CN112630112A - 活性污泥的快速检测*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种活性污泥的快速检测***，包括检测装置、储能冲洗装置和采样装置；采样装置包括旋转固定支架，旋转固定支架的旋转端通过旋转连接轴连接有水平旋转臂，水平旋转臂另一端底面设置有旋转支座，旋转支座上设置有纵向旋转臂；纵向旋转臂顶端设置有采样探头，储能冲洗装置包括真空储能罐、主清洗液罐和样品罐；真空储能罐上连接有真空储能管，检测装置包括旋转控制支架、旋转控制支架顶端设置有往复气缸，往复气缸通过往复真气管与样品罐连接，旋转控制支架上壁上设置有连接杆，连接杆端部安装有污泥检测器，本***能够为污水处理工艺控制提供及时准确的反馈信息，保障污水厂站智慧化远程控制的高效低成本运行。

Description

活性污泥的快速检测***

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种活性污泥的快速检测***。

背景技术

目前城乡生活污水处理工艺普遍采用活性污泥法，它通过培养活性污泥，在与污水混合后，以悬浮态进行接触、吸附，并进行复杂的生物反应，再经絮凝沉淀，以除去污水中溶解的COD、TP、TN和SS等污染物质，达到城镇污水排放标准后，向环境排放。活性污泥在污水处理中起着非常重要的作用，所以污水处理就是对活性污泥的维护管理。在污水处理厂运行过程中，进水经常会遇到未知因素导致水质波动的情况，如污水中污染物浓度变化、组分变化、温度变化、毒性物质等，这些都对活性污泥***的运行形成不利影响，甚至崩溃。

因此污水处理工艺运行要稳定运行就必须对活性污泥性状及时掌握和控制。因为活性污泥成分较复杂，它是由种类繁多的微生物、微生动物、无机质和相关分泌物等组成，比如脱氢酶、ATP等，所以检测起来比较麻烦，且时间也较长、费用较高；生产中多以人工采样，并检测污泥沉降指数等代替，但是存在检测数量少，数据滞后，人员要求高，对乡村污水处理存在不利于无人化集中管理等弊端。

随着污水处理标准和能耗控制要求的提高，对自动化、信息化和无人值守提出更高要求。污水处理流程控制的信息化、无人化就对工艺流程中活性污泥的检测设备提出了更高要求，它要求有设备能够对活性污泥进行自动、快速检测，并有丰富的信息远传，为自动运行和控制提供闭环参数。

目前对活性污泥法运行管理有几种方式：

1.污水厂需要配置化验室及化验人员，每日集中采样一次，存在化验周期长、次数少，且单次化验耗时30min以上，小规模厂站人力投资偏高；化验数据信息量少，运行指导性有限。

2.安装有限的在线仪表，污泥浓度计和污泥界面仪，均为污泥性状演变滞后的瞬时值，信息独立未整合，应用分析困难。目前只能反映某点瞬间的悬浮浓度，不能揭示污泥整体沉降性能、污泥的颗粒化程度等。

3.污水处理智慧化管理***对精确曝气、精确回流控制方面要求提高，目前部分场站通过建立生物反应器模型，提取污水中溶解氧浓度、悬浮污泥浓度，帮助控制中心自动修正曝气量、消化液回流量、污泥回流量和排泥周期等，调整污泥负荷和污泥浓度，以期达到工艺自动化管理。因传感检测技术限制，生物反应***反馈失灵，模型建设困难，运行不稳定，未能普及。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种活性污泥的快速检测***；该***是一种集取样、快速检测和清洗为一体的全自动远程监控活性污泥性状***，具有普适性好、速度快、自动化、无人化的特点。

为实现上述目的，本发明所设计一种活性污泥的快速检测***，包括检测装置、储能冲洗装置和采样装置；

所述采样装置包括旋转固定支架，所述旋转固定支架的旋转端通过旋转连接轴连接有水平旋转臂，所述旋转固定支架，和水平旋转臂之间设置有光电限位旋转角检测器，所述水平旋转臂另一端底面设置有旋转支座，所述旋转支座上设置有纵向旋转臂；所述旋转支座内设置有光电限位旋转角检测器，

