(1.7.15)的一端通过普通法兰盘(1.7.2.2)与所述浮箱式单向拍门(1.7.3)连接，另一端通过自耦式可提升法兰盘(1.7.2.1)与所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)连接。
6.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，设有所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的所述缺氧池(1.9)内，在靠近所述自耦式可提升法兰盘(1.7.2.1)的位置设有沿竖直方向延伸的导轨(1.7.4)；所述导轨(1.7.4)的下端与相应的所述缺氧池(1.9)的底部通过第一化学螺栓或预埋钢板烧结螺栓(1.7.5)锚结固定，上端与所述缺氧池(1.9)的池顶通过第二化学螺栓或预埋钢板烧结螺栓(1.7.9)锚结固定。
7.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述管道(1.7.15)的外壁上设有吊环(1.7.7)。
8.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，在对所述管道(1.7.15)进行拆卸或者暗转时，在设有所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的所述缺氧池(1.9)的池顶，对应所述管道(1.7.15)所在的位置设置池顶悬链提升葫芦(1.7.5)；所述池顶悬链提升葫芦(1.7.5)能够360°水平转动，且起吊范围覆盖所述好氧池混合液内回流泵(1.7)和所述浮箱式单向拍门(1.7.3)。
9.根据权利要求5所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，其特征在于，所述通孔(1.7.16)设聚四氟乙烯双层压盖防水垫。
10.根据权利要求1所述的污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置的检测方法，其特征在于，所述楔形超声波传感器(1.7.11)每间隔1至10毫秒发射固定角度范围的超声波脉冲(1.7.12)，对所述内回流泵法兰式穿墙管(1.7.1)的所述混合液(1.7.13)进行扫描，采集所述混合液(1.7.13)中的16层微小颗粒反射物的位置，并将得到的回波保存为图像或回波模式的电信号上传至污水厂中控室；污水厂中控室通过比较按时间先后排序的多个所述图像或回波模式之间的相互关系，根据识别到的16层微小颗粒反射物的位置来检测和计算流速及浓度。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置及方法，实现的目的是解决现有技术中无法获得准确的生化池回流数据的缺陷，不但能够快速准确的获得流量数据，还能够实现可快速拆卸维护、适配于多种污水处理工艺的水线和泥线流量检测系统。
为实现上述目的，本发明公开了污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置，包括生化池；所述生化池内设有依次连接的多个厌氧池、多个缺氧池和多个好氧池。
其中，多个所述缺氧池中的第一个所述缺氧池和多个所述好氧池中的最后一个所述好氧池相邻设置，共用一道隔墙；
所述隔墙设有内回流泵法兰式穿墙管；
所述内回流泵法兰式穿墙管位于相应的所述好氧池的一端设有好氧池混合液内回流泵，位于相应的所述缺氧池的另一端设有浮箱式单向拍门；
所述内回流泵法兰式穿墙管位于相应的所述缺氧池内，靠近所述浮箱式单向拍门的内嵌内设有楔形超声波传感器；
所述楔形超声波传感器对所述好氧池混合液内回流泵内回流的混合液进行扫描，并将扫描结果转化为电信号上传至污水厂中控室。
优选的，所述楔形超声波传感器以内置式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管内，具体如下：
所述内回流泵法兰式穿墙管靠近浮箱式单向拍门部分的下部内管壁内通过焊接方式固定有长条形不锈钢固定板；
所述长条形不锈钢固定板上设有不锈钢锚固螺栓，通过所述不锈钢锚固螺栓固定所述楔形超声波传感器；
所述楔形超声波传感器的接线端子通过电源及控制电缆与仪表控制柜连接，通过所述仪表控制柜将所述电信号传上传至所述污水厂中控室；
所述电源及控制电缆一端位于所述内回流泵法兰式穿墙管内部，另一端从所述内回流泵法兰式穿墙管的管壁上的通孔穿出，从相应的所述缺氧池池顶伸出。
更优选的，所述电源及控制电缆位于所述内回流泵法兰式穿墙管内的部分通过管内不锈钢管卡固定，位于所述内回流泵法兰式穿墙管外，相应的所述缺氧池内的部分通过不锈钢固结件与池壁固定。
优选的，所述楔形超声波传感器以插入式结构设置在所述内回流泵法兰式穿墙管内，具体如下：
在所述回流泵法兰式穿墙管靠近所述浮箱式单向拍门的不小于1m平直段设置一个通孔；
所述楔形超声波传感器的接线端子设置在所述通孔对应所述回流泵法兰式穿墙管内壁的位置，并设有电源及控制电缆，通过电源及控制电缆与仪表控制柜连接；
所述电源及控制电缆另一端从所述内回流泵法兰式穿墙管的管壁上的通孔穿出，从相应的所述缺氧池池顶伸出。
更优选的，所述内回流泵法兰式穿墙管设有所述楔形超声波传感器的部分为独立的管道，使设有所述楔形超声波传感器的所述独立的管道能够作为独立的流量检测组件进行拆卸和更换；
所述管道的一端通过普通法兰盘与所述浮箱式单向拍门连接，另一端通过自耦式可提升法兰盘与所述内回流泵法兰式穿墙管连接。
更优选的，设有所述内回流泵法兰式穿墙管的所述缺氧池内，在靠近所述自耦式可提升法兰盘的位置设有沿竖直方向延伸的导轨；
所述导轨的下端与相应的所述缺氧池的底部通过第一化学螺栓或预埋钢板烧结螺栓锚结固定，上端与所述缺氧池的池顶通过第二化学螺栓或预埋钢板烧结螺栓锚结固定。
更优选的，在对所述管道进行拆卸或者暗转时，在设有所述内回流泵法兰式穿墙管的所述缺氧池的池顶，对应所述管道所在的位置设置池顶悬链提升葫芦；
所述池顶悬链提升葫芦能够360°水平转动，且起吊范围覆盖所述好氧池混合液内回流泵和所述浮箱式单向拍门。
更优选的，所述通孔设聚四氟乙烯双层压盖防水垫。
本发明还提供污水厂管道式内回流污泥浓度和流量在线监测装置的检测方法，所述楔形超声波传感器每间隔1至10毫秒发射固定角度范围的超声波脉冲，对所述内回流泵法兰式穿墙管的所述混合液进行扫描，采集所述混合液中的16层微小颗粒反射物的位置，并将得到的回波保存为图像或回波模式的电信号上传至污水厂中控室；
污水厂中控室通过比较按时间先后排序的多个所述图像或回波模式之间的相互关系，根据识别到的16层微小颗粒反射物的位置来检测和计算流速及浓度。
本发明的有益效果：
本发明不但能够快速准确的获得流量数据，还能够实现可快速拆卸维护、适配于多种污水处理工艺的水线和泥线流量检测系统。
（发明人：孙勇;尹希勤;顾建嗣;李晖;杨仁伟;陈欢）
