[发明专利]一种自动测量液面高度的曝气系统及液面高度测量方法

说明书

本发明涉及一种自动测量液面高度的曝气系统及液面高度测量方法，属于曝气设备领域。气泡塔的顶端设有气泡塔顶盖，气泡塔的底端设气泡塔底板，气泡塔底板的底端通过连通管与液面高度测量柱的底端相互贯通；气泡发生器的液体输出端与气泡发生器出液管相连通，气泡发生器的液体输入端与气泡发生器进液管相连通，气泡发生器进液管从气泡塔顶盖延伸至气泡塔内，气泡发生器出液管从气泡塔底板延伸至气泡塔内；气泡发生器的气体接入端通过气泡发生器进气管与压缩气体瓶相连通；液面高度测量柱内设有液面测量浮杆，激光反射浮片漂浮于气泡塔的液面上。通过连通管将气泡塔中的大液面转换成液面高度测量柱中的小液面测量液面高度提高了液面高度测量的精度。

技术领域

本发明涉及一种自动测量液面高度的曝气系统及液面高度测量方法，属于曝气设备领域。

背景技术

在废水生物处理工艺中，曝气系统作为一个核心单元直接影响着出水的水质稳定性和处理成本。曝气系统通过向反应器内充氧，一方面提供微生物生化作用所需的溶解氧，另一方面保持反应器中微生物、底物、溶解氧的充分混合，防止活性污泥沉淀；其中氧传质过程对曝气系统的处理效率及处理成本起着关键作用。因此，准确预测氧传质过程一直是曝气领域研究开发的热点。含气率作为预测氧传质过程的重要参数要求准确测量曝气前后曝气系统的液面高度变化。

目前，测量曝气系统中液面变化的方法主要是通过常规尺子进行人工测量，在测量过程中，试验人员的操作、尺子的精度以及不同试验人员读数的差异均会使所测的液面高度有很大的误差，严重影响了预测氧传质过程的准确性。此外，还有部分研究者采用超声波技术测量曝气系统液面高度变化，超声波会对曝气系统中的气泡产生很大影响，进而会影响曝气系统的传质过程，由此测得的液面高度变化并不能客观反应曝气系统的真实传质过程。此外，在曝气过程中，液体的温度会随曝气时间的增加而升高，温度的升高不仅影响曝气系统的传质效率，还会使液体的体积发生变化从而影响液面高度测量的准确性。

发明内容

本发明为能自动精准测量曝气过程中气泡塔内液面高度的变化，提高氧传质计算的准确性，提供了一种自动测量液面高度的曝气系统及液面高度测量方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明所述的一种自动测量液面高度的曝气系统，包括气泡塔、气泡发生器、液面高度测量柱、液面测量浮杆、激光反射浮片、气泡塔温控层、压缩气体瓶；所述的气泡塔的顶端设有气泡塔顶盖，气泡塔的底端设气泡塔底板，气泡塔底板的底端通过连通管与液面高度测量柱的底端相互贯通；气泡发生器的液体输出、输入端分别设有气泡发生器出液管及气泡发生器进液管；气泡发生器进液管从气泡塔顶盖延伸至气泡塔内，气泡发生器出液管从气泡塔底板延伸至气泡塔内；气泡发生器的气体接入端通过气泡发生器进气管与压缩气体瓶相连通；液面高度测量柱内设有液面测量浮杆，激光反射浮片漂浮于气泡塔的液面上。

本发明所述的自动测量液面高度的曝气系统，所述的气泡塔的侧壁外侧设有气泡塔温控层，气泡塔温控层与的气泡塔的侧壁之间设有温度传感器；温度传感器的信号输出端与温度信号处理器的信号接收端相连，温度信号处理器的控制端与气泡塔温控层相连。温度传感器与温度信号处理器通过数据线相连，用于监测气泡塔内液体温度。气泡塔温控层是一种半导体制冷膜，用其完全包裹气泡塔外壁，气泡塔温控层通过数据线与温度信号处理器相连，当温度传感器监测到气泡塔内的液体温度超过预设值时温度信号处理器会启动气泡塔温控层为气泡塔内的液体降温直到液体温度等于预设值，从而使气泡塔中液体的温度恒定。