UA55615A - Method for controlling the process of biological treatment of sewage water in aeration tanks and secondary settling tanks; the system for realization of the method - Google Patents

Abstract

The proposed method for controlling the process of biological treatment of sewage water in aeration tanks and secondary settling tanks with group distribution of sewage water, air, and return silt consists in measuring and adjusting the air pressure in the intake pipeline, measuring the flow rate of the silt mix that enters from each aeration tank, determining variations of the flow rates of the sewage water, air, and return silt, and additionally, measuring the flow rate of the return silt that enters each aeration tank, the level of silt in the upper silt channel, concentration of dissolved oxygen at the outlet of each aeration tank, the density of the return silt, and the level of silt in each secondary settling tank. The system for controlling the process of biological treatment of sewage water according to the proposed method contains transducers for measuring pressure in the intake pipeline, transducers for measuring the flow rate of the air entering into each aeration tank, transducers for measuring the flow rate of the silt mix entering from each aeration tank, blowers with drives operating in parallel, dampers with corresponding actuators that are installed in the upper silt channel and the silt well, pumps with drives designed for removing excessive silt and feeding the return silt, the device for adjusting the ratio between sewage water flow rate and the return silt flow rate, the device for adjusting sewage water flow rate, the device for adjusting the ratio between sewage water flow rate and air flow rate, the transducer for measuring the silt level in the upper silt channel, and the device for adjusting the silt level in the upper silt channel.

Description

Винахід відноситься до галузі автоматизації технологічних процесів і призначений для використання у комунальному господарстві для здійснення якісного очищення стічних вод від забруднень побутового та промислового характеру в кожному із паралельно працюючих аеротенків, що гарантує спуск в природні водоймища очищеної води у відповідності до існуючих норм і зменшує витрати електроенергії на одиницю об'єму обробленої рідини.The invention relates to the field of automation of technological processes and is intended for use in the municipal economy for the implementation of high-quality purification of wastewater from household and industrial pollution in each of the parallel working aeration tanks, which guarantees the descent of purified water into natural reservoirs in accordance with existing standards and reduces electricity consumption per unit volume of treated liquid.

Відомий спосіб очищення стічних вод в системі аеротенки-вторинні відстійники і система для його реалізації (див. проспекти фірми Опйег (Австрія), згідно з яким здійснюється індивідуальне регулювання співвідношення "стічна вода - повітря - активний мул" на кожному з працюючих аеротенків. Для цього кожний із паралельно працюючих аеротенків оснащений індивідуальними повітродувкою і муловим насосом.There is a known method of wastewater treatment in the aeration tank-secondary sedimentation system and the system for its implementation (see the prospectuses of the Opieg company (Austria), according to which the ratio "wastewater - air - activated sludge" is individually adjusted in each of the working aeration tanks. For this each of the aerotanks working in parallel is equipped with an individual blower and sludge pump.

Недоліками відомого способу і системи є те, що вони розраховані на аеротенки, конструкція яких і, в певній мірі, технологія очистки відрізняються від тих, що працюють в Україні, де працюють одноступінчаті аеротенки. Крім того, реалізація вказаного способу і системи на очисних спорудах, де передбачений груповий розподіл по аеротенкам стічної води, повітря і активного мулу, пов'язано з великими фінансовими витратами на реконструкцію, які майже дорівнюють витратам на будівництво нових споруд.The disadvantages of the known method and system are that they are designed for aeration tanks, the design of which and, to some extent, the cleaning technology differ from those operating in Ukraine, where single-stage aeration tanks work. In addition, the implementation of the specified method and system at sewage treatment plants, where group distribution of wastewater, air and activated sludge in aeration tanks is provided, is associated with large financial costs for reconstruction, which are almost equal to the costs of building new facilities.

Найбільш близьким за технічною сутністю та технічним результатом до запропонованого винаходу є спосіб керування паралельно працюючими агрегатами очисних споруд (див. В.С. Яковлев и др. Канализация,The closest in terms of technical essence and technical result to the proposed invention is the method of controlling parallel working aggregates of sewage treatment facilities (see V.S. Yakovlev et al. Kanalization,

М., Стройиздат, 1975, с.356, Раздел «Основнье схемь!ї очистки сточньїх вод в азротенках»). Вказаний спосіб грунтується на груповому розподілі всіх потоків, що потрапляють в аеротенки: повітря, стічної води і зворотного мулу. При цьому всі ці потоки гідравлічне зв'язані. Зміна витрати якого не будь із перелічених компонентів на вході одного агрегату впливає на витрати цього компоненту в інші паралельно працюючі аеротенки.M., Stroyizdat, 1975, p. 356, Section "Basic scheme of wastewater treatment in azo tanks"). This method is based on the group distribution of all flows entering the aeration tanks: air, wastewater and return sludge. At the same time, all these streams are hydraulically connected. A change in the flow rate of any of the listed components at the input of one unit affects the flow rate of this component in other parallel working aeration tanks.