所述旋转连接轴和旋转支座底部均设置有双向旋动马达；

所述光电限位旋转角检测器和双向旋动马达均与采样模块连接，

所述纵向旋转臂顶端设置有采样探头，所述水平旋转臂和纵向旋转臂内部设置有相互连通的管道，所述纵向旋转臂通过内部管道与采样探头连通；

所述储能冲洗装置包括真空储能罐、主清洗液罐和样品罐；所述真空储能罐上连接有真空储能管，

所述水平旋转臂的内部水平管道通过进出样管与样品罐连接；

所述主清洗液罐上设置有主洗涤液管，所述主洗涤液管连接有样品罐，所述主洗涤液管上设置有真空储能阀，所述真空储能阀通过真空储能管与真空储能罐连接，所述真空储能管的支管分别与两个双向旋动马达连接；

所述检测装置包括旋转控制支架、所述旋转控制支架顶端设置有往复气缸，所述往复气缸通过往复真气管与真空储能罐连接；所述样品罐通过往复真气管与真空储能罐连接；

所述旋转控制支架上壁上设置有连接杆，所述往复气缸与连接杆中部连接；

所述连接杆端部安装有污泥检测器，所述污泥检测器中部外壁上套有磁悬浮轴承，所述污泥检测器底部外壁处对应设置有转速检测仪；

所述污泥检测器上设置有进样管、真空密封管、排放管和洗涤液管；所述排放管上连接有真空管，所述真空管和真空密封管均与支管连接；所述进样管与进出样管连通；所述洗涤液管一端与进样管连接，其另一端与样品罐和主洗涤液管连接；

所述污泥检测器上设置有进样管、真空密封管、排放管和洗涤液管；所述排放管上连接有真空管，所述真空管和真空密封管均与支管连接；所述进样管与样品罐连接；所述样品罐与和进出样管连通；所述洗涤液管一端与进样管的支管连接，其另一端真空储能阀与样品罐和主洗涤液管连接；

所述电磁吸合扣、旋转伺服电机、检测皿、磁悬浮轴承、转速检测仪和伺服电机与检测皿***模块连接；所述采样模块和检测皿***模块分别与控制器连接；控制器控制阀门***的开启和关闭。

进一步地，所述旋转固定支架由两部分组成，分别为固定支架和旋转支架，所述固定支架与旋转支架之间通过转轴连接，所述固定支架与旋转支架之间转轴上设置有手动固定旋钮；

所述旋转支架通过旋转连接轴连接有水平旋转臂，所述旋转支架上表面设置有旋转角检测器，所述水平旋转臂端部设置有光电限位指示盘，所述旋转角检测器与光电限位指示盘配合使用组成光电限位旋转角检测器，

所述光电限位旋转角检测器的光电限位指示盘设置在纵向旋转臂尾端。

再进一步地，所述光电限位指示盘包括半圆盘，所述半圆盘一端设置有探针，所述旋转角检测器包括圆形计测架，所述圆形计测架周向方向上设置有两个限位开关，所述探针另一端与旋转角检测器中央的连接轴连接，所述探针上套有限位接触头，所述探针在限位开关之间移动时，限位接触头与限位开关接触。

再进一步地，所述采样探头为内部中空的圆筒状结构，所述采样探头用于采样的口部为斜坡口。

再进一步地，所述检测装置还包括稳定支架，所述稳定支架上下两端水平设置有电磁吸合扣，上端的电磁吸合扣的端部设置有旋转控制支架，所述稳定支架的侧壁上设置有旋转伺服电机，所述旋转伺服电机的转动轴穿过稳定支架与旋转控制支架连接，所述旋转控制支架顶端设置有水平架，所述水平架的端头设置有往复气缸，

所述污泥检测器底面竖直设置有检测杆，所述检测杆上设置有轴功率检测仪，所述检测杆底端设置有伺服电机，所述伺服电机固定在旋转控制支架底端。

再进一步地，所述污泥检测器包括上部的密封盖和下部的检测皿，所述密封盖固定在连接杆上，所述排放管设置在密封盖的顶面；所述检测皿中部设置有分离筒，所述分离筒的进样口连接有进样管，所述进样管经密封盖伸出；所述密封盖和检测皿连接面上配合开设有环形槽，且密封盖和检测皿闭合时形成真空密封槽，所述真空密封槽上连接有真空密封管，所述真空密封管另一端经密封盖伸出。

再进一步地，所述旋转控制支架呈“弓”字型，所述旋转控制支架中部上设置有支撑架，所述支撑架端部固定有磁悬浮轴承；所述旋转控制支架上壁开设有用于安装连接杆的安装槽；所述稳定支架的侧壁的安放架上设置有安放旋转伺服电机。

