一种污水处理智能曝气量计算控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及污水处理工程技术领域，涉及一种污水处理智能曝气量计算控制系统。本实用新型专利技术提供一种污水处理智能曝气量计算控制系统，包括前馈模块、后馈模块、控制模块和底层执行模块，其中，前馈模块至少包括电磁流量计、BOD在线监测仪、NH3‑

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理智能曝气量计算控制系统


[0001]本技术涉及污水处理工程
，更具体地说，涉及一种污水处理智能曝气量计算控制系统。

技术介绍

[0002]曝气是当前污水处理的一种常规工艺技术手段，曝气在污水处理过程中的主要作用是为微生物的生长繁殖提供所必需的氧气，通过微生物生长繁殖过程中的新陈代谢所产生的各种生化反应削减污水中的生化需氧量(Biochemical oxygen demand，BOD)、NH3‑
N(氨氮)、总氮(Total nitrogen，TN)等污染物，从而使污水得以净化。曝气量过小微生物不能获得足够的氧气进行正常的生长繁殖导致污染物削减不彻底，曝气量过大容易使微生物产生内源呼吸从而影响微生物进行脱氮除磷作用及泥水分离过程，另外也会浪费大量的电能，因此曝气量的控制在污水处理工艺中显得尤为重要。
[0003]在污水处理A2/O工艺中一般通过各种类型的鼓风机提供曝气所需的气源，空气依次通过曝气管、干管、支管、曝气器进入曝气池，由于目前常规的曝气量控制一般是根据曝气池中安装的溶解氧(Dissolved oxygen，DO)仪采集到的DO值人工或自动地对曝气量进行调节，但曝气池中的显示的DO值往往反映的是微生物进行好氧生化反应后在水中的残留含氧量，是一个结果数值，故根据曝气池中的DO值进行曝气量调节是一种反馈调节，具有一定的滞后性，发现问题时往往已造成了一些不良后果，具有一定的尾水超标排放风险，故需要开发出一种智能污水处理曝气量控制系统。