Система для реалізації вказаного способу містить вимірювач тиску в збірному трубопроводі, вимірювачі витрати повітря в кожний аеротенк та мулової суміші з кожного аеротенка.The system for implementing the specified method includes a pressure gauge in the collection pipeline, air flow meters into each aeration tank and sludge mixture from each aeration tank.

Недоліками вказаних способу і системи є те, що має місце розповсюдження збурень при зміні подачі повітря або зворотного мулу в один аеротенк на всі працюючі аеротенки, що обумовлено недоліками технологічного обладнання і майже повною відсутністю засобів автоматики на очисних спорудах України та інших країн СНД, побудованих за часів СРСР. Це зумовлює: - приблизне витримування на існуючих в Україні очисних спорудах найбільш важливого параметра, що забезпечує якісну роботу аеротенків, співвідношення "стічна вода-повітря-активний мул" через відсутність автоматичних приладів, що вимірюють концентрацію кисню, рівень мулу у вторинних відстійниках, витрату зворотного мулу, плавного керування продуктивністю повітродувок та мулових насосів. - відсутність точного розподілу стічних вод, що підлягають очищенню, по паралельно працюючим аеротенкам, що призводить до коливань співвідношення "стічна вода - активний мул - повітря" в розташованих поруч аеротенках, а це впливає на процеси біохімічного очищення стічних вод - концентрації залишкового забруднення і мулу в рідині, що витікає з аеротенків, мають різні значення. - перед надходженням рідини з аеротенків у вторинні відстійники не відбувається її усереднення, що приводить до різних значень дози активного і, як наслідок, концентрації надлишкового мулу для різних вторинних відстійників; - зворотний (активний) мул, що надходить із вторинних відстійників в верхній і нижній мулові канали, в в'язку з недосконалістю конструкції перемішується недостатньо (тобто не відбувається усереднення концентрації), що посилює відмінність біохімічних процесів в різних аеротенках.The disadvantages of the specified method and system are the fact that when changing the supply of air or return sludge to one aeration tank, disturbances are spread to all working aeration tanks, which is due to the shortcomings of technological equipment and the almost complete absence of automatic means at the sewage treatment plants of Ukraine and other CIS countries, built according to USSR times. This leads to: - the approximate maintenance of the most important parameter that ensures the high-quality operation of aeration tanks, the "wastewater-air-activated sludge" ratio at existing sewage treatment plants in Ukraine due to the lack of automatic devices that measure the concentration of oxygen, the level of sludge in secondary sedimentation tanks, the return flow sludge, smooth control of the performance of blowers and sludge pumps. - the lack of accurate distribution of wastewater to be treated in parallel working aeration tanks, which leads to fluctuations in the "wastewater - activated sludge - air" ratio in adjacent aeration tanks, and this affects the processes of biochemical wastewater treatment - the concentration of residual pollution and sludge in the liquid flowing out of the aerotanks have different values. - before the liquid from the aeration tanks enters the secondary clarifiers, it is not averaged, which leads to different values of the active dose and, as a result, the concentration of excess sludge for different secondary clarifiers; - the return (active) sludge coming from the secondary clarifiers into the upper and lower sludge channels is insufficiently mixed due to the imperfection of the design (that is, concentration averaging does not occur), which increases the difference in biochemical processes in different aeration tanks.

На практиці вказані недоліки приводять до значних відхилень показників технологічних параметрів. Так, звітні дані роботи Бортничіської станції аерації показують, що на протязі року має місце відхилення від середньодобового значення: кількість стічних вод, що поступають на очищення на 3395 (незалежний параметр), витрати повітря на 4395, періоду аерації на 8495, дози активного мулу на 4195, знятої БКП»5 - 4595, концентрації розчиненого кисню - 9995. Наведені відхилення не співпадають в чабі.In practice, the specified shortcomings lead to significant deviations in technological parameters. Thus, the reported data of the operation of the Bortnichysk aeration station show that during the year there is a deviation from the average daily value: the amount of wastewater entering for treatment by 3395 (independent parameter), air consumption by 4395, the period of aeration by 8495, doses of activated sludge by 4195, the removed BKP"5 - 4595, the concentration of dissolved oxygen - 9995. The indicated deviations do not coincide in the sample.

Одним із узагальнених показників якості очищення стічних вод є концентрація кисню на виході із аеротенку. Вважається, що при концентрації розчиненого кисню 2мл/л швидкість окислення органічних сполук не лімітується недостачею кисню.One of the generalized indicators of the quality of wastewater treatment is the concentration of oxygen at the exit from the aeration tank. It is believed that at a dissolved oxygen concentration of 2 ml/l, the rate of oxidation of organic compounds is not limited by a lack of oxygen.