再进一步地，所述支管与往复真气管相交连通；所述真空储能管上设置有真空泵。

再进一步地，所述装置还包括辅助清洗液罐，所述辅助清洗液罐通过辅助洗涤液管与主洗涤液管连接；

再进一步地，所述真空储能管和样品罐上设置有真空压力表。

本发明的原理：

本发明的***利用可调转速离心检测皿定转速运行，在检测皿中注射活性污泥并进行离心运转，通过检测功率确定污泥的分离性状。

本发明的有益效果：

1.本发明的***显著提高检测速率，以往的污泥形状检测需要静置观察30min，该***根据离心转速调整，加快了离心沉降速率，保证在5min内完成检测。

2.本发明的***能够实现自动进行取样、检测、清洗和数据远程监控功能，保证污水处理工艺中污泥的实时监控，为污水厂远程诊断和自动运行提供有益的数据，减少现场人员投入和提高工作效率。

3.本发明的***通过三关节设计，实现了水平、垂直自由安装，实现检测池内不同位置可控的取样运动。对采样管线和气动控制、电控部分管线路由设置于方管旋转臂内部，并且设置了限位检测和旋转角度检测，实现采样准确定位。通过电气反馈信号实现远程模拟控制；为活性污泥工艺***运行提供全面的数据信息。

4.本发明的***通过污泥离心运动，泥层逐渐压缩，使***转动惯量逐渐增加，在保证角速度不变的情况下，电机输入功率不断增加，此功率的增加情况就对应着污泥离心沉降的性能及沉降的量的信息。因此，本设备能够准确揭示污泥的沉降性能、污泥的含量变化。

5.本发明的***根据转动惯量的相对变化来揭示污泥的浓度和含量，适用范围比较广泛。

6.本发明的***检测皿采用不锈钢材料，通过空白样校正，避免了因清洗清洁层度引起的的关学干扰。

7.本发明的***旋转支承轴承采用电磁悬浮轴承，提高了检测灵敏度。

8.本发明的***主要检测部分与传统仪表置于被检测污水中不同，其主要检测部分置于干燥空气中，与污水分离，并且带有自清洁***，大大延长了无故障于行时间，消除了传统仪表因污染清洗不当导致的损坏和误差影响。

9.本发明的***不同于普通光电检测***在于，采用离心加速沉降运动，通过检测转动扭矩的变化揭示污泥沉降性质，它明显的缩短了检测时间；并且本***没有了光电检测***对污泥检测器皿清洁的要求高，较大提高检测相对误差和重现性都有；并且本***采用了多自由度旋转机构，充分模拟了人工试验时的清洗振荡功能，大幅提高了清洗效率。

综上所述：本发明的***能够为污水处理工艺控制提供及时准确的反馈信息，保障污水厂站智慧化远程控制的高效低成本运行。

附图说明

图1为活性污泥的快速检测***的连接示意图；

图2为光电限位旋转角检测器的放大图；

图3为光电限位旋转角检测器的细节图；

图4为本发明PLC控制原理图；

图中，检测装置1、稳定支架1.1、电磁吸合扣1.2、旋转控制支架1.3、水平架1.31、支撑架1.32、安装槽1.33、旋转伺服电机1.4、往复气缸1.5、连接杆1.6、污泥检测器1.7、密封盖1.71、检测皿1.72、分离筒1.73、进样管1.74、真空密封槽1.75、真空密封管1.76、排放管1.77、真空管1.78、洗涤液管1.79、磁悬浮轴承1.8、转速检测仪1.9、检测杆1.10、轴功率检测仪1.11、伺服电机1.12；

储能冲洗装置2、真空储能罐2.1、真空储能管2.11、真空泵2.12、主清洗液罐2.2、主洗涤液管2.3、样品罐2.4、真空储能阀2.5、真空储能管2.6、支管2.61、往复真气管2.7、进出样管2.8、辅助清洗液罐2.9、辅助洗涤液管2.10、

采样装置3、旋转固定支架3.1、固定支架3.11、旋转支架3.12、手动固定旋钮3.13、旋转连接轴3.2、水平旋转臂3.3、内部水平管道3.31、双向旋动马达3.4、光电限位旋转角检测器3.5、旋转角检测器3.6、圆形计测架3.61、限位开关3.62、光电限位指示盘3.7、半圆盘3.71、探针3.72、限位接触头3.73、旋转支座3.8、纵向旋转臂3.9、内部管道3.91、采样探头3.10；

阀门***4、两位四通换向阀4.1、两位两通常断阀4.2、排污排气阀4.3、真空阀4.4、第二洗涤阀4.5、进样阀4.6、真空密封阀4.7、抽真空阀4.8、真空工作阀4.9、往复真空阀4.10、第一洗涤阀4.11、释样阀4.12、进出样阀4.13、采样阀4.14、主洗涤液阀4.15、辅洗涤液阀4.16、真空压力表4.17；

