一種污泥深度脫水全過程自動控制系統及處理方法技術方案

本發明專利技術公開了一種深度污泥深度脫水全過程自動控制系統及處理方法，系統包括污泥預濃縮控制系統、污泥調質控制系統、污泥深度脫水控制系統及泥餅傳送控制部分；本發明專利技術基于優化算法對整個污泥深度脫水工藝進行過程控制。系統的設計理念是使脫水過程在用戶設定的邊界范圍內運行成本始終最低，總體性能維持最佳。為污泥調理及深度脫水一體化工藝提供實時監控，在設定目標范圍內使藥劑量最低、處理能力最大、得到的泥餅符合設定要求，確保系統穩定持續的最優化運行。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及污泥處理的
，特別涉及一種基于優化算法的污泥深度脫水全過程自動控制系統及處理方法。
技術介紹
隨著城市污水和工業污水截留率的提高和污水處理效率的改進，使得在污泥總量迅速增加。我國2009年已建成污水處理廠1214座，污水處理率達到75. 25%，干污泥總產量約900萬噸。國內城市污水廠普遍采用機械方式對污泥脫水處理，濾餅含水率一般在 75 85%，遠不能滿足最新的環保要求。污泥填埋和堆肥處置須含水率低于60%，污水廠以儲存為目的將污泥運出廠界的，須將污泥脫水至含水率50%以下。污泥調質及深度脫水一體化工藝近年來被成功應用，可將污泥脫水至50飛0%。污泥處理費用成為污水處理過程的重要部分，迫于環境管理的更高要求及脫水污泥資源化無害化要求，污泥處理費用在未來將更高。因此，確保污泥脫水過程在最優化狀況下運行變得越來越重要。由于國內污泥處理起步較晚，據我們所知，基于化學調質深度脫水工藝的過程控制系統鮮有報道。影響污泥脫水的因素很多，污泥本身的特性是其中之一。受原水的影響及處理工藝的影響，進料污泥處于不斷變化狀態，使系統處于欠佳工況運行，導致泥餅的含水率升高、藥劑消耗較大，因此亟需一種污泥脫水過程控制系統確保工藝過程始終處于最優工況下運行。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種污泥調質及深度脫水一體化過程的控制系統。本專利技術的另一目的在于，提供一種基于上述控制系統的控制方法。為了達到上述第一目的，本專利技術采用以下技術方案本專利技術一種污泥深度脫水全過程自動控制系統，包括污泥預濃縮控制部分、污泥調質控制部分、污泥深度脫水控制部分及泥餅傳送控制部分；所述污泥預濃縮控制部分控制污泥預濃縮工藝段；所述污泥調質控制部分控制藥劑投加及調質過程；所述污泥深度脫水控制部分控制壓濾脫水工藝段；所述泥餅傳送控制部分控制泥餅傳送工藝段；該全過程自動控制系統采用現場電纜及儀表設備連接，將各測量參數引入優化控制系統，對加藥量及運行時間進行修正。優選的，污泥預濃縮控制部分由重力濃縮罐、液位計、電動閥及第一污泥泵組成， 所述液位計安裝在重力濃縮罐中，所述第一污泥泵通過電動閥連接至重力濃縮罐。污泥預濃縮控制部分根據污泥重力沉降曲線數據庫確定沉降時間，由液位高度控制電動閥將上清液緩慢排出。優選的，污泥調質控制部分由配藥罐、污泥調質罐、第二污泥泵、污泥濃度計、流量計、液位計及電動閥組成，所述第二污泥泵分別連接重力濃縮罐和污泥調質罐，所述加藥罐連接污泥調質罐；所述污泥濃度計和流量計設置在第二污泥泵和污泥調質罐之間的管道上，污泥調質控制部分根據藥劑投加量與污泥脫水性能曲線數據庫，由污泥濃度計及流量數據決定加藥量，控制加藥流量大小。優選的，污泥深度脫水控制部分由進料泵、隔膜壓濾機、壓榨水泵、壓榨水箱及流量計組成，所述進料泵連接隔膜壓濾機，所述壓榨水泵一端連接隔膜壓濾機，另一端連接壓榨水箱，所述流量計設置在壓濾機濾液出口管道上，根據壓濾出水流量與進料流量的比值， 調整進料泵頻率，控制進料壓力，當出水流量與進料量流量比值小于設定值時停止進料泵， 開啟壓榨水泵，否則設置報警程序；當出水流量小于另一設定值時停止壓榨水泵，壓濾過程結束。優選的，所述泥餅傳送控制部分包括皮帶傳送機和污泥含水率測定儀，傳送機上方安裝污泥含水率在線測定儀，若污泥含水率低于設定值則外運，否則增加壓榨時間和藥劑用星。優選的，建立藥劑加藥量與污泥脫水性能數據庫，污泥沉降曲線數據庫，以及以深度脫水過程中主要設備的電耗及水耗、藥劑費用等參量構建運行成本數據庫，優化各工藝參數，并作出應對措施。