Наведене вище значення відхилення концентрації розчиненого кисню засвідчує, що в аеротенки подається надлишкове повітря, усунення яких є джерелом енергозбереження.The above value of the deviation of the concentration of dissolved oxygen proves that excess air is supplied to the aeration tanks, the elimination of which is a source of energy saving.

Запропонований винахід вирішує задачу індивідуального автоматичного керування головним параметром біологічного очищення стічних вод в аеротенках з груповим розподілом стічної води, повітря і зворотного мулу, що гарантує від проскоків недоочищеної води в природні водоймища.The proposed invention solves the problem of individual automatic control of the main parameter of biological wastewater treatment in aeration tanks with a group distribution of wastewater, air and return sludge, which guarantees against leakage of untreated water into natural reservoirs.

Суть винаходу пояснюється кресленням, де наведена схема системи керування, запропонованої авторами.The essence of the invention is explained by the drawing, which shows the scheme of the control system proposed by the authors.

На фіг.1 (лист 1) показана система автоматичного керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках, яка містить в собі: аеротенк 1, збірний повітропровід 2, верхній З та нижній 4 мулові канали, муловий колодязь 5, вторинний відстійник б, мулові насоси 7 та 8, частотні перетворювачі 9 повітродувки 10, виконуючі органи 11, 12 та 13, регулятори: співвідношення "стічна вода - повітря" 14, пропорційної витрати стічної води 15, співвідношення "стічна вода - зворотний мул" 16, концентрації розчиненого кисню 17, тиску повітря 18, рівня мулу 19 та 20, густини мулу 21; блока корекції 22, непрямого вимірювача концентрації 23, блок даних лабораторних аналізів 24 (лист 2), пристрій плавного пуску та вимірювач температури вихідної суміші 26 та вимірювач рівня зворотного мулу 27 в кожному муловому каналі 4.Fig. 1 (sheet 1) shows the system of automatic control of the process of biological wastewater treatment in aeration tanks and secondary sedimentation tanks, which includes: aeration tank 1, collective air duct 2, upper Z and lower 4 sludge channels, sludge well 5, secondary sedimentation b , sludge pumps 7 and 8, frequency converters 9, blowers 10, executive bodies 11, 12 and 13, regulators: ratio "wastewater - air" 14, proportional flow of wastewater 15, ratio "wastewater - return sludge" 16, concentrations of dissolved oxygen 17, air pressure 18, mud level 19 and 20, mud density 21; correction block 22, indirect concentration meter 23, laboratory analysis data block 24 (sheet 2), soft start device and source mixture temperature meter 26 and return sludge level meter 27 in each sludge channel 4.

Поставлена задача по способу вирішується тим, що в способі керування процесом біологічного очищення стічних вод в системах аеротенки - вторинні відстійники з груповим розподілом стічної води, повітря і зворотного мулу, який включає вимірювання та регулювання тиску повітря в збірному трубопроводі, вимірювання витрати мулової суміші з кожного аеротенка та зміну витрат стічної води, повітря та зворотного мулу на основі аналізів очищеної води, згідно з запропонованим винаходом додатково вимірюють витрати зворотного мулу в кожний аеротенк, рівень мулу в верхньому муловому каналі, концентрацію розчиненого кисню на виході/кожного аеротенка, густину зворотного мулу та рівень мулу в кожному вторинному відстійнику і на основі одержаної інформації оперативно регулюють співвідношення "стічна вода - зворотний мул - повітря" шляхом відповідної зміни витрати повітря і активного мулу в кожний аеротенк і здійснюють корекцію одержаного співвідношення при зміні концентрації та складу забруднень стічної води.The task set by the method is solved by the fact that in the method of controlling the process of biological treatment of wastewater in aeration tank systems - secondary settling tanks with group distribution of wastewater, air and return sludge, which includes measurement and regulation of air pressure in the collection pipeline, measurement of the flow rate of the sludge mixture from each aeration tank and the change in the flow of wastewater, air and return sludge based on the analyzes of purified water, according to the proposed invention additionally measure the flow of return sludge into each aeration tank, the level of sludge in the upper sludge channel, the concentration of dissolved oxygen at the outlet/each aeration tank, the density of return sludge and the level of sludge in each secondary sedimentation tank and on the basis of the received information promptly adjust the ratio "wastewater - return sludge - air" by correspondingly changing the flow of air and activated sludge in each aeration tank and carry out the correction of the obtained ratio when the concentration and composition of sewage pollutants change go

На відміну від існуючого в Україні ручного способу управління процесом очищення стічних вод, де, наприклад, концентрація кисню визначається раз на добу, у запропонованого способу набагато вища оперативність управління, бо ряд важливих параметрів процесу визначається не періодично, а безперервно, крім того, при збуджені відбувається одночасна посилка керуючих команд на всі виконуючі органи.In contrast to the manual method of controlling the wastewater treatment process existing in Ukraine, where, for example, the oxygen concentration is determined once a day, the proposed method has a much higher efficiency of control, because a number of important parameters of the process are determined not periodically, but continuously, in addition, when excited there is a simultaneous sending of control commands to all executive bodies.

