活性污泥在线自动化监控和管理 当前位置:首页成果转化

方案详述(T2016090064)


一、技术背景

随着世界各国对环境污染治理的重视,特别是近二十几年来,污水处理技术突飞猛进,日新月异,开发出了许多新型工艺,如传统活性污泥法发展工艺:AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、UCT工艺、氧化沟工艺系列、SBR工艺系列、BIOLAK、LINDOX工艺等。氧化沟工艺又衍生出Pasveer氧化沟、Carrousel氧化沟、Orbal氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟、一体化氧化沟等。SBR工艺又衍生出间歇进水间歇曝气的UNITANK、CASS、CASP和连续进水间歇曝气的ICEAS、CASS、IDAL、DAT-IAT等新工艺。

由于目前污水处理厂的曝气池中加溶解氧的生产流程未能做到实时和自动化的在线检测和监控,每年导致大量电能被浪费。此技术方案针对目前污水处理厂的改良和新技术的应用进行研发,从而达到降低电能消耗的目的。

二、技术原理

活性污泥处理过程对这些悬浮固体的去除是通过将其转变成可沉淀的固体实现的。通过使用一种微生物机体的混合物,其中包括细菌,原生动物和轮虫,将有机废物降解成无机废物。污水处理厂的活性污泥过程通过控制环境加速了这种自然过程。

此技术方案包含稳健的测试舱、传感器以及数据记录仪与运算方法和曲线稳定技术软件的组合来监控测试舱,处理信息并将其转化为可视性的结果。

每60分钟,在活性污泥中抽取2升样品,在密闭容器中运行,积极激活样品,测量容器内压力随时间变化,使用屏障保护传感器(如图1所示)。在60分钟的测试中,饲料和微生物生长需要消耗氧气,氧气减少形成的负压变化,反映了生物活动、食物可用性和利用率。

此技术方案使用最新研发世界领先的在线自动化监控和管理技术,可以对污水处理环节的核心BODs Proxy指标(生化需氧量)做到近乎实时的自动化在线检测和监控,从而对曝气池中加溶解氧的生产环节做到实时和精确的在线检测和控制,从而在活性污泥处理废水过程中大幅度降低其电能消耗。设备控制面板如图2所示,云平台控制面板如图3所示。

       图1 设备传感器顶部件

        图2 设备控制面板

                                                图3 云平台控制面板

三、 应用影响

活性污泥法是一种污水的好氧生物处理法,此工艺可广泛运用于处理城市污水。此技术方案可为相关企业提供降低活性污泥和废水的处理中电能大量消耗的解决方法。

技术优势


此技术方案具有以下的技术优势:

  • 对生产环节的意外事故可作出提前预警;

  • 远程监控节省人力;

  • 仪表盘的数据积累和趋势;

  • 云实现可伸缩性;

  • 提供保证活性污泥过程操作优化;

  • 允许运营商快速反应异常情况;

  • 给运营商实现过程变化时的准确信息;

  • 授权运营商基于操作历史,作出更明智的决定。

技术效果与指标


目前,本技术方案已进入生试阶段,可以大量生产,并且应用过程中效果明显。此技术方案技术效果与指标如下:

  • 可节约20%-30%的电能能耗;

  • 有效降低能量的使用,减少成本以及碳排放;

  • 高效监测和应对不稳定的有机物负荷;

  • 在英国,通过此技术方案的有效运用,每年可以有效地减少60000吨的二氧化碳排放量,并提高50%左右的工作效率;

  • 在60分钟内得到BOD5指标数据。

案例详述


此技术方案具有以下技术创新点:

测试舱置于一个浮力领下并漂浮于活性污水处理线上,是一个工作容量为2升的密闭单元。样品是在活性污泥处理线上直接抽取的,在设定为一个小时的程序周期下进行分析并回流。测试舱内置一个空气循环与交换系统,能够将微生物呼吸的气体交换量,继而其活性,转换成顶部的压力变化。

为了防止系统的阻塞,不采用泵来进行取样和样放的排放,其关键在于屏障保护传感器,主要在测试舱顶部监测灵敏的压力变化,进而数据记录仪将其转换为接近实时的BOD5代数值,适用于管理及优化污水处理工艺。

适用对象


此技术方案主要运用于污水处理厂等相关企业。此技术方案可为水产业公司提供降低活性污泥和废水的处理中电能大量消耗的解决方法,主要目的是处理城市污水。