反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统，设有在反硝化滤池内的在线水浊度传感器、硝酸盐传感器和浊度测定仪、硝酸盐测定仪，还设有过程控制器和工控机，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器、等多个继电器，这些继电器经接口依序分别与相应的泵和阀门控制连接；所述清水池还设有与反硝化滤池滤料层上部连通的出水管和与反硝化滤池上部连通的储泥池。本实用新型专利技术适用于城镇污水深度处理和含氮工业废水处理，结构完善，操作简便，效率高，效果好。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种污水再生回用生物处理技术，具体是对能够进行深度脱氮污 水处理的缺氧反硝化滤池进行实时自动反冲洗的控制系统与运行方法，适用于城镇污水深 度处理和含氮工业废水处理。
技术介绍
近年来，中国经济总量的迅速增加使水资源总量日渐减少。日益严重的水环境污 染，使水资源的紧张局势进一步加剧，水资源问题已经成为中国经济和社会可持续发展的 瓶颈。污水回用对解决城市水资源短缺蕴藏着巨大潜力，污水经过适当的再生处理，可以重 复利用于河湖景观、工业冷却、绿化灌溉等多种用途，实现水在自然界中的良性循环。城市 污水就近可得，易于收集和处理，水量丰富。作为城市第二水源要比海水、雨水更加稳定、可 靠，比长距离引水更经济。开辟这种非传统水源，实现污水资源化，对于缓解水资源紧缺的 态势，保障城市供水具有重要的战略意义。近年来，国家部分地区地表水水体污染状况不断 恶化，地表水、地下水资源日益缺乏，再生水已经被作为缺水城市的重要水源。然而，由于污 水中C0D/N比较低，以及原工艺不具有反硝化功能等原因，我国大部分污水处理厂需升级 改造，以提高污水处理厂出水水质，进一步实现污水再生利用。反硝化滤池污水处理工艺将生物反硝化与物理过滤技术有机结合，既可实现生物 脱氮，又可进一步降低水中悬浮物。该工艺为污水处理厂升级改造，实现污水再生利用的优 选工艺。在污水处理工艺过程中，反硝化滤池中的滤料表面附着生长着一层生物膜，滤池在 过滤过程中生物膜不断生长增厚，需要通过反冲洗将滤池内过量生长的微生物排出系统。 反硝化滤池所用滤料粒径较小，反硝化微生物生长速率较快，这使得反硝化滤池运行过程 中易造成堵塞。滤池一旦堵塞将造成局部水力负荷增加，出水水质降低，严重时无法使滤池 正常运行，可以说反硝化滤池的反冲洗方法是保证反硝化滤池污水处理工艺正常稳定运行 的关键。目前，我国对反硝化生物虑池的反冲洗方法的研究多以机理性研究为主，该方法 还没有应用于污水处理厂升级改造和生产高品质再生水的应用实例，自然也没有对该冲洗 方法进行优化的技术出现。目前需要解决的主要技术问题有①传统生物滤池技术存在的 易堵塞、难于准确判断滤池何时需要反冲洗的问题；②如何灵活准确的控制滤池反冲洗过 程的强度，避免反冲洗强度过大造成滤池反冲后恢复时间过长，强度过低使得过度生长的 生物膜难于彻底从滤池系统中排除，滤池局部出现堵塞的问题；③如何灵活准确地控制滤 池反冲洗过程的时间，避免造成滤池所用反冲洗水量过大，增加能耗的问题；④难于保证滤 池反冲洗后，能够在最短的时间内恢复反硝化功能和过滤功能，保证获得稳定的TN和悬浮 物的达标的出水水质。这些都给反硝化生物虑池污水处理工艺获得良好再生水水质带来了 实际困难，从而阻碍了该工艺运行效果的进一步提高和工艺的推广应用。因此，需要提出一 种更好更完善的生物滤池冲洗的控制系统和和相应的科学完善的运行方法。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决上述技术问题，提出一种反硝化滤池工艺的实时自 动反冲洗控制系统。该系统和运行方法通过改变传统的生物滤池的反冲洗运行方式，并通 过实时过程控制，准确判断反硝化滤池是否需要反冲洗，灵活控制反冲洗过程所用时间及 强度，能够在节省运行费用条件下，保证反硝化滤池的反冲洗效果。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统，其特征在于设有在反硝化滤池内滤料层 上方清水区内设置的在线水浊度传感器和在线硝酸盐传感器，上述传感器分别与浊度测定 仪和硝酸盐测定仪进行信号连接，并经信号输入接口与过程控制器信号连接，过程控制器 与工控机进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线传送给过程控制器，过程 控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器、碳源投加泵继电器、碳源投加阀继电器、放水阀 继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继电器， 这些继电器经接口依序分别与进水泵、进水阀、碳源投加泵、碳源投加阀、放水阀、反冲气 泵、反冲进气阀门、反冲进水泵、反冲进水阀门控制连接；所述进水泵和进水阀设在进水池 与反硝化滤池连接的进水管上，所述放水阀设在进水池与反硝化滤池滤料层下部连接的反 冲放水管上；所述反冲进水泵和反冲进水阀设在清水池与反硝化滤池滤料层下部连通的反 冲进水管上，所述反冲气泵、反冲进气阀门通过反冲气管与反硝化滤池底部连通；所述碳源 投加泵和碳源投加阀设在碳源储药箱与反硝化滤池连接的投药管上；所述清水池还设有与 反硝化滤池滤料层上部连通的出水管；另外还设有与反硝化滤池上部连通的储泥池。