本发明专利技术提供一种矩形二沉池的实时评估系统和实时评估方法，所述实时评估系统包括：实时采集实时数据的在线仪表组；用于将所述在线仪表组中实时数据传输至中控系统的数据传输系统；所述中控系统包括根据所述实时数据计算评估指标的指标计算模块、标准化评估指标的标准化模块、确定各评估指标权重的确权模块以及根据标准化评估指标的组合权重计算实时评估指数的评估指数计算模块；所述评估指标包括工艺设计参数D、工艺运行参数O和工艺运行效果E三个维度。本发明专利技术通过构建工艺设计参数、工艺运行参数、工艺运行效果三个维度的指标体系，能够实时评估矩形二沉池的运行效果，有效指导实际运行生产与优化提升。实际运行生产与优化提升。实际运行生产与优化提升。
【技术实现步骤摘要】
一种矩形二沉池的实时评估系统及实时评估方法
[0001]本专利技术涉及环境保护
，尤其涉及一种矩形二沉池的实时评估系统及实时评估方法。
技术介绍
[0002]二沉池是传统城镇污水处理厂的重要组成部分，其主要原理为通过重力沉淀实现污泥浓缩与泥水分离，为活性污泥系统持续提供回流污泥，是保障城镇生活污水处理厂出水达标的关键单元。矩形二沉池是一种构型不同于传统幅流式二沉池、竖流式二沉池及平流式二沉池，其矩形结构形式更有利于水厂进行整体的平面布置，具有土地利用率高、节地效果好、表面水力负荷高等优点。目前，矩形二沉池被广泛应用于地下式污水处理厂中或对占地有较高要求的地上式污水厂中。
[0003]矩形二沉池的运行效果和运行稳定性受工艺设计参数、工艺运行参数、运行状态情况等多种因素影响。其中，(1)工艺设计参数包括表面水力负荷、固体负荷、水力停留时间、有效水深、配水孔孔径与间距、池体宽度与深度等；(2)工艺运行参数，如污泥浓缩层高度、泥水界面高度、竖向污泥浓度分布、清水层高度、污泥回流量、回流污泥浓度、出水悬浮物浓度、出水磷酸盐与硝酸盐浓度等；(3)工艺运行效果，如出水带泥情况、池面飘泥情况、流量分配情况、配水孔/配水渠均匀情况等。
[0004]上述影响因素虽然在设计阶段考虑较多，但在实际运行中，运行人员仅可依靠有限的仪表和效率低下的化验手段监测二沉池的运行参数，而其运行效果则更多地需要通过运行人员目视观察出水状态及池面浮泥状态等来判断，因此存在简单粗放、延迟滞后、效率低下等弊端，无法有效控制二沉池长期处于良好运行状态。
[0005]此外，由于矩形二沉池被广泛应用于地下式污水处理厂中，其池体多为封闭或半封闭形式，实际运行中运行人员难以准确观察二沉池的运行状态。矩形二沉池作为一种不同于传统二沉池的新技术，其运行效果与运行稳定性的实时监测、科学评估极为重要，对于指导运行人员针对性的调整二沉池运行工况，保证城镇污水处理厂稳定运行具有重要意义。
[0006]CN104090488A公开了污水厂自动实时控制溶解氧、污泥负荷和污泥龄的方法，通过剩余污泥流量计、剩余污泥浓度计、出水污泥浓度计、二沉池泥位计等实现二沉池常规参数的简单监测。
[0007]CN112807759A公开了一种污水处理厂二沉池均匀排泥系统及其控制方法，该方法主要通过设置限流阀，使不同二沉池通过排泥管进入污泥回流池的流量相同。
[0008]CN113788540B公开了浸没式主动红外自清洗二沉池污泥层感应装置及方法，该方法仅关注了二沉池泥位的精准控制。
[0009]综上，现有矩形二沉池的运行效果主要依靠有限仪表、效率较低的化验方法以及人工经验来判断，存在简单粗放、延迟滞后、效率低下等问题。
技术实现思路
[0010]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种矩形二沉池的实时评估系统及实时评估方法，所述实时评估系统适用于城镇污水处理厂的矩形二次沉淀池，通过构建合理指标体系，提出评估指标实时获取方法，形成针对矩形二沉池的高效、科学、实时评估方法，指导实际运行生产。
[0011]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0012]第一方面，本专利技术提供一种矩形二沉池的实时评估系统，所述实时评估系统包括：
[0013]实时采集实时数据的在线仪表组；
[0014]用于将所述在线仪表组中实时数据传输至中控系统的数据传输系统；
[0015]所述中控系统包括根据所述实时数据计算评估指标的指标计算模块、标准化评估指标的标准化模块、确定各评估指标权重的确权模块以及根据标准化评估指标的组合权重计算实时评估指数的评估指数计算模块；
[0016]所述评估指标包括工艺设计参数D、工艺运行参数O和工艺运行效果E三个维度。
[0017]本专利技术通过构建工艺设计参数、工艺运行参数和工艺运行效果三个维度评估指标的指标体系，形成适用于矩形二沉池的实时评估系统与方法，能够实时评估矩形二沉池的运行效果，有效指导实际运行生产与优化提升。
