一种除磷药剂投加控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种除磷药剂投加控制系统及方法，系统包括：进水电磁流量计和进水在线总磷仪表，分别安装在待加药池体的进水端；出水在线总磷仪表，安装在待加药池体的出水端；磷酸盐在线仪表，安装在待加药池体的出水端或进水端；除磷药剂投加泵，通过加药管路与待加药池体内连接；加药流量计，设置在加药管路上；控制装置，分别与进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计和除磷药剂投加泵电气连接，控制装置，能根据确定的加药量，依据加药流量计调整变频加药泵向待加药池体内投加除磷药剂量。能实现磷酸盐投加实时稳定控制，同时工艺达标，实现系统高效稳定运行，有效降低药耗成本。

【技术实现步骤摘要】
一种除磷药剂投加控制系统及方法
本专利技术涉及污水处理的药剂投加领域，尤其涉及一种除磷药剂投加控制系统及方法。
技术介绍
当前，由于城镇化建设力度加大，城市污水处理厂建设趋于饱和，污水处理厂运营进入高效运行期，随着各地的经济水平提升，对环境要求提高，河道、湖泊的环境容量受到压力，随着排放标准提高及环保执法力度加大，特别是TN、TP的高排放要求，出水过高容易造成水体富营养化。污水处理厂面临的达标排放压力增大，同时面临企业提质增效，向节能降耗等方向发展，响应社会节能减排目标。城镇污水处理厂除磷主要依靠生物除磷和化学除磷，生物除磷主要通过设置厌氧区和好氧区，通过污泥混合液中聚磷菌厌氧释磷和好氧吸磷，污泥排放达到磷的去除。通常由于生物除磷受工艺条件限值等因素，去除效率一般在50％以下，此时直接出水排放很容易造成出水TP(totalphosphorous，总磷)超标。水厂通过在二沉池或高密池中投加除磷药剂中的金属离子与磷酸盐反应沉淀于污泥中，沉淀物与污泥一同排出实现磷的去除，称为化学除磷方式。投加的除磷药剂一般为PAC、硫酸铁、氯化铁等，投加方式以恒量投加为主，根据出水TP数据人工进行调节，经常出现由于水质、水量波动调节不及时TP超标，或投加量过大出现超投等现象发生。目前针对药剂投加控制研究，大多数基于出水TP的反馈控制进行调节，但是单一反馈控制受到水质、水量影响较大，控制系统往往存在大延迟，滞后影响较大，造成系统调节效果不佳；随着自控过程控制系统的发展，加入前馈控制应对水量、水质波动等问题，但是也存在水质波动情况下仪表无法实时响应，仪表故障率较高，仪表的可靠性受到一定影响，造成控制系统存在偏差。因此，专利技术人发现如何提供一种精准控制投加除磷药剂，在污水处理节能降耗与工艺达标前提下，助污水处理厂高效稳定运行是需要解决的问题。
技术实现思路
基于现有技术所存在的问题，本专利技术的目的是提供一种除磷药剂投加控制系统及方法，能解决现有基于出水TP的反馈、前馈控制调节的除磷药剂投加控制方法，所存在的存在大延迟，滞后影响较大，造成系统调节效果不佳以及水质波动情况下仪表无法实时响应，仪表故障率较高，仪表的可靠性受到一定影响，造成控制系统存在偏差的问题。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术实施方式提供一种除磷药剂投加控制系统，包括：进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计、变频加药泵和控制装置；其中，所述进水电磁流量计和进水在线总磷仪表，分别安装在待加药池体的进水端；所述出水在线总磷仪表，安装在所述待加药池体的出水端；所述磷酸盐在线仪表，安装在所述待加药池体的出水端或进水端；所述除磷药剂投加泵，通过加药管路与所述待加药池体内连接；所述加药流量计，设置在所述加药管路上；所述控制装置，分别与所述进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计和除磷药剂投加泵电气连接，能根据所述磷酸盐在线仪表测定的进水磷酸盐浓度或出水磷酸盐浓度，以及所述进水电磁流量计测定的进水流量、进水在线总磷仪表测定的实际总磷进水浓度、出水在线总磷仪表测定的实际总磷出水浓度确定的加药量，依据加药流量计调整所述变频加药泵向所述待加药池体内投加除磷药剂量。本专利技术实施方式提供一种除磷药剂投加控制方法，用于本专利技术所述的除磷药剂投加控制系统，包括以下步骤：确定加药量QT：若磷酸盐在线仪表安装在待加药池体的出水端，则按前置除磷药剂投加方式确定加药量QT，该前置除磷药剂投加确定的加药量为QT＝Q1+Q2+Q3+Q4，其中，Q1为反馈控制加药量；Q2为前馈水量控制加药量；Q3为前馈水质控制加药量；Q4为补偿控制加药量；若磷酸盐在线仪表安装在待加药池体的进水端，则按后置除磷药剂投加方式确定加药量QT，该后除磷药剂投加确定的加药量为QT＝Q10+Q20，其中，Q10为前馈控制加药量；Q20补偿控制加药量；根据确定的加药量QT与所述投加控制系统的加药流量计q实际值差值的PID反馈调节所述投加控制系统的变频加药泵的输出频率，直至所述变频加药泵输出的加药流量达到加药量QT的值。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的除磷药剂投加控制系统及方法，其有益效果为：通过设置进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计、变频加药泵和控制装置，采用磷酸盐前馈与反馈控制结合方式，以磷酸盐作为控制变量，串级反馈调节加药泵频率实现不同除磷药剂投加量。同时根据进水流量、水质波动情况实施前馈投加，针对出水TP(totalphosphorous，总磷)超标进行补偿投加；通过引入磷酸盐的前馈与反馈控制，并通过前馈与反馈补偿，解决单一磷酸盐反馈控制难以应对水质、水量波动，实现磷酸盐投加实时稳定控制，同时工艺达标，实现系统高效稳定运行，有效降低药耗成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本专利技术实施例提供的除磷药剂投加控制系统作为前置除磷药剂投加控制系统的示意图；图2为本专利技术实施例提供的除磷药剂投加控制系统作为前置除磷药剂投加控制系统的投加控制方法流程图；图3为本专利技术实施例提供的除磷药剂投加控制系统作为后置除磷药剂投加控制系统的示意图；图4为本专利技术实施例提供的除磷药剂投加控制系统作为后置除磷药剂投加控制系统的投加控制方法流程图；图1、3中各标记对应的部件为：1-进水电磁流量计；12-出水磷酸盐在线仪表；13-出水在线TP仪表；14-加药流量计；15-进水在线TP仪表；2-变频加药泵；3-控制装置；31-PLC；32-设备开关；33-接触器；34-接线端子；35-变频器；4-上位控制机；5-生化池；6-二沉池；7-高密池；A-进水；B-二沉池出水；C-高密池进水；D-高密池出水。具体实施方式下面结合本专利技术的具体内容，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。本专利技术实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本专利技术实施例提供一种除磷药剂投加控制系统，包括：进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计、变频加药泵和控制装置；其中，所述进水电磁流量计和进水在线总磷仪表，分别安装在待加药池体的进水端；所述出水在线总磷仪表，安装在所述待加药池体的出水端；所述磷酸盐在线仪表，安装在所述待加药池体的出水端或进水端；所述除磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种除磷药剂投加控制系统，其特征在于，包括：/n进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计、变频加药泵和控制装置；其中，/n所述进水电磁流量计和进水在线总磷仪表，分别安装在待加药池体的进水端；/n所述出水在线总磷仪表，安装在所述待加药池体的出水端；/n所述磷酸盐在线仪表，安装在所述待加药池体的出水端或进水端；/n所述除磷药剂投加泵，通过加药管路与所述待加药池体内连接；/n所述加药流量计，设置在所述加药管路上；/n所述控制装置，分别与所述进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计和除磷药剂投加泵电气连接，能根据所述磷酸盐在线仪表测定的进水磷酸盐浓度或出水磷酸盐浓度，以及所述进水电磁流量计测定的进水流量、进水在线总磷仪表测定的实际总磷进水浓度、出水在线总磷仪表测定的实际总磷出水浓度确定的加药量，依据加药流量计调整所述变频加药泵向所述待加药池体内投加除磷药剂量。/n

