一种城市污水厂进水毒性预警监测的装置

摘要

本发明公开了一种城市污水厂进水毒性预警监测的装置。包括污水系统、污泥系统、污水泵、污泥泵、完全混合预警反应器、磁力搅拌器、磁力搅拌子、曝气机、曝气头、DO₁电极探头、DO₁传感器、溢流口、PLC控制系统、封盖、通气孔、混合液扰流挡板、电极固定预留孔、DO₂传感器、DO₂电极探头和进水储存器；使用外部曝气设备对预警反应器进行曝气，通过DO₁传感器对完全混合预警反应器内的DO进行实时监测，数据经过PLC系统采集与分析，根据公式DO_T%=(DO₁₂-DO₁₁)/DO₁₁*100计算出DO_T%，与预先植入的数值进行比较，能对污水厂进水的毒性情况进行判断。本发明节省了污水与污泥的储存设备，便于维护与管理，监测结果更具有代表性，减少误报警，提高准确率。

主权项

一种城市污水厂进水毒性预警监测装置，其特征在于，包括污水系统（1）、污泥系统（2）、污水泵（3）、污泥泵（4）、完全混合预警反应器（5）、磁力搅拌器（6）、磁力搅拌子（7）、曝气机（8）、曝气头（9）、DO₁电极探头（10）、DO₁传感器（11）、溢流口（12）、PLC控制系统（13）、封盖（14）、通气孔（15）、混合液扰流挡板（16）、电极固定预留孔（17）、DO₂传感器(18)、DO₂电极探头(19)和进水储存器(20)；与污水系统（1）和污泥系统（2）连通的完全混合预警反应器（5），完全混合预警反应器（5）为圆柱形一体混合反应器，器壁上均匀置有混合液扰流挡板（16），通过管路分别与污水系统（1）和污泥系统（2）连接，泥水在完全混合预警反应器（5）反应完后由溢流口（12）排出，DO监测系统包括置于混合液中的DO₁电极探头（10）和置于进水储存器（20）中的DO₂电极探头（19），并分别通过DO₁传感器（11）和DO₂传感器（18）与PLC控制系统（13）连接；污水系统（1）与完全混合预警反应器（5）之间的连接管路上置有污水泵（3），污泥系统（2）与完全混合预警反应器（5）之间的连接管路上置有污泥泵（4）；完全混合预警反应器（5）底部配置有磁力搅拌器（6），通过控制磁力搅拌子（7）转动使混合液均匀分布，利用曝气机（8）连接曝气头（9）对完全混合预警反应器（5）中的混合液进行曝气，并控制DO值；完全混合预警反应器（5）的器壁上均匀置有8个条状混合液扰流挡板（16），顶部封盖（14）上留有通气孔（15）和电极固定预留孔（17）；进水储存器（20）内置有DO₂电极探头（19），实时监测进水DO₂值，并把数值通过DO₂传感器（18）反馈给PLC控制系统（13），根据其分析结果，控制完全混合预警反应器(5)中DO₁电极探头（10）是否进行数据监测；进行监测的步骤为：（1）将污泥流量Q₁和污水流量Q₂控制为Q₁: Q₂=1～2:3，使进入完全混合预警反应器的混合液中含有污泥浓度为1000～1500mg/L，打开磁力搅拌器并控制磁力搅拌子的转速，打开曝气泵，并调节气量使完全混合预警反应器中的DO值为2.5±0.3mg/L，控制混合液的水力停留时间为1～3min，保证污水与污泥能够充分接触反应；DO₁值取样时间间隔为15s；（2）利用与DO₁传感器连接的DO₁电极探头对完全混合预警反应器中溢流口处的混合液进行连续监测，并把采集到的数据输入到PLC控制系统中进行计算与分析；（3）PLC控制系统首先对进水储存器中监测到的DO₂数值进行判断：当DO₂小于设定值时，PLC控制系统正常运行；当DO₂大于设定值时，PLC控制系统停止对完全混合预警反应器中的DO电极探头监测到的DO₁数据进行采集与分析，直到恢复前步条件；（4）在步骤（4）正常执行条件下进行；PLC系统（13）对DO₁电极探头（10）监测到的数据DO₁进行分析，根据预植入公式：DO_T%=(DO₁₂‑DO₁₁)/DO₁₁×100计算出DO_T%，其中DO₁₁为基线值，DO₁₂为系统受冲击后监测的数值，并与预设的DO突变率DO_T1 、DO_T2 和DO_T3比较：当DO_T≤DO_T1，不报警，指示灯绿色，表明进水中不含污泥毒性物质；当DO_T1<DO_T≤DO_T2，报警，指示灯橙色，表明进水中含有污泥毒性物质，毒性较小，需要适当关注；当DO_T2<DO_T≤DO_T3，报警，指示灯黄色，表明进水中含有污泥毒性物质，毒性较大，需采取适当措施；当DO_T≥DO_T3，报警，指示灯红色，表明进水中含有污泥毒性物质，毒性很大，需要采取污水厂受冲击的应急方案。