采样模块5.1、检测皿***模块5.2、控制器5.3。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。

如图1～3所示的活性污泥的快速检测***，该***包括箱体，且检测装置1、储能冲洗装置2、采样装置3和自控和阀门***4均设置在箱体内；其中，

采样装置3包括旋转固定支架3.1，旋转固定支架3.1由两部分组成，分别为固定支架3.11和旋转支架3.12，固定支架3.11与旋转支架3.12之间通过转轴连接，固定支架3.11与旋转支架3.12之间转轴上设置有手动固定旋钮3.13；

旋转支架3.12通过旋转连接轴3.2连接有水平旋转臂3.3，旋转支架3.12上表面设置有旋转角检测器3.6，水平旋转臂3.3端部设置有光电限位指示盘3.7，旋转角检测器3.6与光电限位指示盘3.7配合使用组成光电限位旋转角检测器3.5，

水平旋转臂3.3另一端底面设置有旋转支座3.8，旋转支座3.8上设置有纵向旋转臂3.9；旋转支座3.8内设置有光电限位旋转角检测器3.5且光电限位旋转角检测器3.5的光电限位指示盘3.7设置在纵向旋转臂3.9尾端；光电限位旋转角检测器3.5和双向旋动马达3.4均与采样模块5.1连接，光电限位指示盘3.7包括半圆盘3.71，半圆盘3.71一端设置有探针3.72，旋转角检测器3.6包括圆形计测架3.61，圆形计测架3.61周向方向上设置有两个限位开关3.62，探针3.72另一端与旋转角检测器3.6中央的连接轴连接，探针3.72上套有限位接触头3.73，探针3.72在限位开关3.62之间移动时，限位接触头3.73与限位开关3.62接触；

旋转连接轴3.2和旋转支座3.8底部均设置有双向旋动马达3.4；纵向旋转臂3.9顶端设置有采样探头3.10，采样探头3.10为内部中空的圆筒状结构且采样探头3.10用于采样的口部为斜坡口；水平旋转臂3.3和纵向旋转臂3.9内部设置有相互连通的管道，纵向旋转臂3.9通过内部管道3.91与采样探头3.10连通；

储能冲洗装置2包括真空储能罐2.1、主清洗液罐2.2、辅助清洗液罐2.9和样品罐2.4；真空储能罐2.1上连接有真空储能管2.11，真空储能罐2.1和样品罐2.4上设置有真空压力表4.17；真空储能管2.11上设置有真空泵2.12和抽真空阀4.8；通过真空泵2.12对真空储能罐2.2抽真空，通过真空压力表4.17指示和远传真空度，控制真空泵2.12启停，保持真空储能罐2.1正常真空度；真空储能罐2.12为采样、送样、清洗提供动能，为采样臂和密封盖运动提供动力；

水平旋转臂3.3的内部水平管道3.31通过进出样管2.8与样品罐2.4连接；进出样管2.8上设置有进出样阀4.13和采样阀4.14；

主清洗液罐2.2上设置有主洗涤液管2.3，辅助清洗液罐2.9通过辅助洗涤液管2.10与主洗涤液管2.3连接；主洗涤液管2.3连接有样品罐2.4，主洗涤液管2.3和辅助洗涤液管2.10上设置有主洗涤液阀4.15和辅洗涤液阀4.16，

主洗涤液管2.3上设置有真空储能阀2.5，真空储能阀2.5可以采用EVACINCLICK水增压器5474130；真空储能阀2.5通过真空储能管2.6与真空储能罐2.1连接，真空储能管2.6上设置有真空工作阀4.9和两位两通常断阀4.2；

真空储能管2.6的支管2.61均依次与两位两通常断阀4.2、两位四通换向阀4.1和双向旋动马达3.4连接；两位两通常断阀4.2、两位四通换向阀4.1与采样模块5.1连接，发送启停信号；角度测量反馈保证远程布点采样操作精度；

检测装置1包括稳定支架1.1和旋转控制支架1.3、稳定支架1.1上下两端水平设置有电磁吸合扣1.2，上端的电磁吸合扣1.2的端部设置有旋转控制支架1.3，稳定支架1.1侧壁的安放架上设置有安放旋转伺服电机1.4，旋转伺服电机1.4的转动轴穿过稳定支架1.1与旋转控制支架1.3连接，控制器通过旋转伺服电机1.4控制旋转控制支架1.3；根据不同程序命令进行顺时针、逆时针往复运动，最大偏转角180度；稳定支架1.1通过电磁吸合扣1.2上电，达到限制旋转控制支架1.3的运动极限和制动作用；

