废污泥脱水装置 【技术领域】
本发明涉及一种通过带式压缩对产业现场产生的各种废污泥进行结饼脱水处理的废污泥脱水装置，特别是涉及一种在污泥脱水时，通过水位传感器对污泥浓度变化造成的处理量的变化进行检测以使污泥的凝结自动保持在最佳状态从而使脱水处理量增加和脱水效果优化的废污泥脱水装置。
背景技术
一般来说，带式压缩型脱水装置中污泥流量控制通常采用下面的方式。
第一种方式是手动阀流量控制方式。在这种方式中，操作者不断地用肉眼判断污泥和药品的凝结状态，必要时则通过手动操作阀对流量进行调节，因此不仅工作状态很不规则，而且还存在着操作者总是驻守操作的问题以及由于药品的随意加入而造成的偏多的问题。
第二种方式是采用可变泵的流量控制方式。这种方式采用根据污泥泵流量选择药品泵流量比率的工作方式，因其无法根据浓度和PH值的变化来调整药品加入量，因此该种方法与手动阀方式没有大的差别。
第三种方式是采用流量计和浓度计的流量控制方式。这种方式在污泥处理线上安装了流量计和浓度计，并根据污泥的浓度和性能来预先确定药品加入量从而使药品加入量可得到调节。但由于传感器的精密度高，而实际工作时因腐蚀和杂质附着而经常造成误动作，所以这种方式地效果也比较差。
【发明内容】
本发明是为了解决上述问题而提出的。
根据本发明的脱水装置的污泥流量自动控制系统，采用完全不同的方法来确定凝结剂的加入量，凝结剂加入量保持在使污泥和水的分离最容易且从污泥供给器中分离出去的污泥量最多的程度，污泥供给器的水位用PID控制算法保持恒定，同时读取污泥泵控制信号平均值以使凝结条件最佳，并能够连续工作，从而自动实现适当的药品加入量和最佳的凝结条件。
下面依据附图进行说明。
【附图说明】
图1表示本发明脱水装置的示意图。
图2表示本发明的脱水装置中，适用于污泥流量控制装置的程序的流程图。
其中
1：脱水装置 2：污泥供给器
3a、3b：上，下部过滤布 4：搅拌器
5：污泥泵 6：凝结剂泵
7：水位传感器 8：AD转换器
9：控制装置 10：DA转换器
【具体实施方式】
图1是本发明的污泥流量自动控制装置与脱水装置结合状态的简图。其中符号1为传统沿用的脱水装置，符号2为上-下过滤布3a，3b中为进行脱水处理而将与凝结剂混合的污泥一点点地向下部过滤布3b供给的污泥供给器。
一方面，污泥从污泥供给器2移送到下部过滤布3b，下部过滤布3b向一个方向(图中右侧方向)移动并与上部过滤布3a达到一致后，通过压力滚轮施加的压力而完成脱水，再将脱水后的污泥(饼状)丢进回收器后回到原位置，上-下过滤布3a，3b通过各自的滚轮进行履带式的移动。
上述结构和功能是传统的共知结构，故省略其具体的说明。
结合上述内容，下面说明可视为本发明主要部分的结构。
安装在脱水装置1中的污泥供给器2的一侧安装了对污泥进行适当稀释搅拌的搅拌器4。
上述搅拌器4与污泥泵5以及凝结剂泵6连接，进行脱水的前期处理过程后，污泥和凝结剂分别通过污泥泵5和凝结剂泵6继续向搅拌器4中注入。
图中符号7为设置于污泥供给器2中规定高度的水位传感器7，该水位传感器7的功能是使浸在污泥供给器2中凝结的污泥的高度保持在一定的设定值以及确定在污泥凝结中凝结剂的加入量处于最佳状态，所述的具有此功能的水位传感器7是被输入另外程序的控制装置而控制。
另一方面，污泥供给器2中的污泥的高度由水位传感器7检测并通过AD转换器(Analogue to Digital Converter)8输入控制装置9，控制装置9根据预先输入的控制程序发出泵控制信号，将污泥高度保持在所定的设置值，这一泵控制信号经由DA转换器(Digital to AnalogueConverter)10对污泥泵5和凝结剂泵6进行控制。
这样，通过泵5，6控制流动的污泥和凝结剂的流量并通过搅拌器4控制进入污泥供给器2的污泥的量而使污泥供给器2中的污泥高度保持恒定。
下面对前述本发明的功能效果做进一步具体说明。
从污泥泵5中出来的污泥和从凝结剂泵6中出来的凝结剂不断地供应到搅拌器4中，注入到搅拌器4中的污泥和凝结剂通过搅拌器4中搅拌叶片的搅拌混合以后通过转移通道11流入污泥供给器2，然后在位于污泥供给器2下部并作履带式运动的下部过滤布3b的上面积累到设定的高度后向压力滚轮方向移动以进行脱水处理。
