本發(fā)明涉及污水處理、工業(yè)給水處理領(lǐng)域，尤其是一種多點流量分配一體化設(shè)備及其控制方法。

背景技術(shù)：

公告號為CN102001791B的中國專利提供了“一種基于多點進水調(diào)控的寒冷地區(qū)城市污水強化處理方法”，以解決同步高效的脫氮除磷、處理效果差、運行費用高和不適用于處理寒冷地區(qū)城市污水的問題。該發(fā)明通過將污水將一定比例分配到厭氧池和缺氧池，增大了污水在厭氧池和缺氧池的停留時間，若按常規(guī)工藝的停留時間設(shè)計，則可減小厭氧池和缺氧池的容積，節(jié)省建設(shè)費用；有效解決了常規(guī)工藝中碳源矛盾，使厭氧段釋磷過程及缺氧段反硝化過程中碳源充足，提高脫氮除磷效果；回流到厭氧池的污泥回流采用5％～30％的較低回流比，可達到除磷的目的；回流到好氧池首端的污泥回流采用30％～50％，硝化液回流采用100％～300％，即可達到良好的脫氮作用；有效解決了常規(guī)工藝中污泥齡的矛盾，通過配水比例控制適合脫氮和除磷的不同泥齡，提高脫氮除磷效果。

但是，目前國內(nèi)外應(yīng)用較多的分段進水或分點進水污水生物脫氮除磷處理工藝，在多點流量分配的調(diào)節(jié)上，一般都根據(jù)前期的進水水質(zhì)，設(shè)定不同的進水分配比，并通過人工調(diào)節(jié)手動閥門或閘門的形式來完成。這樣的執(zhí)行會存在兩個問題：一是不能隨時根據(jù)進水水質(zhì)的變動合理分配多點的進水流量，造成進水碳源的浪費以及氮磷去除率的降低；二是由于水質(zhì)的隨時變動會造成人工調(diào)節(jié)閥門頻繁，人工工作量大。另外在工業(yè)給水處理領(lǐng)域，同一工藝會設(shè)計成多組構(gòu)筑物或多套設(shè)備，如V型濾池、多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器等，原先設(shè)定進水手動閥門的開啟度在進水總水量發(fā)生變化時，由于非滿管流和沿程水頭損失等因素的存在，必然導(dǎo)致每組設(shè)備或構(gòu)筑物進水不均勻，這時如果通過人工方法調(diào)節(jié)，則需要較多的人工。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有分段進水或分點進水人工調(diào)整流量導(dǎo)致的技術(shù)問題和工作量大的問題，本發(fā)明提出一種多點流量分配一體化設(shè)備及其控制方法，將水源進水通過一體化智能成套設(shè)備按設(shè)定比例分配為多點進水，省去大量的人工計算和人工操作，避免因人工調(diào)整流量精度低導(dǎo)致的問題，同時還可以對不同條件下的運行處理效果進行分析和優(yōu)化。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種多點流量分配一體化設(shè)備，其特征在于，包括PLC控制器、水箱1，至少一個通過進水管總閥與水箱連接的泵送管路，多個與泵送管路連通的出水管路，所述泵送管路上設(shè)置有泵前手動蝶閥、離心泵、止回閥、泵后手動蝶閥，所述進水管總閥與水箱的管路上設(shè)置有在線COD分析儀、在線氨氮分析儀，在線COD分析儀、在線氨氮分析儀實時檢測原水的COD值及COD/NH₃比值；所述出水管路上依次設(shè)置有手動蝶閥、分配管電動蝶閥、分配管流量計、手動蝶閥；所述水箱內(nèi)設(shè)置有液位開關(guān)，所述液位開關(guān)與離心泵連接；所述在線COD分析儀、在線氨氮分析儀、分配管電動閥門均與所述PLC控制器通過信號線聯(lián)接；所述PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀、在線氨氮分析儀檢測的水箱內(nèi)儲存的水的COD值及COD/NH₃比值控制分配管電動閥門的開啟度的大小。