本技术的反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统与现有技术相比，具有下列优占.^ \\\ ·(1)过滤效果好，出水悬浮物小于5mg/L，浊度小于5NTU，出水水质稳定，安全可 靠。本技术的出水浊度达到了我国对再生水回用于景观用水、市政杂用、工业用水和地 下回灌等的要求，这是其它生物处理工艺所不能比拟的，也是本工艺突出的优点。(2)采用的实时控制策略能够根据原水水质水量的变化实时控制滤池的过滤过程 时间，从根本上解决了滤池过滤时间过长所引起的滤池堵塞，出水水质差，碳源利用不充分 等所带来的运行成本的提高和能源的浪费。(3)采用的实时控制策略能够根据反冲洗过程生物膜的清除情况，灵活准确地确 定反冲洗过程时间，从根本上解决了因反冲洗时间过长强度过大而导致的滤池处理效果恢 复时间长，处理出水不达标，以及反冲洗时间过短强度过小而导致的滤池局部堵塞，处理出 水悬浮物高等问题。(4)主体装置采用的是反硝化滤池工艺，使有机物和含氮化合物在一个反应池内 得到去除的同时具有过滤的作用，减少了沉淀池等处理构筑物，从而降低了基建投资和整 个工艺的占地面积。(5)整个工艺由过程控制系统完成，具有管理操作方便、费用低和耐冲击负荷强等 优点。本技术可广泛应用于城市污水与再生利用或氮素含量变化较大的工业废水的深 度处理，特别适用于已建A/0、A2/0等污水处理厂生产高品质再生水的升级改造。附图说明图1是本技术反硝化滤池反冲洗控制系统的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步的说明实施例1 反硝化滤池实 时自动反冲洗控制系统，其特征在于设有在反硝化滤池1内滤料层10上方清水区内设置 的在线水浊度传感器M和在线硝酸盐传感器沈，上述传感器分别与浊度测定仪25和硝酸 盐测定仪27进行信号连接，并经信号输入接口四与过程控制器观信号连接，过程控制器 与工控机30进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线传送给过程控制器28， 过程控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器、碳源投加泵继电器、碳源投加阀继电器、放 水阀继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继 电器，这些继电器经接口依序分别与进水泵12、进水阀13、碳源投加泵15、碳源投加阀16、 放水阀18、反冲气泵19、反冲进气阀门20、反冲进水泵21、反冲进水阀门22控制连接；所述 进水泵12和进水阀13设在进水池11与反硝化滤池连接的进水管3上，所述放水阀18设 在进水池与反硝化滤池滤料层下部连接的反冲放水管6上；所述反冲进水泵和反冲进水阀 设在清水池17与反硝化滤池滤料层下部连通的反冲进本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种反硝化滤池实时自动反冲洗控制系统，其特征在于：设有在反硝化滤池（１）内滤料层（１０）上方清水区内设置的在线水浊度传感器（２４）和在线硝酸盐传感器（２６），上述传感器分别与浊度测定仪（２５）和硝酸盐测定仪（２７）进行信号连接，并经信号输入接口（２９）与过程控制器（２８）信号连接，过程控制器与工控机（３０）进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线传送给过程控制器（２８），过程控制器设有进水泵继电器、进水阀继电器、碳源投加泵继电器、碳源投加阀继电器、放水阀继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继电器，这些继电器经接口依序分别与进水泵（１２）、进水阀（１３）、碳源投加泵（１５）、碳源投加阀（１６）、放水阀（１８）、反冲气泵（１９）、反冲进气阀门（２０）、反冲进水泵（２１）、反冲进水阀门（２２）控制连接；所述进水泵（１２）和进水阀（１３）设在进水池（１１）与反硝化滤池连接的进水管（３）上，所述放水阀（１８）设在进水池与反硝化滤池滤料层下部连接的反冲放水管（６）上；所述反冲进水泵和反冲进水阀设在清水池（１７）与反硝化滤池滤料层下部连通的反冲进水管（２）上，所述反冲气泵（１９）、反冲进气阀门（２０）通过反冲气管（７）与反硝化滤池底部连通；所述碳源投加泵和碳源投加阀设在碳源储药箱（１４）与反硝化滤池连接的投药管（４）上；所述清水池还设有与反硝化滤池滤料层上部连通的出水管（５）；另外还设有与反硝化滤池上部连通的储泥池（２３）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀红，常江，李鑫伟，刘金翰，胡俊，甘一萍，杨岸明，卢爱国，
申请(专利权)人：北京城市排水集团有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11