[发明专利]一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺

说明书

技术领域：

本发明涉及一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺，属于污水处理的微氧工艺技术领域。

背景技术：

目前城市污水处理都采生化处理工艺，通过曝气维持好氧环境是其中一个非常重要的环节。传统的曝气系统采用了两类简单的控制回路来自动或人工控制曝气，见图1。缺点在于：一是由于时间延迟，即从开始曝气到池内D0变化需要一段时间，造成溶解氧的控制波动很大；二是传统方法能耗高，为了保证安全运行，系统的D0设定值只能保持在较高的数值上，保持了过大的余度而造成浪费；三是过大的波动会使得池内的生物环境不稳定，干扰生物系统的工作。四是生化池内污水的溶氧浓度并非均衡值，而是随着水流方向在变化，呈曲线下降的趋势，因此，传统控制方法很难满足微氧工艺的要求。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺。

本发明数字化微氧节能曝气装置及曝气工艺，数字化微氧节能曝气装置包含曝气池a、鼓风机1、曝气总管2、开度调节阀3、微孔曝气支管4和D0溶氧仪5，曝气池a内按照溶氧的梯度方向垂直布置多根微孔曝气支管4，每根微孔曝气支管4的进气口均安装有开度调节阀3，在与微孔曝气支管4的曝气池a的水面也相对应的安装D0溶氧仪5，每根微孔曝气支管4的底部与曝气总管2连接，且曝气总管2的底部连接有数个鼓风机1。

作为优选，所述的数字化微氧节能曝气装置还包含主控制器6、变频器7和副控制器8，主控制器6、变频器7和鼓风机1组成闭环控制系统，开度调节阀3和副控制器8组成闭环控制系统，作为优选，所述的主控制器6是根据给定溶解氧及在线溶氧仪检测的数值差作为输入，经过运动发出控制指令来驱动变频器7，变频器7发出频率可调的电流来控制鼓风机1；所述的副控制器8根据内环反馈的溶解氧及副环给定的溶解氧数值差作为输入进行运算，发出相应的控制指令来控制开度调节阀3的开度。

作为优选，所述的鼓风机1采用变频控制，鼓风机1设置的规格根据供气的需要量而确定。作为预选，所述的每根微孔曝气支管4在其φ50-φ90的膜片上开孔，.其开孔的直径为1.0mm，使产生气泡直径维持在1.0-1.5mm之间。

进一步的数字化微氧节能曝气装置的控制原理为：在进水调试初期可以人为设定一个给定的D0的控制目标值，鼓风机1可以设定为额定出风量，通过自动的闭环调节开度调节阀3的开度，使池内各区段的溶氧数值基本一致，保持在±5％范围之内，主控制器6可以记录下各开度调节阀3的开度，在进水指标没有特大变化的情况下，不需要改变开度值；由于开度调节阀3较鼓风机1的调节速度快，调节幅度有限，因此可以采用复合闭环控制的方式，即快响应的开度调节阀3通过开度调节对溶氧的控制作为副环，而响应慢、调节幅度比较大的鼓风机1通过频率调节来改变出口风量，鼓风机1的频率对溶氧的控制作为主环，根据进水历史的流量和水质指标进行综合分析，建立专家系统数据库，作为前馈对溶氧进行控制。

本发明的有益效果：它能克服现有技术的弊端，结构设计合理，在传统A20工艺的基础上，进水方式改为多点进水，利用精确曝气控制，实现短程的硝化反硝化反应，提高原脱氮除磷的效果，并同时选用新型管式微孔曝气器，提供氧利用率以达到节能的目的，同时达到有效的溶氧控制，满足脱氮除磷的要求，又达到城镇污水厂提标的排放要求。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明背景技术中传统的溶解氧反馈控制图结构示意图。

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明的控制原理结构示意图。

具体实施方式：

如图2-3所示，本具体实施方式采用以下技术方案：数字化微氧节能曝气装置包含曝气池a、鼓风机1、曝气总管2、开度调节阀3、微孔曝气支管4和D0溶氧仪5，曝气池a内按照溶氧的梯度方向垂直布置多根微孔曝气支管4，每根微孔曝气支管4的进气口均安装有开度调节阀3，在与微孔曝气支管4的曝气池a的水面也相对应的安装D0溶氧仪5，每根微孔曝气支管4的底部与曝气总管2连接，且曝气总管2的底部连接有数个鼓风机1。

作为优选，所述的数字化微氧节能曝气装置还包含主控制器6、变频器7和副控制器8，主控制器6、变频器7和鼓风机1组成闭环控制系统，开度调节阀3和副控制器8组成闭环控制系统。