進一步地，出水管路的數(shù)量為三個。

進一步地，所述出水管路上還設(shè)置有分配管流量計，所述分配管流量計通過信號線與所述PLC控制器聯(lián)接，分配管流量計實時檢測所述出水管路內(nèi)的水流量、并將檢測到的流量數(shù)據(jù)反饋給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述流量信息確認和校核分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥的開啟度大小是否滿足設(shè)定的流量分配比例，并對電動調(diào)節(jié)蝶閥11的閥板開啟度進行精調(diào)或微調(diào)，最終實現(xiàn)出水管流量分配比與PLC輸出的流量分配比符合。

進一步地，所述離心泵的進水口與管道的連接采用橡膠軟管連接。

進一步地，所述離心泵為臥式離心泵。

多點流量分配一體化設(shè)備的控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在線COD分析儀、在線氨氮分析儀實時檢測水箱中的水源的COD值及COD/NH₃比值，并將檢測的數(shù)據(jù)實時傳輸給PLC控制器；

(2)所述PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀、在線氨氮分析儀檢測的水箱內(nèi)儲存的水的COD值及COD/NH₃比值，以及內(nèi)置于PLC控制器中控制策略控制分配管電動閥門的開啟度的大小

進一步地，所述多點流量分配一體化設(shè)備的出水管路為三個，所述步驟(2)中所述的控制策略為：

當(dāng)COD/NH₃≤3時，三個出水管路的三點流量分配比為55％：35％：10％；

當(dāng)3<COD/NH₃≤5時，三個出水管路的三點流量分配比為40％：40％：20％；

當(dāng)5<COD/NH₃時，三個出水管路的三點流量分配比為40％：30％：30％。

進一步地，所述多點流量分配一體化設(shè)備的控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：

(3)位于出水管路上的分配管流量計實時檢測其所位于的出水管路中的水流量，并將檢測到的流量數(shù)據(jù)反饋給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述流量信息確認和校核分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥的開啟度大小是否滿足步驟(2)中所設(shè)定的流量分配比例，并對電動調(diào)節(jié)蝶閥11的閥板開啟度進行精調(diào)或微調(diào)，最終實現(xiàn)出水管流量分配比與PLC輸出的流量分配比符 合。

本發(fā)明所述的多點流量分配一體化設(shè)備，用于工業(yè)給水處理中同一工藝設(shè)計成多組平行構(gòu)筑物或設(shè)備，直接將原水根據(jù)用水點的數(shù)量進行平均分配，水箱中的原水經(jīng)過臥式離心泵，將水源按比例同時輸送至不同的用水點；通過在線COD分析儀和在線氨氮分析儀實時檢測分析原水的水質(zhì)，并結(jié)合PLC控制器以及分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥的協(xié)同作用，實現(xiàn)根據(jù)具體水質(zhì)、設(shè)備自動控制調(diào)節(jié)各個用水點的流量分配。

該設(shè)備可用于市政污水脫氮除磷處理系統(tǒng)，為了提高進水碳源的利用率和脫氮除磷的效果，原水一般會被分配為三點進水。本發(fā)明提出的流量分配比參數(shù)是基于前期對分段進水工藝性能研究所得，一是分段進水工藝處理我國南方和北方不同水質(zhì)情況下的最佳進水流量分配比實驗得出，二是實際工程中應(yīng)用的多套多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、反滲透系統(tǒng)、混床平均供水實踐而得。

綜上所述，本發(fā)根據(jù)水源水質(zhì)和用水點需求，采用前饋+模型+反饋的控制方式，將水源進水通過一體化智能成套設(shè)備按設(shè)定比例分配為多點進水，省去大量的人工計算和人工操作，避免了因人工控制造成問題；同時，還可以對不同條件下的運行處理效果進行分析和優(yōu)化。

該設(shè)備可以根據(jù)輸送水量的大小，設(shè)計并定制輸送的水泵、管道管件尺寸、手動閥門的大小、電動調(diào)節(jié)蝶閥大小以及整體設(shè)備底座和箱體尺寸。一般適用于輸送水量為100-20000m³/d的系統(tǒng)，及中、小型的城鎮(zhèn)或農(nóng)村污水處理、工業(yè)給水處理行業(yè)。

