一種全自動的製漿造紙汙水處理控制系統的製作方法

2023-05-28 15:16:26 1

技術領域

本發明涉及紙漿造紙汙水處理技術領域，特別涉及一種全自動的製漿造紙汙水處理控制系統。

背景技術：

傳統的製漿造紙汙水處理系統主要包括初沉系統、生物反應系統、二沉系統、汙泥回流系統、深度處理系統、剩餘汙泥排放系統。各功能單元的主要參數沒有完整的在線檢測和連鎖控制；例如：營養鹽等化學藥品的添加依靠人工控制；能耗、溶解氧、汙泥回流系統不能與製漿造紙汙水COD、流量、汙泥濃度等關鍵工藝指標連鎖控制，導致出水水質不穩定、運行費用和處理成本高，容易出現汙泥膨脹、老化和出水水質不達標等問題。

技術實現要素：

本發明主要解決傳統汙水處理系統存在的運行成本高、排放水質不穩定的技術問題，提供一種運行管理方便、自動化程度高、運行成本低、排放水質穩定的全自動製漿造紙汙水處理控制系統。

為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案是：

一種全自動的製漿造紙汙水處理控制系統，包括冷卻系統、初沉系統、生物反應系統、二沉系統、深度處理系統、終沉系統、汙泥濃縮系統、DCS集中控制系統。

所述冷卻系統、初沉系統、生物反應系統、二沉系統、深度處理系統、終沉系統、汙泥濃縮系統均安裝有傳感器及控制器，並與DCS集中控制系統連接。

本系統的汙水依次流經冷卻系統、初沉系統、生物反應系統、二沉系統、深度處理系統、終沉系統。

以上所述初沉系統、二沉系統、終沉系統與汙泥濃縮系統均設有排泥管，所述二沉系統設有與生物反應系統聯通的汙泥回流管。

以上所述冷卻系統根據進水流量、汙水提升池內液位計以及進出水溫度傳感器，經DCS集中控制系統的計算後，自動控制進冷卻塔汙水提升泵的功率以及冷卻塔風機的變頻器，從而控制汙水的出水溫度，並且通過配備的檢測裝置，對進水COD在線檢測，對汙水進水全面監控。

以上所述初沉系統根據進水的汙染物濃度和流量經DCS集中控制系統的計算後，自動控制初沉系統的抽泥泵運轉，調節抽泥量。

以上所述生物反應系統可根據進水汙染物濃度和流量經DCS集中控制系統計算後，自動控制營養鹽加入量、表曝機的曝氣量和溶解氧含量。

以上所述二沉系統根據進水的汙染物濃度、流量及生物反應系統的汙泥濃度，經DCS集中控制系統的計算後，自動控制回流泵以及排泥泵的功率，調節二沉系統的汙泥回流量和剩餘汙泥的排出量。

以上述生物反應系統根據進水的汙染物濃度、流量和汙水中的溶解氧含量，經DCS集中控制系統的計算後，自動控制曝氣池內的表曝機的運行功率，調節汙水的溶解氧含量。

以上所述深度處理系統包括氧化塔緩衝槽、氧化塔和中和脫氣池，二沉系統出水COD在線檢測系統、流量檢測系統、化學藥品添加計量和連鎖功能；所述氧化塔可根據二沉系統出水COD和流量經DCS集中控制系統的計算後，自動控制加藥泵的功率，調節化學藥品的添加量。

以上所述終沉系統根據二沉系統出水的汙染物濃度和流量，經DCS集中控制系統的計算後，自動控制抽泥泵的功率；終沉系統出口設有標準溝，標準溝設有最終出水的COD、BOD、色度在線檢測、遠程視頻監視系統，並錄入DCS控制系統中。

