一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统及运行控制方法

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统及运行控制方法。

背景技术

《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)明确要求，城镇污水处理厂尾水必须进行消毒处理，粪大肠菌群数为出水基本控制指标之一，其中一级A标准对应的出水粪大肠菌群数限值为1000个/L。近年北京、天津等地颁布实施的地方城镇污水处理厂污染物排放标准也明确规定出水粪大肠菌群数限值为1000个/L。

为确保出水粪大肠菌群数稳定达标(≤1000个/L)，目前我国一级A及以上标准的高排放标准城镇污水处理厂采用的尾水消毒工艺包括紫外线消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒、臭氧消毒等，其中次氯酸钠消毒工艺具有消毒效果稳定、不涉及危险化学品、运行管理简单等技术优势，工程应用最为广泛。但大量典型高排放标准污水处理厂工程调研表明，现有次氯酸钠消毒系统普遍存在消毒效果表征指标实时指导性差、消毒剂过量投加、出水生态安全风险高、消毒剂衰减影响精准投加等实际问题，主要体现在：①现有污水消毒系统消毒效果主要表征指标粪大肠菌群数检测时间一般需要48h，不能实时指导水质水量波动下消毒工艺的运行调控，影响消毒剂的精准投加和出水粪大肠菌群数的稳定达标；②缺乏出水生态安全性考虑，为确保出水粪大肠菌群数稳定达标，实际运行控制中消毒剂普遍过量投加，出水生态安全风险高，据调研，部分典型高排放标准城镇污水处理厂出水氧化还原电位实测值高达600mV以上，影响受纳水体中水生生物生存；③现有运行控制方法下消毒剂的实时精准投加会受消毒剂储存过程中有效成分衰减的影响；④实际运行控制中利用污水处理厂进水流量或出水流量核算消毒接触池实际接触时间，导致实际接触时间核算不准确，进而导致实际消毒剂投加不精准。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统，该系统通过增设消毒接触池进水端的在线流量计与出水端的在线氧化还原电位仪和基于生态安全的出水氧化还原电位控制，可实时指导现有高排放标准污水处理厂次氯酸钠消毒系统的消毒效果表征指标、避免消毒剂过量投加、提高出水生态安全性、避免精准投加受消毒剂衰减的影响。

本发明的另一目的是提供上述设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统的运行控制方法。

如上构思，本发明的技术方案是：一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统，包括依次连接的混凝沉淀单元(1)、过滤单元(2)和消毒接触池(3)，其特征在于：在所述过滤单元(2)和消毒接触池(3)之间的连接管道上安装在线流量计(4)，所述消毒接触池(3)的进水端连接次氯酸钠投加系统(7)，末端连接在线氧化还原电位仪(5)，所述在线流量计(4)、在线氧化还原电位仪(5)和次氯酸钠投加系统(7)的投加泵(8)分别与消毒剂投加控制器(6)的输入端连接。

所述一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统的运行控制方法，包括以下步骤：

a、设定参数和公式：设定消毒接触池的有效容积为Vm

b、确定消毒接触池出水氧化还原电位增量△R：消毒剂投加控制器根据实时分析计算的消毒接触池实际接触时间T确定相应的消毒接触池出水氧化还原电位增量△R，当T≤5min时，△R为245mV；当5min

c、实时控制出水氧化还原电位R

进一步，所述次氯酸钠投加系统(7)的投加泵(8)连接含消毒剂储罐(9)。

进一步，所述次氯酸钠投加系统(7)的投加泵(8)采用变频隔膜泵。

进一步，所述次氯酸钠投加系统(7)的出口设置于消毒接触池运行液位以下1～2.5m。

进一步，所述消毒接触池(3)设计水力停留时间30～60min。

进一步，所述消毒接触池(3)为多廊道构成的推流式池型，第一廊道宽度为其他廊道宽度的1/2～3/4。

进一步，所述在线流量计(4)采用电磁流量计或超声波流量计。

本发明具有以下优点和积极效果：

1.本发明通过增设消毒接触池进水端的在线流量计与出水端的在线氧化还原电位仪和基于生态安全的出水氧化还原电位控制，可解决现有高排放标准污水处理厂次氯酸钠消毒系统普遍存在的消毒效果表征指标实时指导性差、消毒剂过量投加、出水生态安全风险高等实际运行问题。与现有次氯酸钠消毒系统相比，本发明具有系统结构简单、运行调控及时精准、出水粪大肠菌群数稳定达标、节约消毒成本、出水氧化还原电位低、出水生态安全风险低等优点。

2.本发明根据用于消毒效果实时评判的替代性表征指标氧化还原电位，给出了基于生态安全的不同实际接触时间段对应的消毒接触池出水氧化还原电位增量，可系统解决当前高排放标准污水处理厂现有消毒系统主要表征指标粪大肠菌群数由于检测时间长不能实时指导消毒工艺运行调控的问题。