為了達到上述第二目的，本專利技術采用以下技術方案基于上述控制系統的污泥深度脫水方法，包括下述步驟SI、二沉池污泥進入重力濃縮罐，根據沉降時間數據庫設定沉淀時間，上清液由液位高度控制排出，泥水分離；S2、泥水分離后，啟動污泥泵將濃縮污泥送入污泥調質罐，按加藥量與污泥濃度實驗曲線數據庫控制調質罐的加藥量，進行污泥調質；S3、經過調質后的污泥打入隔膜壓濾機，通過檢測隔膜壓濾機出水管道與污泥進料量的比值調整進料泵頻率，隨著比值減小而增大頻率，加快轉速；當出水流量與進料流量小于設定值時停止進料泵，啟動壓榨水泵和閥門，開始進行隔膜壓濾，此時當出水流量小于設定值時壓榨水泵閥關閉，完成壓濾過程；S4、泥餅通過輸送機往外輸送，而輸送機運行速率通過進料中泥餅量的計算控制調整泥餅輸送機速率。優選的，步驟S4中，還包括通過進料污泥量、污泥濃度及進料時間監控，計算泥餅產生量，控制傳送帶速率；在步驟S4之后，通過污泥含水率測定儀對泥餅含水率進行在線分析，若泥餅高于含水設定值，則增加壓榨時間和藥劑用量。優選的，在步驟SI中，通過污泥濃度計監測進料污泥濃度，確定投藥量，并輔以pH 控制修正。優選的，步驟S3中，通過隔膜壓濾機進料流量及出水流量監控，得出出水流量與進料流量的比值，控制進料泵的頻率，調整進料壓力。本專利技術相對于現有技術具有如下的優點及效果I、本專利技術是基于優化算法對整個污泥深度脫水工藝進行過程控制，系統的設計理念是使脫水過程在用戶設定的邊界范圍內運行成本始終最低，總體性能維持最佳。同時本專利技術為污泥調理及深度脫水一體化工藝提供實時監控，在設定目標范圍內使藥劑量最低、 處理能力最大、得到的泥餅符合設定要求，確保系統穩定持續的最優化運行。2、本專利技術的控制系統構建與不同工藝參數對應的運行成本數據庫，可以確保工藝參數在最高效工況下運行，降低污泥脫水運行費。附圖說明圖I. a是本專利技術污泥深度脫水工藝流程圖I. b是污泥深度脫水工藝流程圖2是污泥深度脫水控制方法流程圖。具體實施方式下面結合實施例及附圖對本專利技術作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例本專利技術污泥深度脫水處理工藝如圖La、圖l.b所示，包括污泥預濃縮部分、污泥調質部分，污泥深度脫水部分和泥餅輸送部分。工藝路線描述二沉池I污泥經第一污泥泵2輸送進入重力濃縮罐3、4，在重力濃縮罐經過2-7個小時的沉淀，泥水分離。通過液位計檢測的實際液位與設定值比較控制出水電動閥14 16、17 19的開閉。濃縮后的污泥用第二污泥泵9輸送進入污泥調質罐5、6，電動閥20、21控制濃縮后的污泥排放輸送，進入調質罐內的污泥管道上安裝污泥濃度計22。配藥罐10、11分別加入經混合均勻的藥劑，經配藥泵12、13分別加入污泥調質罐5、6中。經過調質后的污泥用第三污泥泵7打入隔膜壓濾機 23，當進料停止時，開啟壓榨水泵26，壓榨水泵通過電動閥27與隔膜壓濾機連接，壓榨水箱 25通過電動閥28與隔膜壓濾機連接，從壓榨水箱25抽水開始進行隔膜壓濾，隔膜壓濾過程結束后，泥餅通過皮帶傳送機24往外輸送。另外，通過污泥含水率測定儀29對泥餅含水率進行在線分析，其中，圖I. a和圖l.b通過連接件8連接起來。如圖2所示，本實施例污泥深度脫水方法及自動控制系統，包括下述步驟SI、將污泥輸送入污泥重力濃縮罐，根據數據庫沉降時間曲線設定污泥沉淀時間， 泥水分離后，根據上清液的液位高度值，控制上清液出水電動閥的開閉；S2、濃縮后的污泥用螺桿泵送入污泥調質罐，進入調質罐內的污泥管道上安裝污泥濃度計，根據加藥量與污泥濃度實驗曲線數據庫，計算加藥量流量，控制調質罐的加藥量，攪拌電機與配本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種污泥深度脫水全過程自動控制系統，其特征在于，包括污泥預濃縮控制部分、污泥調質控制部分、污泥深度脫水控制部分及泥餅傳送控制部分；所述污泥預濃縮控制部分控制污泥預濃縮工藝段；所述污泥調質控制部分控制藥劑投加及調質過程；所述污泥深度脫水控制部分控制壓濾脫水工藝段；所述泥餅傳送控制部分控制泥餅傳送工藝段；該全過程自動控制系統采用現場電纜及儀表設備連接，將各測量參數引入優化控制系統，對加藥量及運行時間進行修正。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：于廣平，唐嘉麗，郭高飛，苑明哲，劉堅，岳秀，
申請(專利權)人：廣州中國科學院沈陽自動化研究所分所，
類型：發明
國別省市：