以上所述汙泥濃縮系統將剩餘汙泥通過沉澱、濃縮，並最終通過汙泥壓濾系統處理後送至鍋爐作為燃料處理。

以上所述DCS集中控制系統顯示整個汙水處理系統畫面，並與公司調度系統、OA系統、環保局監管系統連接，實現信息共享，實時遠程監控和管理。

一種全自動的製漿造紙汙水處理控制系統，適用於處理各類木材、麥草、蘆葦、芒稈、蔗渣、棉麻、廢紙製漿造紙廢水。

本發明的有益效果是：

本發明採用製漿造紙汙水處理全自動控制系統，自動化程度高，杜絕人工控制的滯後性，對各單元的實時工藝進行科學地計算後實施及時調控，為活性汙泥營造最佳的生存環境，極大提高生物反應系統的汙染物去除率；並實現二沉系統出水水質與深度處理系統加藥聯鎖，及時調整深度處理系統化學藥品用量，提高汙染物去除效率大幅提高，水處理成本大幅降低；出水水質穩定、排放指標合格率高；維護方便，系統故障率極低；能夠實現在線遠程監控，方便公司管理層、環保局及時監控、掌握動態。

附圖說明

圖1是本發明一較佳實施例的工作流程圖；

圖2是對圖1中所指部件1冷卻系統的工作流程圖；

圖3是對圖1中所指部件2初沉系統的工作流程圖；

圖4是對圖1中所指部件3生物反應系統的工作流程圖；

圖5是對圖1中所指部件4二沉系統的工作流程圖；

圖6是對圖1中所指部件5深度處理系統的工作流程圖；

圖7是對圖1中所指部件6終沉系統的工作流程圖；

圖8是對圖1中所指部件7汙泥濃縮系統的工作流程圖。

圖1中的標記如下：1、冷卻系統，2、初沉系統，3、生物反應系統，4、二沉系統，5、深度處理系統，6、終沉系統，7、汙泥濃縮系統，8、DCS集中控制系統。

圖2中的標記如下：8、DCS集中控制系統，9、汙水提升池，10、冷卻塔汙水提升泵，11、冷卻塔風機。

圖3中的標記如下：8、DCS集中控制系統，11、冷卻塔風機，12、初沉池，13、抽泥泵a，14、汙泥濃縮池。

圖4中的標記如下：8、DCS集中控制系統，12、初沉池，15、營養鹽加入泵，16、表曝機，17、生化反應池。

圖5中的標記如下：8、DCS集中控制系統，17、生化反應池，18、二沉池，19、汙泥回流泵，20、剩餘汙泥排出泵。

圖6中的標記如下：8、DCS集中控制系統，18、二沉池，21、氧化塔緩衝槽，22、氧化塔，23、中和脫氣池，24、芬頓藥劑加藥泵。

圖7中的標記如下：8、DCS集中控制系統，23、中和脫氣池，25、終沉池，26、標準溝，27、抽泥泵b。

圖8中的標記如下：8、DCS集中控制系統，13、初沉池抽泥泵a，14、汙泥濃縮池，20、二沉池剩餘汙泥泵，27、終沉池抽泥泵b，28、汙泥壓濾系統。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及及實施例，對本發明進行進一步詳細說明，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。

實施例1：

如圖1，一種全自動的製漿造紙汙水處理控制系統，包括冷卻系統1、初沉系統2、生物反應系統3、二沉系統4、深度處理系統5、終沉系統6、汙泥濃縮系統7、DCS集中控制系統8。

所述冷卻系統1、初沉系統2、生物反應系統3、二沉系統4、深度處理系統5、終沉系統6、汙泥濃縮系統7均安裝有傳感器及控制器，並與DCS集中控制系統8連接。

本系統的汙水依次流經冷卻系統1、初沉系統2、生物反應系統3、二沉系統4、深度處理系統5、終沉系統6。

所述初沉系統2、二沉系統4、終沉系統6與汙泥濃縮系統7均設有排泥管，所述二沉系統4與生物反應系統2設有汙泥回流管。

工作時，汙水經冷卻系統1冷卻後的汙水進入初沉系統2進行泥水分離，上層的清液溢流至生物反應系統3，下層的汙泥由泵抽至汙泥濃縮系統7。

汙水在生物反應系統3與活性汙泥進行生化反應後，溢流至二沉系統4進行泥水分離，上層清液經泵送深度處理系統5，下層的汙泥部分回流至生物反應系統3，剩餘的汙泥被泵送至汙泥濃縮系統7，回流的汙泥及剩餘的汙泥的量均由自控系統自動計算。

二沉系統4上層的清液溢流至深度處理系統5進行深度處理。

深度處理系統5的出水自流至終沉系統6進行最終的泥水分離，上層的清液排放至標準溝，由標準溝安裝的色度、COD、BOD檢測儀實時檢測，達標排放；下層的汙泥經泵送至汙泥濃縮系統7。

