[发明专利]表面曝气氧化沟工艺曝气池恒定液位控制方法

说明书

技术领域

本发明一种表面曝气氧化沟工艺曝气池液位控制方法，涉及的是污水处理、特别是一种表面曝气节能降耗技术领域。

背景技术

氧化沟技术

氧化沟（oxidation ditch）又名连续循环曝气池（Continuous loop reactor），是活性污泥法的一种工艺。氧化沟最初应用于荷兰，目前已成为欧洲、大洋洲、南非和北美洲的一种重要污水处理技术。近年来，采用氧化沟处理厂的速度有了较快的进展。目前在我国氧化沟工艺的污水处理厂数量的增长更加迅速，在我国湖南省、江西省、河南、安徽、重庆等省市都有广泛的应用。

氧化沟具有特殊的水力学流态，既有完全混合式反应器的特点，抗来水冲击负荷影响大，出水水质好的优点；又有推流式反应器的特点，有一定的底物和DO梯度，氧的利用率较高。氧化沟断面为矩形或梯形，平面形状多为椭圆形，沟内水深一般为3～6m，沟中水流平均速度为0.3m/s。氧化沟曝气混合设备有倒伞型表面曝气机、曝气转刷或转盘等，近年来配合使用的还有水下推动器。

氧化沟工艺因其运行稳定、操作维护方便，出水水质优良。近年来改进的氧化沟工艺具有较好的脱氮除磷能力使该工艺成为国内外最实用的工艺之一。

表面曝气技术

目前，国内约有1/3的城镇污水处理厂采用氧化沟工艺，而氧化沟工艺90%以上采用机械曝气设备。常用于氧化沟工艺的机械曝气设备有倒伞型表面曝气机、转刷表面曝气机和转碟表面曝气机。表面曝气设备的充氧效率往往被认为较低，转刷的充氧效率约为1.5-1.8kgO₂/kW·h。转碟的充氧效率与转刷差不多，倒伞表面曝气设备的充氧效率为1.6~2.5kgO₂/kW·h。不同的设备充氧效率差别很大。同一设备在不同工况下运行的充氧效率差别也很大。

发明内容

本发明的目的是提供一种曝气池恒定液位控制技术及装置。

倒伞型表面曝气设备叶轮的浸没深度对该设备动力效率的影响非常大，如果叶轮的浸没深度太小，叶轮大部分在水面以上，起不到太多的充氧作用，因而动力效率较低。而随着浸没深度的增加，叶轮的有效工作面积会增大，从而会提高其动力效率。随着吃水深度的进一步增加，叶轮的大部门面积浸没在水中，搅拌能力提升，搅拌消耗功率增加，虽然充氧量未必会减少，但是吸收功率会随着浸没深度的增加而增加，从而造成动力效率随浸没深度的提升而降低。

因此叶轮浸没深度对倒伞型表面曝气设备的性能影响很大。每台倒伞表面曝气机都有其特征曲线，在特征曲线上有其最佳浸没深度的工况（最佳工况），在该工况下，倒伞表面曝气机的动力效率最大。最佳工况往往由最佳浸没深度（H₀）和最佳线速度。倒伞表面曝气设备制造厂商在设备产品说明书中应该给出叶轮的性能曲线，以便于用户的使用。

实际氧化沟工艺污水处理厂运行过程中，由于进水流量的波动，会对氧化沟曝气池液位造成较大的影响，使氧化沟曝气池内液位有较大的波动。通常倒伞表面曝气机不可能做实时高度调整。所以氧化沟倒伞表面曝气机叶轮的浸没深度也会受进水水量的变化而变化。而对液位的调整可以通过改变出水堰的高度来调整曝气池的液位。

因表面曝气氧化沟工艺因液位波动造成关键设备倒伞型表面曝气机难以在最佳工况下运行，从而造成生物脱氮过程氨氮去除效率低下，该发明根据目前的液位，对出水堰高度进行实时调整，将曝气池液位控制在目标液位±5mm之内，确保倒伞型表面曝气机在最佳工况下运行，使曝气设备最大限度发挥作用，从而克服氧化沟工艺能耗过大的问题，达到节能降耗的目的。

一种表面曝气氧化沟工艺曝气池恒定液位控制方法，所使用的装置包括氧化沟（1），倒伞型表面曝气机（2）、出水堰门（3）、其特征在于：所述装置还包括液位计（4）、液位计套筒（5）和液位控制器（6）；液位计和出水堰门均连接到一自动控制装置；液位计（4）设置在液位计套筒（5）内；液位计套筒（5）固定在氧化沟内出水堰门下游2-3m处；如果小于2m，液位计的读数容易受到出水堰的干扰；如果安装距离出水堰太远，液位标定存在误差。

控制方法包括以下步骤：

1）将氧化沟（1）中进水至倒伞表面曝气机的标定液位H₀；H₀为倒伞型表面曝气机（2）的运行工况下的浸没深度或厂家推荐的浸没深度H₀。

2）设定自动控制装置的液位高度H₀，将H₀设置为目标液位；