旋转控制支架1.3呈“弓”字型，旋转控制支架1.3顶端设置有水平架1.31，水平架1.31的端头设置有往复气缸1.5，旋转控制支架1.3中部上设置有支撑架1.32，支撑架1.32端部固定有磁悬浮轴承1.8；

旋转控制支架1.3上壁开设有安装槽1.33，连接杆1.6在安装槽1.33内上下移动；往复气缸1.5与连接杆1.6中部连接；往复气缸1.5通过往复真气管2.7与样品罐2.4连接且支管2.61与往复真气管2.7相交连通；往复真气管2.7上依次设置有往复真空阀4.10、两位两通常断阀4.2和两位四通换向阀4.1；

连接杆1.6端部安装有污泥检测器1.7，污泥检测器1.7底面竖直设置有检测杆1.10，检测杆1.10上设置有轴功率检测仪1.11，检测杆1.10底端设置有伺服电机1.12，伺服电机1.12固定在旋转控制支架1.3底端。

污泥检测器1.7包括上部的密封盖1.71和下部的检测皿1.72，密封盖1.71固定在连接杆1.6上，往复气缸1.5通过真空活塞杆控制密封盖1.71往复运动，密封盖1.71的连接杆1.6与旋转控制支架1.3的限位机构配合进行上下相对运动，保证密封盖1.71与检测皿1.72的分离和密闭配合；密封盖1.71顶部连接有排放管1.77，排放管1.77上还连接有真空管1.78，

检测皿1.72中部设置有分离筒1.73，分离筒1.73的进样口连接有进样管1.74，进样管1.74经密封盖1.71伸出并与进出样管2.8连通；密封盖1.71和检测皿1.72连接面上配合开设有环形槽，且密封盖1.71和检测皿1.72闭合时形成真空密封槽1.75，真空密封槽1.75上连接有真空密封管1.76，真空密封管1.76另一端经密封盖1.71伸出。

真空管1.78和真空密封管1.76均与支管2.61连接；进样管1.74与洗涤液管1.79一端连接，其洗涤液管1.79与样品罐2.4和主洗涤液管2.3连接；真空密封管1.76上设置有真空密封阀4.7；排放管1.77和真空管1.78上分别设置有排污排气阀4.3和真空阀4.4；进样管1.74和洗涤液管1.79上设置进样阀4.6和第二洗涤阀4.5；洗涤液管1.79与样品罐2.4之间的管线上设置有第一洗涤阀4.11。进样管1.74上设置有释样阀4.12；

根据程序控制密封盖1.71与检测皿1.72密封，检测皿1.72实现抽真空、送样和排空，或者检测皿1.72实现抽真空、进洗涤液、排污，

检测皿1.72外部套有磁悬浮轴承1.8；污泥检测器1.7底部外壁处对应设置有转速检测仪1.9；

上述检测装置1检测运转时，电磁吸合扣1.2上电吸合旋转控制支架1.3，启动真空密封阀4.7，往复气缸1.5启动，拉动密封盖1.71密封盖1.71与检测皿1.72检测皿1.72脱离，开启磁悬浮轴承1.8，开启伺服电机1.12，检测伺服电机1.12和轴功率检测仪1.11；

检测装置1清洗运转时，电磁吸合扣1.2上电吸合旋转控制支架1.3，往复气缸1.5启动，推动密封盖1.71与检测皿1.72对接，启动真空密封阀4.7，保证密封盖1.71与检测皿1.72密闭；依次开启真空阀4.4、真空储能阀2.5、主洗涤液阀4.15(清水)或辅洗涤液阀4.16(洗涤剂)，开启第二洗涤阀4.5；关闭上述阀门、断开电磁吸合扣1.2，点动伺服电机1.12、旋转伺服电机1.4，反复正反转运动；旋转控制支架1.3旋转180度、电磁吸合扣1.2吸合，打开排污排气阀4.3，检测采样探头3.10复位，打开释样阀4.12、采样阀4.14进行排污。

检测装置1清洗运转时，模拟人工清洗，伺服电机1.12顺逆时针30度偏转，配合旋转伺服电机1.4前后30度偏转，摇晃清洗液，均匀清洗内壁；工作时向磁悬浮轴承1.8通电，固定检测皿1.72，保证旋转运动稳定；检测皿1.72底端外边缘安装伺服电机1.12***，工作时伺服电机1.12上电，检测扎检测皿1.72转速；磁悬浮轴承1.8和转速检测仪1.9的数据输出端与检测皿***模块5.2连接；

