本实用新型专利技术公开了一种测定机加池污泥沉降比和最佳沉降比的装置和利用该装置测定污泥沉降比、最佳沉降比的方法，该装置包括壳体、沉降组件、界面观察组件、控制组件，壳体内部具有空腔；沉降组件、界面观察组件设置在壳体内部空腔中；沉降组件包括两根相互串联的沉降管，第一沉降管的体积大于或等于第二沉降管的体积，第一沉降管与第二沉降管通过连接管相连通，将第一沉降管内的沉降、浓缩后的浓缩污泥液注入第二沉降管。本实用新型专利技术装置为结构简单、小巧紧凑的便携式装置，自动控制，获取污泥液中污泥的“沉降比”与“最佳沉降比”，克服了人为的主观因素，数据测定精确，可自动取样、自动分析污泥沉降特性，为自来水处理运行提供指导下参数。
【技术实现步骤摘要】
一种测定污泥沉降比、最佳沉降比的装置
本技术涉及一种污泥分析装置及污泥分析方法，特别涉及一种自来水处理过程中污泥沉降速度的分析装置和最佳沉降比的分析方法，属于给水处理领域。
技术介绍
机械加速澄清池(机加池)是一种将絮凝反应过程与澄清分离过程综合于一体的净水构筑物，其利用池中的循环泥渣与原水中的杂质颗粒相互接触、絮凝达到高效泥水分离的效果。机加池出水水质不仅与适宜的混凝方案有关，还与池内污泥量的控制有很大关系，机加池运行的核心是对池内污泥的管理。污泥“沉降比”是反映污泥液浓度和污泥沉降性能的一个参数，通常指的是“n分钟沉降比”，即将一定体积V的污泥液静置放置，让其自由沉淀出现泥水分层，静止分层为上清液和浓缩泥层。静置n分钟后，读取下层浓缩泥层的体积V1，“n分钟沉降比”即为浓缩泥层体积占整个污泥液体积的百分比V1/V(％)；实际测定过程中一般是将机加池第二反应室内活性污泥混合液迅速倒进1000ml量筒中至满刻度，静置沉淀n分钟后，读取n分钟污泥沉降比(％)。污泥沉降比不仅能够反映所测污泥的浓度，还能一定程度反映其沉降性能，反映机加池运行过程的污泥量，参照“n分钟沉降比”数值可指导控制、调节池内的污泥总量。“n分钟沉降比”是机加池运行管理的必要参数，根据管理习惯不同，n为5、10、15分钟等。目前主要是通过人工测量污泥液的沉降比来判断污泥总量是否合适，“沉降比”超过一定数值要排泥，否则不排，在人工测定污泥沉降比的过程中，人工量取污泥液体积、人工掐算静置时间、人眼直接读取泥水分界面的方式来获取污泥“n分钟沉降比”数据，即人工用量筒取得污泥液后，静置，使得泥水分层，上层变为清液，下层变为浓缩的污泥，随着静置时间的延长，泥水分界面不断下降，静置一定时间时读取泥水分界面所在刻度数，即可得到下部浓缩污泥的体积占总污泥液体积的百分比，此百分比数值即为“沉降比”。针对给水处理领域中污泥液浓度，行业内多采用“10分钟沉降比”数值作为控制参数，即污泥液静置10分钟时得到的沉降比数值。“10分钟沉降比”数值超过某个控制值(例如25％)时需要排泥，而且所述的某个控制值也是运行人员的经验值，不同的运行人员控制的经验值不同。由于在机加池的传统运行管理模式中，“n分钟沉降比”的控制值并不是一个明确的数字，仅是一个较为粗糙的范围(比如20％-25％)，是运行人员根据当时的进水量、出水浊度等运行条件凭经验得到，无法给出具体指标，因此对机加池内污泥的排泥时机的控制比较随意。如“10分钟沉降比”为25％-30％时均可进行排泥，在这个阶段排泥，都能使机加池处于正常范围，但所带来的运行能耗、出水水质是有区别的。另外，若机加池进水量发生突变，运行人员由于不能预测突变后的污泥“n分钟沉降比”，当进水量突然增大时，有可能因“n分钟沉降比”控制过高而出现出水浊度不合格现象，会导致后续滤池工艺的负荷增大。为了克服污泥沉降比测定方法中存在的人为主观因素影响，以及克服由于排泥控制参数“污泥n分钟沉降比”是一个粗糙的经验值，以及该经验值是一个人为的粗略的经验值范围而导致机加池排泥存在效率低、控制指标不明确、管理不规范等问题，根据在测定“n分钟沉降比”的过程中泥水界面的沉降速度，与机加池进水量进行联合分析，得到“最佳n分钟沉降比”。“最佳沉降比”体现了一种更加精准、更加节能降耗的机加池运行管理模式。“最佳沉降比”是由机加池当前进水量和当前污泥沉降速度共同决定的，是机加池当前运行条件下的理论上的最佳值，它最大的特点是“分析当下”。由于“污泥沉降速度”取决于污泥液的泥质和浓度，而泥质指污泥液的组成成分，不同泥质的污泥液的“污泥沉降速度”可能会不同；而在同种泥质条件下，污泥液浓度越大，“污泥沉降速度”越慢。机加池的进水量决定了上升流速，污泥性质决定了污泥沉降速度，当上升流速和污泥沉降速度相等时，泥渣层能够稳定悬浮在池内的澄清区，最大限度发挥截流水中杂质的作用。当机加池内上升流速和污泥沉降速度相等时泥渣层污泥的沉降比，即为最佳沉降比。根据已知的进水量即可得到与之对应的污泥沉降速度(即池内污泥的“最佳沉降速度”)，而一种污泥的沉降速度与此种污泥的n分钟沉降比也有一一对应的关系(也就是说如果某种污泥的沉降速度固定，则其n分钟沉降比也已经固定)，已知“最佳沉降速度”即可得到“最佳n分钟沉降比”，即所说的“最佳沉降比”。