【技术特征摘要】
1.一种除磷药剂投加控制系统，其特征在于，包括：
进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计、变频加药泵和控制装置；其中，
所述进水电磁流量计和进水在线总磷仪表，分别安装在待加药池体的进水端；
所述出水在线总磷仪表，安装在所述待加药池体的出水端；
所述磷酸盐在线仪表，安装在所述待加药池体的出水端或进水端；
所述除磷药剂投加泵，通过加药管路与所述待加药池体内连接；
所述加药流量计，设置在所述加药管路上；
所述控制装置，分别与所述进水电磁流量计、进水在线总磷仪表、磷酸盐在线仪表、出水在线总磷仪表、加药流量计和除磷药剂投加泵电气连接，能根据所述磷酸盐在线仪表测定的进水磷酸盐浓度或出水磷酸盐浓度，以及所述进水电磁流量计测定的进水流量、进水在线总磷仪表测定的实际总磷进水浓度、出水在线总磷仪表测定的实际总磷出水浓度确定的加药量，依据加药流量计调整所述变频加药泵向所述待加药池体内投加除磷药剂量。


2.根据权利要求1所述的除磷药剂投加控制系统，其特征在于，所述磷酸盐在线仪表，安装在所述待加药池体的出水端或进水端为：
当所述待加药池体为二沉池时，所述磷酸盐在线仪表安装在二沉池的出水端；
当所述待加药池体为高密池时，所述磷酸盐在线仪表安装在高密池的进水端。


3.根据权利要求1或2所述的除磷药剂投加控制系统，其特征在于，所述变频加药泵通过加药管路与所述待加药池体内连接为：
当所述待加药池体为二沉池时，所述除磷药剂投加泵通过加药管路与所述二沉池内后端连接；
当所述待加药池体为高密池时，所述变频加药泵通过加药管路与所述高密池内前端连接。


4.根据权利要求1或2所述的除磷药剂投加控制系统，其特征在于，所述变频加药泵采用变频泵。


5.一种除磷药剂投加控制方法，其特征在于，用于权利要求1至4任一项所述的除磷药剂投加控制系统，包括以下步骤：
确定加药量QT：
若磷酸盐在线仪表安装在待加药池体的出水端，则按前置除磷药剂投加方式确定加药量QT，该前置除磷药剂投加确定的加药量为QT＝Q1+Q2+Q3+Q4，其中，Q1为反馈控制加药量；Q2为前馈水量控制加药量；Q3为前馈水质控制加药量；Q4为补偿控制加药量；
若磷酸盐在线仪表安装在待加药池体的进水端，则按后置除磷药剂投加方式确定加药量QT，该后除磷药剂投加确定的加药量为QT＝Q10+Q20，其中，Q10为前馈控制加药量；Q20补偿控制加药量；
根据确定的加...

【专利技术属性】
技术研发人员：李传举，林甲，刘杰，畅军，李霞，李其宸，张忻，刘巨波，
申请(专利权)人：北京首创股份有限公司，首创爱华天津市政环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11