公布日：2024.02.20

申請日：2023.12.05

分類號：G01D21/02(2006.01)I

摘要

本發(fā)明公開了污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置及方法，包括設(shè)有多個缺氧池和多個好氧池的生化池；第一個缺氧池和最后一個好氧池之間通過內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管形成內(nèi)回流；內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管一端設(shè)有好氧池混合液內(nèi)回流泵，另一端設(shè)有浮箱式單向拍門；內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管靠近浮箱式單向拍門的內(nèi)嵌內(nèi)設(shè)有楔形超聲波傳感器；楔形超聲波傳感器對好氧池混合液內(nèi)回流泵內(nèi)回流的混合液進行掃描，采集小顆粒反射物的位置，并將掃描結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號上傳至污水廠中控室。污水廠中控室通過比較按時間先后排序的多個圖像或回波模式之間的相互關(guān)系，檢測和計算流速及濃度。本發(fā)明不但能夠快速準(zhǔn)確的獲得流量數(shù)據(jù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)可快速拆卸維。

權(quán)利要求書

1.污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，包括生化池(1)；所述生化池(1)內(nèi)設(shè)有依次連接的多個厭氧池(1.8)、多個缺氧池(1.9)和多個好氧池(1.10)；其特征在于：多個所述缺氧池(1.9)中的第一個所述缺氧池(1.9)和多個所述好氧池(1.10)中的最后一個所述好氧池(1.10)相鄰設(shè)置，共用一道隔墻；所述隔墻設(shè)有內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)；所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)位于相應(yīng)的所述好氧池(1.10)的一端設(shè)有好氧池混合液內(nèi)回流泵(1.7)，位于相應(yīng)的所述缺氧池(1.9)的另一端設(shè)有浮箱式單向拍門(1.7.3)；所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)位于相應(yīng)的所述缺氧池(1.9)內(nèi)，靠近所述浮箱式單向拍門(1.7.3)的內(nèi)嵌內(nèi)設(shè)有楔形超聲波傳感器(1.7.11)；所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)對所述好氧池混合液內(nèi)回流泵(1.7)內(nèi)回流的混合液(1.7.13)進行掃描，并將掃描結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號上傳至污水廠中控室。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)以內(nèi)置式結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)內(nèi)，具體如下：所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)靠近浮箱式單向拍門(1.7.3)部分的下部內(nèi)管壁內(nèi)通過焊接方式固定有長條形不銹鋼固定板(1.7.17)；所述長條形不銹鋼固定板(1.7.17)上設(shè)有不銹鋼錨固螺栓，通過所述不銹鋼錨固螺栓固定所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)；所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)的接線端子(1.7.18)通過電源及控制電纜(1.7.6)與儀表控制柜(1.7.10)連接，通過所述儀表控制柜(1.7.10)將所述電信號傳上傳至所述污水廠中控室；所述電源及控制電纜(1.7.6)一端位于所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)內(nèi)部，另一端從所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)的管壁上的通孔(1.7.16)穿出，從相應(yīng)的所述缺氧池(1.9)池頂伸出。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述電源及控制電纜(1.7.6)位于所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)內(nèi)的部分通過管內(nèi)不銹鋼管卡(1.7.14)固定，位于所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)外，相應(yīng)的所述缺氧池(1.9)內(nèi)的部分通過不銹鋼固結(jié)件(1.7.8)與池壁固定。