Для здійснення необхідних процесів очищення в аеротенк 1 подається повітря із збірного повітропроводу 2 по розподільчій системі трубопроводів з перфорованими отворами, що прокладена по дну аеротенка, а також активний (зворотний) мул із верхнього мулового каналу 3.To carry out the necessary cleaning processes, air is supplied to the aeration tank 1 from the collective air duct 2 through the distribution system of pipelines with perforated holes laid along the bottom of the aeration tank, as well as active (return) sludge from the upper sludge channel 3.

Надходження повітря в збірний трубопровід здійснюється паралельно працюючими повітродувками 10.The intake of air into the manifold is carried out by parallel working blowers 10.

Зворотний мул із вторинного відстійника 6 під дією гідростатичного тиску стовпа рідини надходить через муловий колодязь 5 в нижній муловий канал 4, звідки насосом 8 подається у верхній муловий канал 3.The return sludge from the secondary settling tank 6 under the action of the hydrostatic pressure of the liquid column flows through the sludge well 5 into the lower sludge channel 4, from where it is fed into the upper sludge channel 3 by the pump 8.

Надлишковий мул насосом 7 виводиться із нижнього мулового каналу на станцію аеробної стабілізації осаду (АСО). Регулювання подачі зворотного мулу здійснюється періодичним включенням і вимиканням мулових насосів 7, 8 і ручним переміщенням щитових затворів 11 та 12, а регулювання подачі повітря включенням і вимиканням повітродувок 10 і ручним переміщенням клапану 13.Surplus sludge is removed from the lower sludge channel by pump 7 to the station of aerobic sediment stabilization (ASO). Regulation of return sludge supply is carried out by periodically turning on and off sludge pumps 7, 8 and manual movement of shield valves 11 and 12, and regulation of air supply by turning on and off blowers 10 and manual movement of valve 13.

Витрата стічної води, що потрапляє в аеротенки, визначається за допомогою вимірювачів 15а і 16ба. По існуючій технології витрата рідини, що виходить з аеротенка, має значення (1ж0)0), де О - витрата стічної води, о- кількість зворотного мулу в долях від витрати стічної води. Сигнал на виході регулятора 15 пропорційний витраті стічної води (як різниця між зазначеними витратами) поступає на вхід регуляторам співвідношення "стічна вода - повітря" 14 і "стічна вода - зворотний мул" 16. Виходи вимірювачів витрати повітря 14а і зворотного мулу 1ба зв'язані з відповідними входами регуляторів 14 і 16, а виходи останніх з'єднані з виконуючими органами 13 і 12.The consumption of wastewater entering the aeration tanks is determined using meters 15a and 16ba. According to the existing technology, the liquid flow coming out of the aeration tank has the value (1х0)0), where О is the flow of wastewater, о is the amount of return sludge in fractions of the flow of wastewater. The signal at the output of the regulator 15 is proportional to the flow of wastewater (as the difference between the specified flows) is input to the regulators of the ratio "wastewater - air" 14 and "wastewater - return sludge" 16. The outputs of the air flow meters 14a and return sludge 1ba are connected with the corresponding inputs of regulators 14 and 16, and the outputs of the latter are connected to executive bodies 13 and 12.

Вимірювач концентрації розчиненого в суміші кисню 17а, зв'язаний через регулятор 17 з регулятором, забезпечуючим оптимальне співвідношення "стічна вода - повітря" 14.The meter for the concentration of oxygen dissolved in the mixture 17a is connected through the regulator 17 to the regulator providing the optimal "wastewater - air" ratio 14.

Вихід вимірювача тиску ї8а з'єднаний з входом регулятора тиску повітря 18, а вихід останнього підключено до частотного перетворювача 9, з'єднаного з електродвигуном повітродувки 10.The output of the pressure gauge Я8а is connected to the input of the air pressure regulator 18, and the output of the latter is connected to the frequency converter 9 connected to the electric motor of the blower 10.

Регулятор рівня мулу 19, вхід якого з'єднаний з виходом вимірювача рівня мулу у верхньому муловому каналі 19а, підключений до частотного перетворювача, зв'язаного з електродвигуном мулового насоса 8.The mud level regulator 19, the input of which is connected to the output of the mud level meter in the upper mud channel 19a, is connected to the frequency converter connected to the electric motor of the mud pump 8.