采样模块5.1和检测皿***模块5.2分别与PLC控制器5.3连接；控制器5.3控制上述阀门开启和关闭，PLC控制器5.3与上级计算机实现远程控制；采样模块5.1、检测皿***模块5.2对设备信息进行采集显示，并进行控制输出；采样模块5.1通过收集光电限位旋转角检测器3.5、双向旋动马达3.4、两位四通换向阀4.1、两位两通常断阀4.2状态数据，输出控制信号，

检测皿***模块5.2通过收集旋转伺服电机1.4、电磁吸合扣1.2、磁悬浮轴承1.8、伺服电机1.12、轴功率检测仪1.11、伺服电机1.12状态信息和数据，收集两位四通换向阀4.1、两位两通常断阀4.2、排污排气阀4.3、真空阀4.4、第二洗涤阀4.5、进样阀5.6、真空密封阀4.7状态信息，程序输出控制信号，

PLC控制器5.3收集控制除采样模块5.1、检测皿***模块5.2外的设备，还包括辅助设备冷风机、温度检测、加热伴热带、门锁检测等

上述包括电磁球阀控制样品、洗液和真空气罐的主控阀门，关于气动控制活塞、马达采用电动气控阀，过程控制和动力配电集中在设备专用配电控制柜内，控制柜与上述装置安置于一体化箱柜内。

根据实际情况，箱体为框架门板结构，检修门前后设置，位于前部的检修门上安装有触摸屏，触摸屏外部设置保护罩，箱体内部贴有保温棉，内部设置防冻电热丝，箱体设有通风口，通风口处设有百叶窗，百叶窗内安装有过滤网；

上述活性污泥的快速检测***运行实施流程控制如下：

1.启动准备

1.1检测所有阀门状态，并置于常态，检测***各个设备温度、真空储能罐2.1的真空度，并启动真空泵2.12建立真空能；检测清洗液液位高度，保证清洗液储存量。

1.2通过启动双向旋动马达3.4，水平旋转臂3.3与纵向旋转臂3.9，通过两个光电限位旋转角检测器3.5反馈旋转角度，由采样模块5.1判断到达指定位置。

1.3开启真空工作阀4.9、往复真空阀4.10、进出样阀4.13、采样阀4.14，进行池内活性污泥采样，采样完毕，关闭往复真空阀4.10、进出样阀4.13、采样阀4.14。

2.检测运行

2.1检测旋转控制支架1.3、往复气缸1.5、密封盖1.71状态，并启动旋转伺服电机1.4，置检测皿1.72开口向上状态，启动电磁吸合扣1.2吸合，锁定旋转控制支架1.3位置；

2.2启动往复真气管2.7上的两位四通换向阀4.1、两位两通常断阀4.2，置往复气缸1.5压缩、密封盖1.71压缩状态，启动真空密封阀4.7，置密封盖1.71封闭压缩状态；

2.3检测排污排气阀4.3、真空阀4.4、第二洗涤阀4.5、进样阀4.6状态，并至于关闭状态，检测采样阀4.14状态并置于关闭状态，开启真空阀4.4、进样阀4.6，开启释样阀4.12、进出样阀4.13进样，进样完毕关闭真空阀4.4、进样阀4.6；

2.4开启真空密封阀4.7、排污排气阀4.3，打开往复气缸1.5、启封盖1.71；

2.5通过检测皿***模块5.2检测旋转伺服电机1.4、电磁吸合扣1.2、磁悬浮轴承1.8、检测伺服电机1.12、轴功率检测仪1.11状态、伺服电机1.12状态，并置于工作态；启动电磁吸合扣1.2，制动旋转控制支架1.3；开启磁悬浮轴承1.8，悬浮固定检测皿1.72；启动伺服电机1.12，通过检测皿***模块5.2监测数据上传至PLC控制器5.3；

2.6当空白样检测时重复以上步骤，其中进样开启的进样阀4.6、释样阀4.12、进出样阀4.13，由第二洗涤阀4.5、真空储能阀2.5、主洗涤液阀4.15/辅洗涤液阀4.16代替；

3.清洗设备

3.1检测完毕，启动往复真气管2.7上的两位四通换向阀4.1、两位两通常断阀4.2，置往复气缸1.5、密封盖1.71压缩状态；启动真空密封阀4.7，置密封盖1.71密封状态；

3.2洗涤液准备，开启真空储能管2.6上的两位两通常断阀4.2、主洗涤液阀4.15(或辅洗涤液阀4.16)，真空储能阀2.5进液并储能，关闭主洗涤液阀4.15(或辅洗涤液阀4.16)待用；