技术实现思路

[0004]1.要解决的问题
[0005]针对目前现有技术中曝气量控制方法的不足，本技术提供一种污水处理智能曝气量计算控制系统，包括前馈模块、后馈模块、控制模块和底层执行模块，控制模块根据前馈模块和后馈模块的反馈信号，对底层执行模块进行控制调节；本技术具有以前馈调节为主、反馈调节为辅的特点，采集污水处理厂的进水流量、进水BOD5(五日生化需氧量)、进水NH3‑
N浓度和进水TN浓度，输入至控制模块进行曝气量的计算，可以达到精确曝气、节能降耗、稳定达标的目的，可避免传统的反馈调节曝气量控制带来的尾水超标排放等运行风险，带来较大的工艺优化空间，具有良好的经济效益且实用性较强。
[0006]2.技术方案
[0007]为了解决上述问题，本技术所采用的技术方案如下：
[0008]本技术提供一种污水处理智能曝气量计算控制系统，安装于污水处理系统中，污水处理系统包括进水单元和生化处理单元，控制系统包括前馈模块，设置于进水单元，用于监测前馈水质指标并输出前馈信号；前馈模块至少包括电磁流量计、BOD在线监测仪、NH3‑
N在线监测仪和TN在线监测仪；后馈模块，设置于生化处理单元，用于监测后馈水质指标并输出后馈信号；控制模块，与前馈模块和后馈模块相连接，用于接受前馈模块输出的
前馈信号和后馈模块输出的后馈信号，输出调控信号；以及底层执行模块，与控制模块相连接，用于接受控制模块输出的调控信号以及用于输出执行反馈信号至控制模块；底层执行模块包括风机。
[0009]优选地，控制模块包括曝气量计算子模块，用于接受前馈模块的前馈信号和后馈模块的DO浓度的后馈信息，计算并输出曝气量调控信号；以及PLC，用于接收后馈信号、曝气量计算子模块的曝气量调控信号和底层执行模块的执行反馈信号，输出执行信号。
[0010]优选地，生化处理单元包括曝气池和曝气管，曝气管设置于曝气池中。
[0011]优选地，底层执行模块还包括电动阀，电动阀设置于曝气管上。
[0012]优选地，后馈模块包括DO仪，设置于曝气池，用于监测污水中的DO浓度并反馈至曝气量计算子模块进行曝气量的校核；以及空气流量计和空气压力计，设置于曝气管上，用于监测曝气管的曝气风量和风压并反馈至PLC。
[0013]优选地，执行反馈信号包括电动阀开度信号和风机运行状态信号。
[0014]优选地，电动阀为电动菱形刀闸阀或电动蝶阀。
[0015]优选地，控制模块包括阀门开度控制器，用于控制阀门的开度；以及风机运行控制器，用于调整风机运行状态。
[0016]3.有益效果
[0017]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0018](1)本技术通过前馈模块采集进水流量、进水BOD5、进水NH3‑
N与进水TN的实时指标值，结合人工设定的出水BOD5、出水NH3‑
N与出水TN指标值，再通过曝气量计算子模块计算某一时段的所需曝气量，同时根据后馈模块中的DO(溶解氧)仪采集当前曝气池中的DO指标值，与曝气池所需的最低DO指标值进行对比校核，最终根据校核判断结果将曝气量数值调节指令发送至PLC，进而调节底层执行模块，实现对曝气量的优化控制。
[0019](2)本技术根据进、出水指标预测计算所需曝气量并进行有效调节，即可以避免曝气量过小微生物不能获得足够的氧气进行正常的生长繁殖导致污染物削减不彻底，又可以避免曝气量过大时，导致的微生物的内源呼吸，避免影响微生物进行脱氮除磷作用，防止产生由于污泥解絮导致的泥水难以分离的现象。
[0020](3)本技术通过不断地校核当前曝气池中的DO值，可以避免单纯的前馈调节控制方法所带来的不可靠风险，同时可以使污水处理厂节约大量的电能。
附图说明
[0021]图1为本技术的控制系统示意图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体的示例性实施例详细描述了本技术。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本技术的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本技术的范围内。此外，
技术介绍
旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本技术或本申请和本技术的应用领域。
[0023]本技术提供一种污水处理智能曝气量计算控制系统，安装于污水处理系统
中。本技术的污水处理系统包括进水单元和生化处理单元，其中，生化处理单元包括曝气池和曝气管，曝气管设置于曝气池中。
[0024]本技术的控制系统包括前馈模块，设置于进水单元，用于监测前馈水质指标并输出前馈信号。前馈模块至少包括用于监测进水流量的电磁流量计、用于监测进水BOD5的BOD在线监测仪、用于监测进水NH3‑
N浓度的NH3‑
N在线监测仪和用于监测进水TN浓度的TN在线监测仪。
[0025]后馈模块，设置于生化处理单元，用于监测后馈水质指标并输出后馈信号；后馈模块包括DO仪，设置于曝气池，用于监测污水中的DO浓度，并将其反馈至曝气量计算子模块，根据人工设定的曝气池所需最低DO浓度进行校核。本技术的后馈模块还包括空气流量计和空气压力计，设置于曝气管上，用于监测曝气管的曝气风量和风压并反馈至PLC，PLC根据空气流量计与空气压力计反馈的曝气管的曝气风量指标Q...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理智能曝气量计算控制系统，安装于污水处理系统中，所述污水处理系统包括进水单元和生化处理单元，其特征在于：所述控制系统包括前馈模块，设置于所述进水单元，用于监测前馈水质指标并输出前馈信号；所述前馈模块至少包括电磁流量计、BOD在线监测仪、NH3‑
N在线监测仪和TN在线监测仪；后馈模块，设置于所述生化处理单元，用于监测后馈水质指标并输出后馈信号；控制模块，与所述前馈模块和所述后馈模块相连接，用于接受前馈模块输出的前馈信号和后馈模块输出的后馈信号，输出调控信号；以及底层执行模块，与所述控制模块相连接，用于接受控制模块输出的调控信号以及用于输出执行反馈信号至控制模块；所述底层执行模块包括风机。2.根据权利要求1所述的一种污水处理智能曝气量计算控制系统，其特征在于：所述控制模块包括曝气量计算子模块，用于接受所述前馈模块的前馈信号和所述后馈模块的DO浓度的后馈信息，计算并输出曝气量调控信号；以及PLC，用于接收所述后馈信号、所述曝气量计算子模块的曝气量调控信号和所述底层执行模块的执行反馈信号，输出执行信号。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈威，杨磊，刘天羽，张伟，
申请(专利权)人：江苏海峡环保科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：