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)以插入式結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)內(nèi)，具體如下：在所述回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)靠近所述浮箱式單向拍門(1.7.3)的不小于1m平直段設(shè)置一個通孔(1.7.16)；所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)的接線端子(1.7.18)設(shè)置在所述通孔(1.7.16)對應(yīng)所述回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)內(nèi)壁的位置，并設(shè)有電源及控制電纜(1.7.6)，通過電源及控制電纜(1.7.6)與儀表控制柜(1.7.10)連接；所述電源及控制電纜(1.7.6)另一端從所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)的管壁上的通孔(1.7.16)穿出，從相應(yīng)的所述缺氧池(1.9)池頂伸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)設(shè)有所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)的部分為獨立的管道(1.7.15)，使設(shè)有所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)的所述獨立的管道(1.7.15)能夠作為獨立的流量檢測組件(1.7.2)進行拆卸和更換；所述管道(1.7.15)的一端通過普通法蘭盤(1.7.2.2)與所述浮箱式單向拍門(1.7.3)連接，另一端通過自耦式可提升法蘭盤(1.7.2.1)與所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，設(shè)有所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)的所述缺氧池(1.9)內(nèi)，在靠近所述自耦式可提升法蘭盤(1.7.2.1)的位置設(shè)有沿豎直方向延伸的導(dǎo)軌(1.7.4)；所述導(dǎo)軌(1.7.4)的下端與相應(yīng)的所述缺氧池(1.9)的底部通過第一化學(xué)螺栓或預(yù)埋鋼板燒結(jié)螺栓(1.7.5)錨結(jié)固定，上端與所述缺氧池(1.9)的池頂通過第二化學(xué)螺栓或預(yù)埋鋼板燒結(jié)螺栓(1.7.9)錨結(jié)固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述管道(1.7.15)的外壁上設(shè)有吊環(huán)(1.7.7)。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，在對所述管道(1.7.15)進行拆卸或者暗轉(zhuǎn)時，在設(shè)有所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)的所述缺氧池(1.9)的池頂，對應(yīng)所述管道(1.7.15)所在的位置設(shè)置池頂懸鏈提升葫蘆(1.7.5)；所述池頂懸鏈提升葫蘆(1.7.5)能夠360°水平轉(zhuǎn)動，且起吊范圍覆蓋所述好氧池混合液內(nèi)回流泵(1.7)和所述浮箱式單向拍門(1.7.3)。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述通孔(1.7.16)設(shè)聚四氟乙烯雙層壓蓋防水墊。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置的檢測方法，其特征在于，所述楔形超聲波傳感器(1.7.11)每間隔1至10毫秒發(fā)射固定角度范圍的超聲波脈沖(1.7.12)，對所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管(1.7.1)的所述混合液(1.7.13)進行掃描，采集所述混合液(1.7.13)中的16層微小顆粒反射物的位置，并將得到的回波保存為圖像或回波模式的電信號上傳至污水廠中控室；污水廠中控室通過比較按時間先后排序的多個所述圖像或回波模式之間的相互關(guān)系，根據(jù)識別到的16層微小顆粒反射物的位置來檢測和計算流速及濃度。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置及方法，實現(xiàn)的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中無法獲得準(zhǔn)確的生化池回流數(shù)據(jù)的缺陷，不但能夠快速準(zhǔn)確的獲得流量數(shù)據(jù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)可快速拆卸維護、適配于多種污水處理工藝的水線和泥線流量檢測系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置，包括生化池；所述生化池內(nèi)設(shè)有依次連接的多個厭氧池、多個缺氧池和多個好氧池。