3.3开启排污排气阀4.3、第二洗涤阀4.5，检测真空储能阀2.5状态，开启两位两通常断阀4.0由真空储能阀2.5通过第二洗涤阀4.5向检测皿1.72进洗涤液；

3.4需要加强洗涤效果时，点动伺服电机1.12和旋转伺服电机1.4模拟洗涤；启动真空密封阀4.7、往复气缸1.5，置密封盖1.71分离状态，点动伺服电机1.12正反转和旋转伺服电机1.4正反转智能清洗；

3.5设定一定工作周期后，可以通过开启4.16更换清洗液，重复以上步骤，加强污垢清洗。

4.数据处理

4.1设备第一次启动时，通过上级计算机监控调试设备；

4.2运行控制器、采样模块5.1、检测皿***模块5.2监控所用设备及阀门；并收集检测伺服电机1.12、轴功率检测仪1.11及伺服电机1.12数据，控制器集中处理，并上传上级计算机；上级计算机收集监控所有设备状态及过程数据库。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种活性污泥的快速检测***，其特征在于：包括检测装置(1)、储能冲洗装置(2)和采样装置(3)；

所述采样装置(3)包括旋转固定支架(3.1)，所述旋转固定支架(3.1)的旋转端通过旋转连接轴(3.2)连接有水平旋转臂(3.3)，所述旋转固定支架(3.1)，和水平旋转臂(3.3)之间设置有光电限位旋转角检测器(3.5)，所述水平旋转臂(3.3)另一端底面设置有旋转支座(3.8)，所述旋转支座(3.8)上设置有纵向旋转臂(3.9)；所述旋转支座(3.8)内设置有光电限位旋转角检测器(3.5)，

所述旋转连接轴(3.2)和旋转支座(3.8)底部均设置有双向旋动马达(3.4)；

所述光电限位旋转角检测器(3.5)和双向旋动马达(3.4)均与采样模块(5.1)连接，

所述纵向旋转臂(3.9)顶端设置有采样探头(3.10)，所述水平旋转臂(3.3)和纵向旋转臂(3.9)内部设置有相互连通的管道，所述纵向旋转臂(3.9)通过内部管道(3.91)与采样探头(3.10)连通；

所述储能冲洗装置(2)包括真空储能罐(2.1)、主清洗液罐(2.2)和样品罐(2.4)；所述真空储能罐(2.1)上连接有真空储能管(2.11)；

所述水平旋转臂(3.3)的内部水平管道(3.31)通过进出样管(2.8)与样品罐(2.4)连接；

所述主清洗液罐(2.2)上设置有主洗涤液管(2.3)，所述主洗涤液管(2.3)连接有样品罐(2.4)，所述主洗涤液管(2.3)上设置有真空储能阀(2.5)，所述真空储能阀(2.5)通过真空储能管(2.6)与真空储能罐(2.1)连接，所述真空储能管(2.6)的支管(2.61)分别与两个双向旋动马达(3.4)连接；

所述检测装置(1)包括旋转控制支架(1.3)、所述旋转控制支架(1.3)顶端设置有往复气缸(1.5)，所述往复气缸(1.5)通过往复真气管(2.7)与真空储能罐(2.1)连接；所述样品罐(2.4)通过往复真气管(2.7)与真空储能罐(2.1)连接；

所述旋转控制支架(1.3)上壁上设置有连接杆(1.6)，所述往复气缸(1.5)与连接杆(1.6)中部连接；

所述连接杆(1.6)端部安装有污泥检测器(1.7)，所述污泥检测器(1.7)中部外壁上套有磁悬浮轴承(1.8)，所述污泥检测器(1.7)底部外壁处对应设置有转速检测仪(1.9)；

所述污泥检测器(1.7)上设置有进样管(1.74)、真空密封管(1.76)、排放管(1.77)和洗涤液管(1.79)；所述排放管(1.77)上连接有真空管(1.78)，所述真空管(1.78)和真空密封管(1.76)均与支管(2.61)连接；所述进样管(1.74)与样品罐(2.4)连接；所述样品罐(2.4)与和进出样管(2.8)连通；所述洗涤液管(1.79)一端与进样管(1.74)的支管连接，其另一端真空储能阀(2.5)与样品罐(2.4)和主洗涤液管(2.3)连接；

