背景技術：
污水在遷移、流動和彙集過程中不可避免會混入泥砂。污水中的砂如果不預先沉降分離去除，則會影響後續處理設備(bèi)的運行。最主要的是磨損機泵、堵塞管網，幹擾甚至破壞生化處理工藝過程。沉砂池主要用於(yú)去除污水中粒徑大於(yú)0.2mm，密度大於(yú)2.65t/立方米的砂粒，以保護管道、閥門等設施免受磨損和阻塞。
目前，城市污水處理廠的沉砂池基本上採(cǎi)用兩種類型：一種是應用比較廣泛的曝氣沉砂池，通過池中一側的空氣管控制曝氣，使污水形成具有一定速度的前進旋流(垂直於(yú)水流方向)，這種池型具有穩定的除砂效果；另一種是利用水力渦流除砂的旋流沉砂池(其旋流與水流方向基本一緻)，具有池型簡單、占地省、運行費用低、除砂效果好等優點，已越來越受到人們的重視。本專利主要針對旋流沉砂池進行研究。旋流沉砂池的排砂目前採(cǎi)用兩種形式，一種是靠砂泵排砂，其優勢在於(yú)設備少、操作簡便，但砂泵的磨損問題也越來越受到用戶的關注；另一種是氣提排砂，其優勢在於(yú)系統可靠、耐用，但設備相對較多。
然而當前污水處理過程中沒有對沉砂池的砂量進行監測及排放，通常操作人員依據過往經驗每隔一段時間進行一次排砂操作。由於(yú)不同時間段污水量、污水濃度存在變化，如果不能準確的知曉沉砂量並(bìng)及時排砂，很容易造成阻塞甚至砂石溢出而影響污水的正常處理。
技術實現要素：
本發明是爲瞭(le)解決現有技術中存在的上述技術問題而做出，其目的在於(yú)提供一種能方便快捷、可靠性高的旋流沉砂池排砂方法及排砂系統。
根據本發明的一個方面，提供一種旋流沉砂池排砂系統，用於(yú)旋流沉砂池的排砂，包括多個傳感器、至少一條預警線、數據採(cǎi)集單元、信号傳輸單元、控制單元和控制執行單元，其中：所述預警線設置在所述旋流沉砂池的砂鬥的側壁上，不同預警線距離所述砂鬥底部的高度不同；所述傳感器設置在所述砂鬥的側壁上，用於(yú)測量所述砂鬥内砂石與所述預警線的距離；所述數據採(cǎi)集單元採(cǎi)集所述傳感器測量的數據通過所述信号傳輸單元傳輸給控制單元，所述控制單元設定排砂條件，所述排砂條件爲所述砂鬥砂石與所述預警線的距離小於(yú)安全阈值的數量達到設定數量，當所述排砂條件成就時，所述控制單元發送指令給所述控制執行單元，進行排砂。
根據本發明的另一個方面，提供一種旋流沉砂池排砂方法，用於(yú)旋流沉砂池的排砂，包括：在所述旋流沉砂池的砂鬥的側(cè)壁上設置至少一條預警線，不同預警線距離所述砂鬥底部的高度不同；在所述旋流沉砂池的砂鬥的側(cè)壁上設置多個傳感器，用於(yú)測量所述砂鬥内砂石與所述預警線的距離；根據傳感器感測的距離，判斷是否達到排砂條件，所述排砂條件所述砂鬥砂石與所述預警線的距離小於(yú)安全阈值的數量達到設定數量；如果達到所述排砂條件，進行排砂。
上述旋流沉砂池排砂系統及方法将原來由人工憑借經驗進行定期排砂的操作轉變(biàn)爲依靠旋流沉砂池排砂系統實時監測砂量，通過與設定的排砂條件對比進而自主排砂，填補當前旋流沉砂池自主排砂的空白，提高瞭(le)系統的及時性與主動性，降低瞭(le)砂石堆積的風險。
另外，由於(yú)操作人員隻需關注控制模塊，無需觀測及排砂，解放瞭(le)工作人員，提高瞭(le)生産力及工作效率，長遠看降低瞭(le)污水處理的成本。
再者，上述旋流沉砂池排砂系統及方法並(bìng)非隻能用於(yú)某一個污水廠，且在生産中可以不斷優化完善，效果良好，具備推廣意義。
附圖說明
通過參考以下具體實施方式的内容並(bìng)且結合附圖，本發明的其它目的及結果将更加明白且易於(yú)理解。在附圖中：
圖1是本發(fā)明所述旋流沉砂池排砂系統(tǒng)的示意圖；