其中，多個所述缺氧池中的第一個所述缺氧池和多個所述好氧池中的最后一個所述好氧池相鄰設(shè)置，共用一道隔墻；

所述隔墻設(shè)有內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管；

所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管位于相應(yīng)的所述好氧池的一端設(shè)有好氧池混合液內(nèi)回流泵，位于相應(yīng)的所述缺氧池的另一端設(shè)有浮箱式單向拍門；

所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管位于相應(yīng)的所述缺氧池內(nèi)，靠近所述浮箱式單向拍門的內(nèi)嵌內(nèi)設(shè)有楔形超聲波傳感器；

所述楔形超聲波傳感器對所述好氧池混合液內(nèi)回流泵內(nèi)回流的混合液進行掃描，并將掃描結(jié)果轉(zhuǎn)化為電信號上傳至污水廠中控室。

優(yōu)選的，所述楔形超聲波傳感器以內(nèi)置式結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管內(nèi)，具體如下：

所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管靠近浮箱式單向拍門部分的下部內(nèi)管壁內(nèi)通過焊接方式固定有長條形不銹鋼固定板；

所述長條形不銹鋼固定板上設(shè)有不銹鋼錨固螺栓，通過所述不銹鋼錨固螺栓固定所述楔形超聲波傳感器；

所述楔形超聲波傳感器的接線端子通過電源及控制電纜與儀表控制柜連接，通過所述儀表控制柜將所述電信號傳上傳至所述污水廠中控室；

所述電源及控制電纜一端位于所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管內(nèi)部，另一端從所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管的管壁上的通孔穿出，從相應(yīng)的所述缺氧池池頂伸出。

更優(yōu)選的，所述電源及控制電纜位于所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管內(nèi)的部分通過管內(nèi)不銹鋼管卡固定，位于所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管外，相應(yīng)的所述缺氧池內(nèi)的部分通過不銹鋼固結(jié)件與池壁固定。

優(yōu)選的，所述楔形超聲波傳感器以插入式結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管內(nèi)，具體如下：

在所述回流泵法蘭式穿墻管靠近所述浮箱式單向拍門的不小于1m平直段設(shè)置一個通孔；

所述楔形超聲波傳感器的接線端子設(shè)置在所述通孔對應(yīng)所述回流泵法蘭式穿墻管內(nèi)壁的位置，并設(shè)有電源及控制電纜，通過電源及控制電纜與儀表控制柜連接；

所述電源及控制電纜另一端從所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管的管壁上的通孔穿出，從相應(yīng)的所述缺氧池池頂伸出。

更優(yōu)選的，所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管設(shè)有所述楔形超聲波傳感器的部分為獨立的管道，使設(shè)有所述楔形超聲波傳感器的所述獨立的管道能夠作為獨立的流量檢測組件進行拆卸和更換；

所述管道的一端通過普通法蘭盤與所述浮箱式單向拍門連接，另一端通過自耦式可提升法蘭盤與所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管連接。

更優(yōu)選的，設(shè)有所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管的所述缺氧池內(nèi)，在靠近所述自耦式可提升法蘭盤的位置設(shè)有沿豎直方向延伸的導(dǎo)軌；

所述導(dǎo)軌的下端與相應(yīng)的所述缺氧池的底部通過第一化學(xué)螺栓或預(yù)埋鋼板燒結(jié)螺栓錨結(jié)固定，上端與所述缺氧池的池頂通過第二化學(xué)螺栓或預(yù)埋鋼板燒結(jié)螺栓錨結(jié)固定。

更優(yōu)選的，在對所述管道進行拆卸或者暗轉(zhuǎn)時，在設(shè)有所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管的所述缺氧池的池頂，對應(yīng)所述管道所在的位置設(shè)置池頂懸鏈提升葫蘆；

所述池頂懸鏈提升葫蘆能夠360°水平轉(zhuǎn)動，且起吊范圍覆蓋所述好氧池混合液內(nèi)回流泵和所述浮箱式單向拍門。

更優(yōu)選的，所述通孔設(shè)聚四氟乙烯雙層壓蓋防水墊。

本發(fā)明還提供污水廠管道式內(nèi)回流污泥濃度和流量在線監(jiān)測裝置的檢測方法，所述楔形超聲波傳感器每間隔1至10毫秒發(fā)射固定角度范圍的超聲波脈沖，對所述內(nèi)回流泵法蘭式穿墻管的所述混合液進行掃描，采集所述混合液中的16層微小顆粒反射物的位置，并將得到的回波保存為圖像或回波模式的電信號上傳至污水廠中控室；

污水廠中控室通過比較按時間先后排序的多個所述圖像或回波模式之間的相互關(guān)系，根據(jù)識別到的16層微小顆粒反射物的位置來檢測和計算流速及濃度。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明不但能夠快速準(zhǔn)確的獲得流量數(shù)據(jù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)可快速拆卸維護、適配于多種污水處理工藝的水線和泥線流量檢測系統(tǒng)。

（發(fā)明人：孫勇;尹希勤;顧建嗣;李暉;楊仁偉;陳歡）