При зміні сигналів, що поступають від регулятора тиску повітря і регулятора рівня мулу, частотні перетворювачі зміною частоти струму, що споживають електродвигуни, плавно регулюють продуктивність відповідно повітродувок і мулових насосів.When the signals coming from the air pressure regulator and the sludge level regulator change, the frequency converters, by changing the frequency of the current consumed by the electric motors, smoothly regulate the performance of the air blowers and sludge pumps, respectively.

Вихід вимірювача рівня мулу у вторинному відстійнику 20а підключений до входу регулятора рівня мулу 20, вихід якого з'єднаний з виконуючим органом 11 мулового колодязя 5. В свою чергу вихід вимірювача рівня 27 в нижньому муловому каналі зв'язаний з регулятором рівня 20.The output of the sludge level meter in the secondary sump 20a is connected to the input of the sludge level regulator 20, the output of which is connected to the executive body 11 of the sludge well 5. In turn, the output of the level meter 27 in the lower sludge channel is connected to the level regulator 20.

Входи блока корегування 22 зв'язані з вимірювачем густини зворотного мулу 21, непрямим вимірювачем концентрації мулу на виході із аеротенка 23, даними лабораторних аналізів (рН, концентрація завислих речовин та ін.), вимірювачем концентрації розчиненого кисню 17а, а виходи з'єднані з регулятором співвідношення "стічна вода - зворотний мул" 16 і пристроєм плавного пуску 25, що включає в роботу або виключає з роботи насос надлишкового мулу 7.The inputs of the correction unit 22 are connected to the return sludge density meter 21, the indirect sludge concentration meter at the exit from the aeration tank 23, laboratory analysis data (pH, suspended solids concentration, etc.), the dissolved oxygen concentration meter 17a, and the outputs are connected to regulator of the "wastewater - return sludge" ratio 16 and a soft start device 25, which includes or disables the excess sludge pump 7.

Водночас вимірюється температура вихідної суміші із аеротенка вимірювачем температури 26.At the same time, the temperature of the initial mixture with the air tank is measured with a temperature gauge 26.

Система автоматичного керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках і вторинних відстійниках працює таким чином.The system of automatic control of the process of biological wastewater treatment in aeration tanks and secondary settling tanks works as follows.

В запропонованій схемі автоматизації розглядається об'ємне співвідношення потоків, що надходять в аеротенк, що означає те, що коливання концентрації забруднень в стічних водах (в певних межах) компенсується підвищенням приросту мулу і відповідним підвищенням його концентрації в аеротенках при збереженні постійного навантаження на мул.In the proposed automation scheme, the volume ratio of flows entering the aeration tank is considered, which means that fluctuations in the concentration of pollutants in wastewater (within certain limits) are compensated by an increase in sludge growth and a corresponding increase in its concentration in the aeration tanks while maintaining a constant load on the sludge.

При зміні витрати стічної води, що поступає в аеротенки, регулятор 15 посилає сигнали на вхід регуляторам співвідношення "стічна вода - повітря" 14 і "стічна вода - зворотний мул" 16, які змінюють витрату повітря і зворотного мулу відповідно виконуючими органами 13 та 12.When changing the flow of wastewater entering the aeration tanks, the regulator 15 sends signals to the input of the "wastewater - air" ratio regulators 14 and "wastewater - return sludge" 16, which change the flow of air and return sludge, respectively, by executive bodies 13 and 12.

Зміни витрати повітря і зворотного мулу викликає відповідно дію регуляторів тиску повітря 18 і регулятора рівня мулу у верхньому муловому каналі 19, які через частотні перетворювачі 9 здійснюють плавну зміну продуктивності повітродувок 10 і мулових насосів 8, компенсуючи тим самим відхилення тиску і рівня мулу у вторинному приводить до зміни положень виконуючого органа 11 регулятором рівня мулу 20, що призводить до зміни витрати мулу в нижній муловий канал 4. При змінній витраті стічної води, що поступає на очисні споруди на протязі доби, у випадку різкого збільшення витрати стічної води існуюча система не зможе забезпечити необхідну подачу зворотного мулу (на протязі певного терміну співвідношення "стічна вода - активний мул" може відрізнятися від заданого). Для виключення цього випадку передбачається автоматична корекція регулятора рівня 20 таким чином, що при зменшенні витрати стічної води кількість мулу у вторинному відстійнику збільшується, а при збільшенні витрати - зменшується і досягає певного значення при максимально допустимій витраті стічної води.Changes in the flow of air and return sludge are caused, respectively, by the action of the air pressure regulators 18 and the sludge level regulator in the upper sludge channel 19, which, through frequency converters 9, carry out a smooth change in the performance of the blowers 10 and sludge pumps 8, thus compensating for deviations in pressure and sludge level in the secondary drive to a change in the positions of the executive body 11 by the sludge level regulator 20, which leads to a change in the flow of sludge into the lower sludge channel 4. With a variable flow of wastewater entering the treatment plant during the day, in the event of a sharp increase in the flow of wastewater, the existing system will not be able to provide required supply of return sludge (for a certain period of time, the "wastewater - activated sludge" ratio may differ from the specified one). To exclude this case, an automatic correction of the level 20 regulator is provided in such a way that when the flow of wastewater decreases, the amount of sludge in the secondary sedimentation tank increases, and when the flow increases, it decreases and reaches a certain value at the maximum permissible flow of wastewater.