3.本发明根据消毒剂投加控制器分析确定的出水氧化还原电位增量，并结合消毒接触池实时进水流量，通过动态调整消毒剂投加流量而实时调控出水氧化还原电位，确保出水粪大肠菌群数高标准稳定达标，与现有次氯酸钠消毒系统相比，可避免消毒剂储存过程中有效成分衰减影响消毒剂实时精准投加的问题。

4.本发明通过设置消毒接触池进水端在线流量计，以消毒接触池实时进水流量作为实际接触时间计算的关键参数，可解决现有消毒系统以污水处理厂进水流量或出水流量核算实际接触时间导致的偏差问题。

5.本发明基于出水生态安全的消毒剂投加量比现有氯消毒系统平均降低75％，经济、社会和环境效益显著。

6.本发明针对性、实用性和可操作性强，可为一级A及以上标准的高排放标准污水处理厂氯消毒系统的精细化设计和运行调控提供新思路，对我国污水处理厂的稳定达标、绿色低碳运行和污水安全再生利用具有重要现实意义。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

附图标记说明：1-混凝沉淀单元；2-过滤单元；3-消毒接触池；4-在线流量计；5-在线氧化还原电位仪；6-消毒剂投加控制器；7-含消毒剂储罐和投加泵的次氯酸钠投加系统；8-投加泵；9-消毒剂储罐；10-二级出水；11-消毒接触池出水。

具体实施方式：

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1所示：本发明提供一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统，包括依次连接的混凝沉淀单元1、过滤单元2和消毒接触池3。在所述过滤单元2和消毒接触池3之间的连接管道上安装在线流量计4，所述消毒接触池3的进水端连接次氯酸钠投加系统7，末端连接在线氧化还原电位仪5.

所述消毒接触池3设计水力停留时间30～60min，为多廊道构成的推流式池型，第一廊道宽度为其他廊道宽度的1/2～3/4。

所述次氯酸钠投加系统7的投加泵8连接含消毒剂储罐9，且消毒剂储罐9采用避光和密闭保存方式。

所述次氯酸钠投加系统7的投加泵8采用变频隔膜泵，大小功率合理配置，实现消毒剂投加流量的动态调整。

所述在线流量计4可采用电磁流量计、超声波流量计等。

所述次氯酸钠投加系统7设置于消毒接触池3的进水端，次氯酸钠投加系统7的出口设置于消毒接触池运行液位以下1～2.5m。

所述的在线流量计4与消毒剂投加控制器6的输入端连接，其显示的实时消毒接触池3进水流量实时输入至消毒剂投加控制器6，作为消毒剂投加控制器分析计算消毒接触池实时实际接触时间的关键参数。

所述在线氧化还原电位仪5与消毒剂投加控制器6的输入端连接，将消毒接触池出水的实时氧化还原电位传输至消毒剂控制器4，在线氧化还原电位仪5应加强日常运行维护，提高校准频次，确保出水实时氧化还原电位实测值准确。

所述次氯酸钠投加系统7的投加泵8与消毒剂投加控制器6的输入端连接，可动态调整消毒剂投加流量，实时控制消毒接触池3出水氧化还原电位。

所述的消毒剂投加控制器4根据实时分析计算的消毒接触池3实际接触时间，并结合在线氧化还原电位仪5实时传输至消毒剂控制器4的消毒接触池出水实时氧化还原电位，通过指令次氯酸钠投加系统7的投加泵8动态调整消毒剂投加流量，实时控制消毒接触池3出水氧化还原电位。

下面描述上述设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统的运行控制方法：

实施例1：一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统的运行控制方法，包括以下步骤：

a、设定参数和公式。设定消毒接触池的有效容积为Vm

b、确定消毒接触池出水氧化还原电位增量△R。消毒剂投加控制器根据实时分析计算的消毒接触池实际接触时间T确定相应的消毒接触池出水氧化还原电位增量△R，当T≤5min时，△R为245mV；当5min

c、实时控制出水氧化还原电位R

实施例2：一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统的运行控制方法，包括以下步骤：

a、设定参数和公式。设定消毒接触池的有效容积为Vm

b、确定消毒接触池出水氧化还原电位增量△R。消毒剂投加控制器根据实时分析计算的消毒接触池实际接触时间T确定相应的消毒接触池出水氧化还原电位增量△R，当T≤5min时，△R为245mV；当5min

c、实时控制出水氧化还原电位R

实施例3：一种设置在线氧化还原电位仪的优化消毒系统的运行控制方法，包括以下步骤：

a、设定参数和公式。设定消毒接触池的有效容积为Vm

b、确定消毒接触池出水氧化还原电位增量△R。消毒剂投加控制器根据实时分析计算的消毒接触池实际接触时间T确定相应的消毒接触池出水氧化还原电位增量△R，当T≤5min时，△R为245mV；当5min

c、实时控制出水氧化还原电位R

本发明所介绍的各类实施案例和方法，本发明为原创，相关领域人员在了解具体实施方式和相应变化形式后，在本发明基础上衍生出类似的一系列方法，均在本发明保护范围；凡在本发明原则、概念之内所做的任何代换、改进、修改，均应属于本发明的保护范围。