所述电磁吸合扣(1.2)、旋转伺服电机(1.4)、检测皿(1.72)、磁悬浮轴承(1.8)、转速检测仪(1.9)和伺服电机(1.12)与检测皿***模块(5.2)连接；所述采样模块(5.1)和检测皿***模块(5.2)分别与控制器(5.3)连接；控制器(5.3)控制阀门***(4)的开启和关闭。

2.根据权利要求1所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述旋转固定支架(3.1)由两部分组成，分别为固定支架(3.11)和旋转支架(3.12)，所述固定支架(3.11)与旋转支架(3.12)之间通过转轴连接，所述固定支架(3.11)与旋转支架(3.12)之间转轴上设置有手动固定旋钮(3.13)；

所述旋转支架(3.12)通过旋转连接轴(3.2)连接有水平旋转臂(3.3)，所述旋转支架(3.12)上表面设置有旋转角检测器(3.6)，所述水平旋转臂(3.3)端部设置有光电限位指示盘(3.7)，所述旋转角检测器(3.6)与光电限位指示盘(3.7)配合使用组成光电限位旋转角检测器(3.5)，

所述光电限位旋转角检测器(3.5)的光电限位指示盘(3.7)设置在纵向旋转臂(3.9)尾端。

3.根据权利要求1或2所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述光电限位指示盘(3.7)包括半圆盘(3.71)，所述半圆盘(3.71)一端设置有探针(3.72)，所述旋转角检测器(3.6)包括圆形计测架(3.61)，所述圆形计测架(3.61)周向方向上设置有两个限位开关(3.62)，所述探针(3.72)另一端与旋转角检测器(3.6)中央的连接轴连接，所述探针(3.72)上套有限位接触头(3.73)，所述探针(3.72)在限位开关(3.62)之间移动时，限位接触头(3.73)与限位开关(3.62)接触。

4.根据权利要求1所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述检测装置(1)还包括稳定支架(1.1)，所述稳定支架(1.1)上下两端水平设置有电磁吸合扣(1.2)，上端的电磁吸合扣(1.2)的端部设置有旋转控制支架(1.3)，所述稳定支架(1.1)的侧壁上设置有旋转伺服电机(1.4)，所述旋转伺服电机(1.4)的转动轴穿过稳定支架(1.1)与旋转控制支架(1.3)连接，所述旋转控制支架(1.3)顶端设置有水平架(1.31)，所述水平架(1.31)的端头设置有往复气缸(1.5)，

所述污泥检测器(1.7)底面竖直设置有检测杆(1.10)，所述检测杆(1.10)上设置有轴功率检测仪(1.11)，所述检测杆(1.10)底端设置有伺服电机(1.12)，所述伺服电机(1.12)固定在旋转控制支架(1.3)底端。

5.根据权利要求4所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述污泥检测器(1.7)包括上部的密封盖(1.71)和下部的检测皿(1.72)，所述密封盖(1.71)固定在连接杆(1.6)上，所述排放管(1.77)设置在密封盖(1.71)的顶面；所述检测皿(1.72)中部设置有分离筒(1.73)，所述分离筒(1.73)的进样口连接有进样管(1.74)，所述进样管(1.74)经密封盖(1.71)伸出；所述密封盖(1.71)和检测皿(1.72)连接面上配合开设有环形槽，且密封盖(1.71)和检测皿(1.72)闭合时形成真空密封槽(1.75)，所述真空密封槽(1.75)上连接有真空密封管(1.76)，所述真空密封管(1.76)另一端经密封盖(1.71)伸出。

6.根据权利要求4所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述旋转控制支架(1.3)呈“弓”字型，所述旋转控制支架(1.3)中部上设置有支撑架(1.32)，所述支撑架(1.32)端部固定有磁悬浮轴承(1.8)；所述旋转控制支架(1.3)上壁开设有用于安装连接杆(1.6)的安装槽(1.33)；所述稳定支架(1.1)的侧壁的安放架上设置有安放旋转伺服电机(1.4)。

7.根据权利要求1所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述支管(2.61)与往复真气管(2.7)相交连通；所述真空储能管(2.11)上设置有真空泵(2.12)。

8.根据权利要求1所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述储能冲洗装置(2)还包括辅助清洗液罐(2.9)，所述辅助清洗液罐(2.9)通过辅助洗涤液管(2.10)与主洗涤液管(2.3)连接。

9.根据权利要求1所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述真空储能管(2.6)和样品罐(2.4)上设置有真空压力表(4.17)。

10.根据权利要求1所述活性污泥的快速检测***，其特征在于：所述采样探头(3.10)为内部中空的圆筒状结构，所述采样探头(3.10)用于采样的口部为斜坡口。

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