此时，从搅拌器4传送到污泥供给器2的污泥中所包含的水分大部分已通过下部过滤布3b排除掉，剩下的污泥也经由下部过滤布3b的移动而一定量地流走。
浸在污泥供给器2中的污泥的高度由注入的污泥的量减去排出的水和转送的污泥量后所剩的污泥占据的体积来确定。
本发明的污泥注入自动控制系统就其功能来说大致有两种作用。
一种功能是使浸没在污泥供给器2中的污泥的高度保持在操作者设定的数值，另一种功能是确定污泥凝结最适当的凝结剂加入量。
一方面，污泥供给器2中注入的污泥高度由水位传感器7检测并通过AD转换器8输入控制装置，控制装置9通过预先输入的特定控制程序发出使污泥高度保持在设定值的泵控制信号，此信号经由DA转换器10对污泥泵5和凝结剂泵6进行控制。
这样，通过污泥泵5和凝结剂泵6运送的污泥和凝结剂的流量就得到了控制，而通过搅拌器4注入到污泥供给器2中的污泥的量也得到适当的控制，所以能够使污泥供给器2的水位经常保持在设定的数值。
关于本发明采用的控制装置中输入的控制程序，其构成如下。(参见图2)
控制程序由同时运行的两个程序构成。
一个是使污泥供给器2的水位保持恒定的程序，另一个是确定适当凝结剂加入量的程序。
这两个程序同时运行，其作用是经常加入适当量的凝结剂以及使污泥供给器2的水位保持恒定。
使污泥供给器2水位保持恒定的程序的结构较为简单，其流程图如图2所示。
运行程序的控制装置9先读取污泥供给器2的水位和控制信号比(Command Ratio)。
这里所述的控制信号比是指凝结剂泵6控制信号大小对污泥泵5的控制信号大小的比，凝结剂加入量据此确定。
污泥供给器2的水位通过水位传感器7的输出经由AD转换器8后读取。
读取的污泥供给器2的水位与预先设定的设置值比较后确定出污泥泵5的控制信号。
控制信号的确定采用反馈控制中常使用的PID(ProportionalIntegral and Derivative)控制算法。
污泥泵5的控制信号确定后，根据已知的控制信号比确定凝结剂泵6控制信号，这些泵控制信号都经由DA转换器10对泵进行控制。
此过程在根据比如保修暂停期等的特殊需要所做出的停止命令输入前反复进行。
实际上，这些程序通过硬件中断(Hardware Interrupt)与下述凝结剂加入量确定程序同时运行。
中断装置零点采用了安装在控制装置9的外围设备中的计时器且使中断命令每0.1秒发出一次。
即，图2中的过程每0.1秒反复执行一次。
凝结剂加入量的确定程序与前述的污泥供给器2水位控制程序同时运行，且具有监测污泥供给器2水位控制过程并根据情况寻找和发出适当的控制信号的作用。
这里最重要的一点是如何确定脱水中适当的凝结剂加入量。
一般的方法是，对污泥和凝结剂进行试验，根据污泥浓度等性能情况确定适当的凝结剂加入量后，用自动装置对污泥的性能情况进行测定再加入凝结剂。
但是，这种方法的实现却具有很大的问题。
由于污泥性能测定传感器需要非常精确的装置，或因传感器经常与污泥接触而发生腐蚀，或者因浓缩污泥在传感器周围附着而造成误动作，所以存在测定结果不可信的问题。
本发明通过完全不同的方法来确定凝结剂加入量。
凝结剂的适当量可以看作是使污泥和水最容易分离的量。
即，可以假定加入适当量凝结剂的污泥是指污泥供给器2中水的排除量最大的污泥。
如前所述，污泥供给器2的水位通过PID控制算法保持恒定。
可以认为过滤布转送的污泥量大体一定。
所以，要使污泥供给器2中的排水量最大，须使污泥泵和凝结剂泵的送出量最大。
即，凝结剂适当的加入量可根据在保持污泥供给器2水位恒定的同时使污泥泵5的控制信号平均值(或累计值)最大的控制信号比的确定而确定。
凝结剂加入量的确定程序运行开始后将先读取现在的工作状态(污泥供给器水位，污泥泵和凝结剂泵控制信号等)并重新制定工作状态资料。
控制程序根据上述情况进行设置输入，本发明的装置也根据上述输入的数据(程序)对污泥流量进行控制。
本发明的效果是，能够根据污泥和凝结剂凝结反应状态连续调节加入量并经常保持最佳状态，从而使处理量增加和脱水效果提高，且具有工作自动化、高效率、节约人力费用、节约结饼处理费用等特点，故可对废水处理业做出巨大贡献。