При відсутності різких змін витрати стічної води система забезпечує необхідний процес очищення за рахунок самовирівнювання.In the absence of sudden changes in the flow of wastewater, the system provides the necessary cleaning process due to self-leveling.

Згідно теорії Грац - Джейсона самовирівнювання системи аеротенки - вторинні відстійники досягається підтримкою постійного віку мулу, що забезпечується видаленням із системи необхідної кількості надлишкового мулу:According to the Gratz-Jason theory, self-leveling of the aeration tank system - secondary settling tanks is achieved by maintaining a constant sludge age, which is ensured by removing the required amount of excess sludge from the system:

Маер г Осавр 7 (Мвід - Мк )Осзв (1) про де Мгаер, Мвід, Мк - об'єми відповідно аеротенка, відстійних зон вторинних відстійників, каналів, м3; оаер - КОНЦентрація активного мулу в аеротенку, кг/м3; оззв- КОНЦентрація активного мулу у відстійній зоні вторинного відстійника каналах кг/м3;Maer g Osavr 7 (Mvid - Mk )Oszv (1) about de Mgaer, Mvid, Mk - volumes, respectively, of aeration tank, sedimentation zones of secondary sedimentation tanks, channels, m3; oaer - Concentration of activated sludge in the aeration tank, kg/m3; ozzv- Concentration of activated sludge in the sedimentation zone of the secondary sedimentation tank in channels kg/m3;

О - витрата стічної води, му/доба;O - consumption of waste water, m/day;

Пр- приріст активного мулу, кг/м3.Pr - increase in activated sludge, kg/m3.

Концентрацію мулу в аеротенку можна визначити по формулі: озв9 Пр 0 осзво Пр ?The concentration of sludge in the aeration tank can be determined by the formula: ozv9 Pr 0 ozzvo Pr ?

Таврії (2 де д- витрати зворотного мулу, м /доба; о 9. в)Tavrii (2 where d- consumption of return sludge, m/day; o. 9. c)

Розробка алгоритмів корекції віку мулу і часу роботи насосу надлишкового мулу 7 дасть змогу за рахунок включення насосу 7 через пристрій плавного пуску 25 підтримувати зазначений параметр на необхідному під час роботи рівні.The development of algorithms for correcting the age of the sludge and the operating time of the excess sludge pump 7 will make it possible to maintain the specified parameter at the required level during operation by turning on the pump 7 through the soft start device 25.

Реалізація запропонованої системи керування на базі сучасної мікропроцесорної техніки дасть змогу врахувати зміну концентрації забруднень та їх склад протягом року.The implementation of the proposed control system based on modern microprocessor technology will make it possible to take into account the change in the concentration of pollutants and their composition during the year.

Блок корекції 22 (з застосуванням мікропроцесорних контролерів ТОХ 37 "Місто", ТОХ 57 "Ргетішт" або їх аналогів) на основі інформації, що надходить від вимірювача концентрації розчиненого кисню 17а в суміші на виході з аеротенка, непрямого вимірювача концентрації мулу 23 в аеротенку, густини зворотного мулу 21, блоку даних лабораторних аналізів 24 і температури вихідної суміші 26 із аеротенка визначає: - корекцію співвідношення "стічна вода - активний мул" регулятору 16; - корекцію завдання регулятору концентрації розчиненого кисню 17; - проміжок часу роботи насоса надлишкового мулу, видаючи сигнал пристрою плавного пуску.Correction unit 22 (using microprocessor controllers TOX 37 "Misto", TOX 57 "Rgetisht" or their analogues) based on information received from the dissolved oxygen concentration meter 17a in the mixture at the exit from the aeration tank, the indirect sludge concentration meter 23 in the aeration tank, the density of the return sludge 21, the block of laboratory analysis data 24 and the temperature of the initial mixture 26 from the aeration tank determines: - the correction of the "wastewater - activated sludge" ratio of the regulator 16; - correction of the task of the regulator of the concentration of dissolved oxygen 17; - the period of time of operation of the excess sludge pump, emitting a signal of the soft start device.