圖(tú)2是本發(fā)明所述旋流沉砂池排砂方法的流程圖(tú)；
圖3是本發(fā)明所述旋流沉砂池排砂方法一個(gè)優選實施例的流程圖。
具體實施方式
在下面的描述中，出於(yú)說明的目的，爲瞭(le)提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述瞭(le)許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。
下面将參(cān)照附圖來對(duì)根據本發明的各個實施例進行詳細描述。
圖1是本發明所述旋流沉砂池排砂系統的示意圖，如圖1所示，所述旋流沉砂池排砂系統，用於(yú)旋流沉砂池的排砂，其特征在於(yú)，包括多個傳感器10、至少一條預警線20、數據採(cǎi)集單元30、信号傳輸單元40、控制單元50和控制執行單元60，其中：
所述預警線20設置在所述旋流沉砂池的砂鬥(dòu)1的側(cè)壁上，不同預警線20距離所述砂鬥(dòu)底部的高度不同；
所述傳感器10設置在所述砂鬥的側(cè)壁上，用於(yú)測量所述砂鬥内砂石與所述預警線的距離；
所述數據採集單元30採集所述傳感器測量的數據通過所述信号傳輸單元40傳輸給控制單元50，所述控制單元50設定排砂條件，所述排砂條件爲所述砂鬥砂石與所述預警線的距離小於(yú)安全阈值的數量達到設定數量，當所述排砂條件成就時，所述控制單元50發送指令給所述控制執行單元60，進行排砂，優選地，不同高度的預警線的排砂條件中的設定數量不同，随著(zhe)高度的增加所述設定數量減少。
在本發明的一個優選實施例中，上述旋流沉砂池排砂系統還包括優化單元，根據傳(chuán)感器測(cè)量數據的累計，優化所述預警線的高度和排砂條件。
爲瞭(le)防止砂石對傳感器造成損壞，優選地，所述傳感器設置在所述預警線上方，由於(yú)砂石距離預警線小於(yú)安全阈值時，即被排出，因此不會對位於(yú)預警線之上的傳感器造成損壞。
圖(tú)2是本發(fā)明所述旋流沉砂池排砂方法的流程圖(tú)，如圖(tú)2所示，所述旋流沉砂池排砂方法包括：
步驟1，在所述旋流沉砂池的砂鬥(dòu)的側(cè)壁上設置至少一條預警線，不同預警線距離所述砂鬥(dòu)底部的高度不同；
步驟2，在所述旋流沉砂池的砂鬥的側(cè)壁上設置多個傳感器，用於(yú)測量所述砂鬥内砂石與所述預警線的距離；
步驟3，根據傳感器感測(cè)的距離，判斷是否達到排砂條件，所述排砂條件爲所述砂鬥砂石與所述預警線的距離小於(yú)安全阈值的數量達到設定數量；
如果達(dá)到所述排砂條件，步驟4，進(jìn)行排砂。
在本發(fā)明的一個(gè)優選實施例中，上述旋流沉砂池排砂方法還包括：
對(duì)不同高度的預警線設定不同的排砂條件，不同的排砂條件中的所述設定數量不同，随著(zhe)高度的增加所述設定數量減少；
根據傳(chuán)感器測(cè)量數據的累計，優化所述預警線的高度和排砂條件。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實施例中，如圖3所示，上述旋流沉砂池排砂方法包括：
在砂鬥(dòu)中設置兩條平行且有間隔的砂石含量預警線21和22，預警線距離池底高度記(jì)爲H1和H2，H2>H1。
在旋流沉砂池砂鬥四周布置N(N>3)個傳感器，傳感器用於(yú)測量砂鬥内砂石與設定的兩條預警線之間的距離，砂鬥内砂石與預警線21的距離記爲Mi，砂鬥内砂石與預警線22的距離記爲Ni，其中，i＝1,2,3...N，並(bìng)上報距離數據至控制單元。
在控制單(dān)元中設定砂石距離預警線的安全阈值L，還(hái)設定：