当已知一个“污泥沉降速度”就可以分别对应两个量(即“进水量”，“n分钟沉降比”)。“n分钟沉降比”是对当前运行状态下污泥液沉降性能的一个分析测定值，而“最佳n分钟沉降比”则是测定了当前泥质下三种不同浓度污泥的沉降速度后，结合进水量分析得到曲线，再通过曲线找出的估算值。“n分钟沉降比“只能指导工作人员排泥的时机，不能对即将改变的进水量所带来的n分钟沉降比变化作出预估，也不能给出当前机加池理论上所应控制的n分钟沉降比具体数值，它只是一个实测值。“最佳n分钟沉降比”不仅可以根据即将变化的进水量给出预估的沉降比数值，而且在没有水量变化时，也能提供给运行人员一个精确的控制指标，把以往无法具体给出的n分钟沉降比数值作出了具体的量化，有利于运行人员参考。目前，现有机加池的运行管理方法主要以人工为主，完全由人工完成，不仅具有很大的主观性，而且测定的数据不精确；另外由于机加池内澄清区的斜管挡住了泥层，工作人员看不到泥渣层位置，只能根据单一参数“沉降比”来控制污泥量，排泥量、排泥时间及排泥频次全凭经验进行，不能精细排泥；另外人工读取沉降比耗时、费力，水厂中多个池的沉降比测定一次至少需要2小时。许多大城市水厂运行过程中原水水质、水量都有可能较大幅度变化，直接影响着机加池内的污泥沉降特性，因此，能够及时、准确地掌握池内的污泥沉降速度是至关重要的；另外，面对稳定运行的机加池，如何针对将要发生的水量及水质变化，预估可行的排泥调控方案，将对保障水厂工艺系统的稳定具有非常重要的意义。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有自来水处理过程中机械加速澄清池内污泥沉降比测定分析过程中存在较大的人为主观性，主观影响大，测定数据精确性差；并且只能根据单一参数“沉降比”来控制机加池内污泥量、排泥量，无法量化沉降比的具体数值；而且排泥时间及排泥频次全凭个人经验进行，不能进行精细排泥；另外测定“沉降比”耗时，测定效率低等，且人工不易测定“最佳沉降比”等技术缺陷，提供一种测定污泥沉降比、最佳沉降比的装置和利用该装置测定污泥沉降比、最佳沉降比的方法，本技术装置为结构简单、小巧紧凑的便携式装置，自动控制，获取污泥液中污泥的“沉降比”与“最佳沉降比”，克服了人为的主观因素，数据测定精确，可自动取样、自动分析污泥沉降特性，为自来水处理运行提供指导下参数。为实现本技术的目的，一方面提供一种测定机加池内污泥沉降比、最佳沉降比的装置，包括壳体、沉降组件、界面观察组件、控制组件，所述壳体内部具有空腔；沉降组件、界面观察组件设置在壳体内部空腔中；所述沉降组件包括两根相互串联的第一沉降管和第二沉降管，其中第一沉降管的体积大于或等于第二沉降管的体积，所述第一沉降本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测定污泥沉降比、最佳沉降比的装置，包括壳体、沉降组件、界面观察组件、控制组件，其特征是，所述壳体内部具有空腔；沉降组件、界面观察组件设置在壳体内部空腔中；所述沉降组件包括两根相互串联的第一沉降管和第二沉降管，其中第一沉降管的体积大于或等于第二沉降管的体积，所述第一沉降管与第二沉降管通过连接管相连通，将第一沉降管内的沉降、浓缩后的浓缩污泥液注入第二沉降管。/n
【技术特征摘要】
1.一种测定污泥沉降比、最佳沉降比的装置，包括壳体、沉降组件、界面观察组件、控制组件，其特征是，所述壳体内部具有空腔；沉降组件、界面观察组件设置在壳体内部空腔中；所述沉降组件包括两根相互串联的第一沉降管和第二沉降管，其中第一沉降管的体积大于或等于第二沉降管的体积，所述第一沉降管与第二沉降管通过连接管相连通，将第一沉降管内的沉降、浓缩后的浓缩污泥液注入第二沉降管。
2.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述控制组件包括：PLC控制器、电源和电脑，其中PLC控制器和电源设置在壳体内部，所述电脑设置在壳体的外部或镶嵌在壳体的外表面，接收并记录观察组件传送的图像数据并进行处理；PLC控制器与电源、电脑电连接。
3.如权利要求2所述的装置，其特征是，所述壳体的内部设置竖向隔板，将壳体分割成两个相互独立的部分，其中一部分为沉降部，其内安装所述的污泥沉降组件；另一部分为控制部，其内安装控制组件的电源和PLC控制器。
4.如权利要求1所述的装置，其特征是，所述界面观察组件为1个或2个摄像...
【专利技术属性】
技术研发人员：李礼，顾军农，马建军，李玉仙，王敏，杨扬，柴文，许光，
申请(专利权)人：北京市自来水集团有限责任公司技术研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11
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