Суть винаходу полягає в тому, що за рахунок автоматичного регулювання співвідношення "стічна вода - повітря - активний мул" оптимізується подача в аеротенки повітря і зворотного мулу, що дає суттєву економію електроенергії, яка залежить від коливань надходження стічних вод в аеротенки на протязі доби.The essence of the invention is that due to the automatic adjustment of the "wastewater - air - activated sludge" ratio, the supply of air and return sludge to the aeration tanks is optimized, which provides a significant saving of electricity, which depends on the fluctuations in the flow of wastewater into the aeration tanks during the day.

Індивідуальне регулювання співвідношення "стічна вода - активний мул - повітря " забезпечить однакову концентрацію забруднень і мулу на виході кожного аеротенка при змінній витраті стічних вод і концентрації в ній забруднень. Це гарантує від проникнення в природні водоймища недостатньо очищених стічних вод, якість яких не задовольняє санітарним нормам.Individual regulation of the "wastewater - activated sludge - air" ratio will ensure the same concentration of pollutants and sludge at the exit of each aeration tank with variable flow of wastewater and concentration of pollutants in it. This guarantees against the penetration of insufficiently treated wastewater, the quality of which does not meet sanitary standards, into natural reservoirs.

Автоматизація процесу очистки в аеротенках виключає явище набухання мулу, що має місце при різних навантаженнях або недовантаженнях мулу, різкій зміні температури, складу стоків та інш. Такий мул погано осаджується у вторинних відстійниках і виноситься з очищеною водою із споруди, внаслідок чого знижується загальний ефект очистки і зменшується концентрація мулу в аеротенку.Automation of the cleaning process in aeration tanks eliminates the phenomenon of sludge swelling, which occurs with different loads or underloads of sludge, sudden changes in temperature, composition of effluents, etc. Such sludge does not settle well in secondary sedimentation tanks and is carried out with purified water from the building, as a result of which the overall cleaning effect decreases and the concentration of sludge in the aeration tank decreases.

Техніко - економічний ефект від запропонованого способу автоматизації очищення стічних вод визначається суттєвим скороченням розбіжності в роботі паралельно працюючих аеротенків (в межах похибок приладів, що вимірюють технологічні параметри) і зменшенням надмірної витрати повітря і зворотного мулу в аеротенки, а також значного дроселювання повітря, що забезпечить значну економію електроенергії. стічно водо відетяників 01 ів -- (Я (х Я воз СО 180 19 щі туз ер а й 140 нан | -К-О (о) листе ру, гі Зі бчищена в 13 г 19 Ст) (де) (є вода - 160 В лист ЗThe technical and economic effect of the proposed method of automation of wastewater treatment is determined by a significant reduction of the discrepancy in the operation of parallel working aeration tanks (within the errors of devices measuring technological parameters) and a reduction of excessive air flow and return sludge into the aeration tanks, as well as significant air throttling, which will ensure significant savings in electricity. sewage water of 01 iv -- (Я (х Я voz СО 180 19 schi tuz er a y 140 nan | -K-O (o) liste ru, gi Z bcleaned in 13 g 19 St) (where) (there is water - 160 V letter Z

ЗеЬ5 : св) и 155 рр С) мулова сзміш до вто- З (вс) (ве) ринних відстійників цк 17 175 бно -- листе листе 7 25 лабЗеЛ5: св) и 155 гр C) silt mixture to tu- З (вс) (ве) river settling tanks цк 17 175 bno -- sheet sheet 7 25 lab

В г на АСО листа листаIn g on ASO of a letter of a letter

Фіг1Fig1

28 ЕЕ Д листі аг. 24 в -3 листі -- - листі28 EE D letters ag. 24 in -3 leaves -- - leaves

ІAND

Кк В листі листі --Kk In letters letters --

Фіг.2Fig. 2

Claims (3)