生物處理工段可根據進水汙染物含量的檢測數據，結合各傳感器的實時數據，對汙泥生存環境進行在線控制，為活性汙泥營造最佳的生存環境，大幅提升汙泥的活性，確保極高的汙染物去除率。

深度處理工段可根據生物處理工段出水的剩餘COD及流量，對化學品加入量進行在線控制，確保化學品加入量合理，在達到理想處理效果的同時做到不浪費化學品。

參閱圖2，本發明所述冷卻系統，可根據汙水提升池9內的液位以及進水的溫度傳感器、流量計，經DCS集中控制系統8計算後，自動控制冷卻塔汙水提升泵10的功率以及冷卻塔風機11的變頻器，從而控制汙水出水的溫度。並且還配備有進水COD在線檢測裝置，將進水的汙染物濃度反饋至DCS集中控制系統8。

參閱圖3，本發明所述初沉系統，可根據進入初沉池12汙染物濃度和流量，經DCS集中控制系統8計算後，自動控制抽泥泵13的運行頻率，從而控制進入汙泥濃縮池14的汙泥量。

參閱圖4，本發明所述生物反應系統，可根據進入生化反應池17的汙染物濃度和流量，經DCS集中控制系統(8)計算後，自動控制營養鹽加入泵15的運行、以及表曝機16的曝氣量。

參閱圖5，本發明所述二沉系統，可根據進入二沉池18進水汙染物濃度和流量，經DCS集中控制系統8計算後，自動控制汙泥回流泵19和剩餘汙泥排出泵20的運行頻率，從而控制汙泥回流量以及剩餘汙泥排出量。

參閱圖6，本發明所述深度處理系統，包括氧化塔緩衝槽21、氧化塔22和中和脫氣池23，二沉系統出水COD在線檢測系統、流量檢測系統、化學藥品添加計量和連鎖功能；所述氧化塔22可根據二沉系統出水COD和流量經DCS集中控制系統8計算後，自動控制加藥泵24運行頻率，從而控制加藥量。

參閱圖7，本發明所述終沉系統，可根據深度處理系統出水汙染物濃度和流量經DCS集中控制系統8計算後，自動控制終沉池抽泥泵b27的運行，從而控制抽泥量；終沉系統出口設有標準溝26，標準溝設有最終出水COD在線檢測、遠程視頻監視設備。

參閱圖8，本發明所述汙泥濃縮系統，將初沉池汙泥泵13、二沉池剩餘汙泥泵20、終沉池汙泥泵b27,所抽出的汙泥，收集至汙泥濃縮池14內，並在DCS集中控制系統8的計算後，濃縮並將較高濃度的汙泥送至汙泥壓濾系統28處理後作為鍋爐燃料。

所述DCS集中控制系統顯示整個汙水處理系統畫面，並與公司調度系統、OA系統、環保局監管系統連接，實現信息共享，實時遠程監控和管理。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。

實施例2：

參閱圖4，以生物反應系統3為例，使用在線檢測儀，對進入生化反應池17汙水中汙染物濃度、氮含量、磷含量、汙水流量進行在線檢測，並將檢測數據傳送至DCS集中控制系統8中進行匯總計算。

假設進入生化反應池17汙水流量為X1(m3/h)；汙水中汙染物COD含量為X2(mg/l)；氮含量為X3(mg/l)；磷含量為X4(mg/l)。並根據活性汙泥控制理論中營養鹽的經典添加比例：C:N:P=100：5：1,將檢測數據傳送至DCS集中控制系統8中進行匯總計算：

C:N:P=(X2×BC比):(X3+X5):(X4+X6)=100:5:1

式中：X5為人工需要添加的氮元素量，mg/l；

X6為人工需要添加的磷元素量，mg/l。

通過DCS集中控制系統集中匯總計算，在營養液流量穩定不變的前提下，自動控制投入營養鹽溶解槽中的氮鹽、磷鹽量，從而保證生化反應池中的營養鹽投入量合理，避免出現因營養鹽投加過量導致出水氮、磷含量超標，成本過高；或營養鹽投入量偏少，抑制微生物的正常生長繁殖，降低生化系統的COD去除率。