排砂條件一，當Mi(i＝1,2,3...N)中有m個數據值小於(yú)安全阈值L，則開啓排砂操作，m的值可先依據實際條件進行初步設定，後面根據傳感器測(cè)量數據的累計進行優化調整；
排砂條件二，當Ni(i＝1,2,3...N)中有n個數據值小於(yú)安全阈值L，則開啓排砂操作，其中m>n，n的值可先依據實際條件進行初步設定，後面根據傳感器測(cè)量數據的累計進行優化調整；
預警線高度H1、H2及m、n的調整與優化，在前期可先指定這些數值，後期随著(zhe)過去數據的累計，控制單(dān)元對數據進行分析，然後通過調整數據值觀察實際效果來對方法進行優化以尋找最事宜的排砂條件。
本發明所述旋流沉砂池排砂系統及方法能夠自動準確(què)排砂，且預警線各處(chù)高度無法完全相同時，通過多個預警線相互之間校正預警線的不均勻性，且通過多個預警線可以适應不同污水濃度，防止砂石阻塞和砂石溢出。
盡管前面公開的内容示出瞭(le)本發明的示例性實施例，但是應當注意，在不背離權利要求限定的範圍的前提下，可以進行多種改變和修改。此外，盡管本發明的元素可以以個體形式描述或要求，但是也可以設想具有多個元素，除非明確(què)限制爲單個元素。
旋流沉砂池是一種利用機械力控制水流狀态與流速，加速砂粒的沉澱的裝置，污水一般由流入口沿切線方向流入旋流沉砂池的沉砂鬥内，沉砂鬥内安裝有攪拌器，攪拌器通過電機驅動旋轉，帶動污水形成旋流狀态，污水中的砂粒就受到離心力的作用，甩向池壁，沿著(zhe)池壁下滑到旋流沉砂池底部的砂鬥内，而砂粒表面附著(zhe)的有機物在離心作用和碰撞作用下，被清洗下來進入到污水中，随著(zhe)污水進入到後續的處(chù)理構築物中進行生物處(chù)理。底部砂鬥内的沉砂用氣提方式提至砂水分離器内，進行砂水分離，就是旋流沉砂池的運行機理。
旋流沉砂池運行的除砂效果不明顯是導(dǎo)緻旋流沉砂池被冷落的主要原因，不明顯的原因來自幾個方面，根據旋流沉砂池的結構特點(diǎn)、運行操作一個個的分析下：
一、運行人員對旋流沉砂池轉速沒有進行合理的調整。旋流沉砂池的攪拌機轉速決定瞭(le)砂粒在旋流沉砂池内能否沉澱(diàn)下來。
二、氣沖(chōng)和氣提的操作。在一些污水廠(chǎng)中，對旋流沉砂池的氣沖(chōng)和氣提作用沒有認真進行學習，沒有理解氣沖(chōng)和氣提的使用方式。
本産(chǎn)品綜合瞭(le)國内外該類型産(chǎn)品的使用情況後改進設計的，解決瞭(le)襯條更換不便和螺旋軸向位置不可調的缺陷，其特點如下：
1 分離效率可達(dá)96%~98%，可分離出粒徑(jìng)≥0.2mm的顆粒;
2 採(cǎi)用無軸螺旋,無水中軸承,維護(hù)方便;
3 結構(gòu)緊湊(còu),重量輕;
4 新型傳(chuán)動裝置,其關鍵産(chǎn)件--減速器爲先進的軸裝式,不用聯軸器,安裝對中方便;
5 襯(chèn)條爲快裝式,便於(yú)更換;
6 螺旋軸向位置可調(diào),便於(yú)調(diào)整其尾部和箱壁的安全間隙.
旋流沉砂池除污機(jī)型号表示方法：
旋流沉砂池構(gòu)造及工作過(guò)程:
螺旋式砂水分離器由無軸螺旋、襯(chèn)條、U型槽、水箱、導(dǎo)流闆、出水堰和驅動裝置組成。
砂水混合物從分離器一端頂部輸入水箱，混合液中重度較大的，如砂粒等将沉積於(yú)槽型底部，在螺旋的推動下，砂粒沿斜置的槽底提出升，離開液面後繼續推移一段距離，在砂粒充分脫水後經排砂口卸至盛砂桶，而與砂水分離後的水從溢流口排出並(bìng)送往廠内進水池。
旋流沉砂池除污機(jī)技術參(cān)數：
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