1. Спосіб керування процесом біологічного очищення стічних вод в системах аеротенки - вторинні відстійники з груповим розподілом стічної води, повітря 1 зворотного мулу, який включає вимірювання та регулювання тиску повітря в збірному трубопроводі, вимірювання витрати мулової суміші з кожного аеротенка та зміну витрат стічної води, повітря та зворотного мулу на основі аналізів очищеної води, який відрізняється тим, що додатково вимірюють витрати зворотного мулу в кожний аеротенк, рівень мулу у верхньому муловому каналі, концентрацію розчиненого кисню на виході кожного аеротенка, густину зворотного мулу та рівень мулу в кожному вторинному відстійнику і на основі одержаної інформації оперативно регулюють співвідношення "стічна вода - зворотний мул - повітря" шляхом відповідної зміни витрати повітря і активного мулу в кожний аеротенк і здійснюють корекцію одержаного співвідношення при зміні концентрації та складу забруднень стічної води.1. The method of controlling the process of biological wastewater treatment in aeration tank systems - secondary clarifiers with group distribution of wastewater, air 1 of return sludge, which includes measurement and regulation of air pressure in the collection pipeline, measurement of the sludge mixture flow rate from each aeration tank and changes in the flow rate of wastewater, of air and return sludge based on analyzes of purified water, which is distinguished by the fact that the flow of return sludge into each aeration tank, the level of sludge in the upper sludge channel, the concentration of dissolved oxygen at the outlet of each aeration tank, the density of return sludge and the level of sludge in each secondary settling tank are additionally measured and on the basis of the received information, they promptly regulate the "wastewater - return sludge - air" ratio by correspondingly changing the flow of air and activated sludge in each aeration tank and carry out the correction of the obtained ratio when the concentration and composition of wastewater pollutants change. 2. Система керування процесом біологічного очищення стічних вод в аеротенках з вторинними відстійниками з груповим розподілом матеріальних потоків, яка містить вимірювачі тиску в збірному трубопроводі, витрати повітря в кожний аеротенк, мулової суміші з кожного аеротенка, паралельно працюючі повітродувки з приводом, виконавчі органи верхнього мулового каналу і мулового колодязю з відповідними приводами, насоси відводу надлишкового мулу 1 подачі зворотного мулу з приводами, яка відрізняється тим, що додатково встановлені: - вимірювачі витрати зворотного мулу, виходи яких зв'язані з входами регуляторів співвідношення "стічна вода - зворотний мул" 1 регулятором витрати стічної води, вихід останнього з'єднаний з входами регуляторів співвідношення "стічна вода -повітря" 1 "стічна вода - зворотний мул"; вимірювачі концентрації розчиненого кисню на виході аеротенка, вихід якого через регулятор концентрації підключається до входу регулятора співвідношення "стічна вода - повітря"; вимірювачі рівня мулу в кожному вторинному відстійнику, вихід яких через регулятор з'єднаний з виконуючим органом; вимірювач рівня мулу у верхньому каналі, вихід якого зв'язаний з регулятором рівня; - керуючі органи, входи яких відповідно з'єднані з виходами регулятора тиску повітря 1 регулятора рівня у верхньому муловому каналі, а виходи - підключені до електродвигунів повітродувок та мулових насосів; - блок керування, входи якого з'єднані з інформаційними виходами вимірювачів температури мулової суміші в аеротенку, густини зворотного мулу, концентрації мулу 1 розчиненого кисню в аеротенку, даними лабораторних аналізів, а виходи - відповідно з регулятором концентрації розчиненого кисню, регулятором співвідношення "стічна вода - зворотний мул" 1 пристроєм плавного пуску насоса надлишкового мулу.2. The control system for the process of biological wastewater treatment in aeration tanks with secondary settling tanks with group distribution of material flows, which includes pressure gauges in the collection pipeline, air flow into each aeration tank, sludge mixture from each aeration tank, parallel-operated blowers with a drive, executive bodies of the upper sludge channel and sludge well with appropriate drives, excess sludge removal pumps 1 return sludge supply with drives, which is distinguished by the fact that the following are additionally installed: - return sludge flow meters, the outputs of which are connected to the inputs of the regulators of the "wastewater - return sludge" ratio 1 the waste water flow regulator, the output of the latter is connected to the inputs of the "waste water - air" 1 "waste water - return sludge" ratio regulators; dissolved oxygen concentration meters at the outlet of the aeration tank, the outlet of which is connected through the concentration regulator to the input of the "wastewater - air" ratio regulator; sludge level meters in each secondary sedimentation tank, the output of which is connected to the executive body through the regulator; silt level meter in the upper channel, the output of which is connected to the level regulator; - control bodies, the inputs of which are respectively connected to the outputs of the air pressure regulator 1 of the level regulator in the upper sludge channel, and the outputs are connected to the electric motors of blowers and sludge pumps; - the control unit, the inputs of which are connected to the information outputs of the meters of the temperature of the sludge mixture in the aeration tank, the density of the return sludge, the concentration of sludge 1 dissolved oxygen in the aeration tank, the data of laboratory analyses, and the outputs are, in accordance with the regulator of the concentration of dissolved oxygen, the regulator of the "waste water" ratio - return sludge" 1 device for soft start of the excess sludge pump. 3. Система за п. 2, яка відрізняється тим, що керуючі органи виконані у вигляді частотних перетворювачів.3. The system according to claim 2, which differs in that the control bodies are made in the form of frequency converters.