附圖說明

圖1本發(fā)明所述多點流量分配一體化設(shè)備裝置流程圖。

圖中：1—水箱；2—在線COD分析儀；3—在線氨氮分析儀；4—進水管總閥；5—泵前手動蝶閥；6—泵前橡膠軟接頭；7—臥式離心泵；8—泵后止回閥；9—泵后手動蝶閥；10—分配管前手動蝶閥；11—分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥；12—分配管流量計；13—分配管后手動蝶閥；14—用水點輸出管線；15—智能電控柜；16—底座及箱體外罩。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，但本發(fā)明的保護范圍并不限于此。

如圖1所示，本發(fā)明所述的多點流量分配一體化設(shè)備，包括PLC控制器、水箱，至少一個通過進水管總閥與水箱連接的泵送管路，三個與泵送管路連通的出水管路，所述泵送管路上設(shè)置有泵前手動蝶閥、臥式離心泵、止回閥、泵后手動蝶閥，所述臥式離心泵的進水口與管道的連接采用橡膠軟管連接。所述進水管總閥與水箱的管路上設(shè)置有在線COD分析儀、在 線氨氮分析儀，用于實時檢測原水的COD值和COD/NH₃比值。所述出水管路上依次設(shè)置有手動蝶閥、分配管電動蝶閥、分配管流量計、手動蝶閥。所述水箱內(nèi)設(shè)置有液位開關(guān)，所述液位開關(guān)與臥式離心泵連接，用于控制臥式離心泵的開啟與關(guān)閉。所述在線COD分析儀、在線氨氮分析儀、分配管電動閥門均與所述PLC控制器通過信號線聯(lián)接。在線COD分析儀、在線氨氮分析儀將檢測原水的COD值和COD/NH₃比值發(fā)送給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀、在線氨氮分析儀檢測的水箱內(nèi)儲存的水的COD值及COD/NH₃比值控制分配管電動閥門的開啟度的大小。

本實施例中，所述出水管路上還設(shè)置有分配管流量計，所述分配管流量計通過信號線與所述PLC控制器聯(lián)接，分配管流量計實時檢測所述出水管路內(nèi)的水流量、并將檢測到的流量數(shù)據(jù)反饋給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述流量信息確認和校核分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥的開啟度大小是否滿足設(shè)定的流量分配比例，并對分配管電動閥門開啟度進行精調(diào)或微調(diào)，最終實現(xiàn)出水管流量分配比與PLC輸出的流量分配比符合。

水箱1中的原水經(jīng)過臥式離心泵，將水源按比例同時輸送至不同的用水點；每一用水點的輸送比例將根據(jù)原水的水質(zhì)，通過在線監(jiān)測儀表以及PLC控制器，來調(diào)節(jié)出水管路上電動調(diào)節(jié)蝶閥11的閥板開啟度大小，以此獲得每一用水點的水量。

本發(fā)明所述的多點流量分配一體化設(shè)備的控制方法是：在線COD分析儀、在線氨氮分析儀實時檢測水箱中的水源的COD值及COD/NH₃比值，并將檢測的數(shù)據(jù)實時傳輸給PLC控制器；所述PLC控制器根據(jù)在線COD分析儀、在線氨氮分析儀檢測的水箱內(nèi)儲存的水的COD值及COD/NH₃比值，以及內(nèi)置于PLC控制器中控制策略控制分配管電動閥門的開啟度的大小；位于出水管路上的分配管流量計實時檢測其所位于的出水管路中的水流量，并將檢測到的流量數(shù)據(jù)以4-20mA數(shù)據(jù)再傳輸反饋給PLC控制器，所述PLC控制器根據(jù)所述流量信息確認和校核分配管電動調(diào)節(jié)蝶閥的開啟度大小是否滿足所設(shè)定的流量分配比例，并對分配管電動閥門的閥板開啟度進行精調(diào)或微調(diào)，如此往復(fù)循環(huán)，最終實現(xiàn)出水管流量分配比與PLC輸出的流量分配比符合。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。