[0018]本专利技术优选选择三个维度的指标，能够从工艺运行、效果以及设计三方面综合入手对矩形二沉池进行实施评估，评估的准确性更高。
[0019]优选地，所述在线仪表组包括流量测量装置、污泥浓度测量装置、液位装置、污泥界面测量装置、悬浮物浓度测量装置或硝酸盐氮在线分析装置中的任意一种或至少两种的组合。
[0020]优选地，所述流量测量装置包括设置在进水渠内的第一流量测量装置和污泥回流渠内的第二流量测量装置。
[0021]优选地，所述污泥浓度测量装置包括进水渠内的第一污泥浓度测量装置、矩形二沉池底部的第二污泥浓度测量装置和污泥浓缩层之间距离二沉池底部L处设置的第三污泥浓度测量装置。
[0022]优选地，所述液位装置包括矩形二沉池的池表面设置的液位计。
[0023]优选地，所述污泥界面测量装置设置在矩形二沉池内。
[0024]优选地，所述悬浮物浓度测量装置设置在出水渠内。
[0025]优选地，所述硝酸盐氮在线分析装置包括进水渠的第一硝酸盐氮在线分析装置、出水渠的第二硝酸盐氮在线分析装置和污泥回流渠内的第三硝酸盐氮在线分析装置。
[0026]优选地，所述工艺设计参数D中评估指标包括表面水力负荷D1、固体负荷D2和水力停留时间D3。
[0027]优选地，所述工艺运行参数O中评估指标包括污泥浓缩层高度O1、清水层高度O2、污泥回流量O3、回流污泥浓度O4、水力迹线平均值O5和污泥停留时间O6。
[0028]优选地，所述工艺运行效果E中评估指标包括出水悬浮物浓度E1、出水浮泥当量E2、硝酸盐氮反硝化率E3和出水堰负荷E4。
[0029]优选地，所述指标计算模块包括工艺设计参数D计算部、工艺运行参数O计算部和工艺运行效果E计算部。
[0030]本专利技术优选选用上述指标作为三个维度的指标，具有如下效果：
[0031](1)对于矩形二沉池的设计而言，其表面水力负荷、固体负荷、水力停留时间是对其实际运行效果影响最大的设计参数，这三个设计参数既需要在工艺设计阶段选取正确，也需要在运行维护阶段保证处于相对合理范围；
[0032](2)对于矩形二沉池的运行维护而言，除了上述三个设计阶段参数外，污泥浓缩层高度、清水层高度、污泥回流量、回流污泥浓度、水力迹线平均值和污泥停留时间，这些参数既有内在联系，也同样重要；其中，清水层高度相对越高，则矩形二沉池抗冲击负荷高、出水带泥情况将减少；污泥回流量和污泥回流浓度一方面影响着污泥浓缩层高度和清水层高度，另一方面，污泥回流量和污泥回流浓度的升高也通常发生在污泥停留时间偏长的情况下，易导致矩形二沉池出水水质和效果变差；而水力迹线平均值则代表着矩形二沉池内水力流态的好坏，水力流态的好坏直接影响其污泥浓缩效果和沉淀效果；
[0033](3)对于矩形二沉池的运行效果而言，出水悬浮物浓度是能够最直观反应二沉池运行效果的传统有效监测手段；而出水浮泥当量一般通过人为判断，但本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矩形二沉池的实时评估系统，其特征在于，所述实时评估系统包括：实时采集实时数据的在线仪表组；用于将所述在线仪表组中实时数据传输至中控系统的数据传输系统；所述中控系统包括根据所述实时数据计算评估指标的指标计算模块、标准化评估指标的标准化模块、确定各评估指标权重的确权模块以及根据标准化评估指标的组合权重计算实时评估指数的评估指数计算模块；所述评估指标包括工艺设计参数D、工艺运行参数O和工艺运行效果E三个维度。2.根据权利要求1所述的矩形二沉池的实时评估系统，其特征在于，所述在线仪表组包括流量测量装置、污泥浓度测量装置、液位装置、污泥界面测量装置、悬浮物浓度测量装置或硝酸盐氮在线分析装置中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述流量测量装置包括设置在进水渠内的第一流量测量装置和污泥回流渠内的第二流量测量装置；优选地，所述污泥浓度测量装置包括进水渠内的第一污泥浓度测量装置、矩形二沉池底部的第二污泥浓度测量装置和污泥浓缩层之间距离二沉池底部L处设置的第三污泥浓度测量装置；优选地，所述液位装置包括矩形二沉池的池表面设置的液位计；优选地，所述污泥界面测量装置设置在矩形二沉池内；优选地，所述悬浮物浓度测量装置设置在出水渠内；优选地，所述硝酸盐氮在线分析装置包括进水渠的第一硝酸盐氮在线分析装置、出水渠的第二硝酸盐氮在线分析装置和污泥回流渠内的第三硝酸盐氮在线分析装置。3.根据权利要求2所述的矩形二沉池的实时评估系统，其特征在于，所述工艺设计参数D中评估指标包括表面水力负荷D1、固体负荷D2和水力停留时间D3；优选地，所述工艺运行参数O中评估指标包括污泥浓缩层高度O1、清水层高度O2、污泥回流量O3、回流污泥浓度O4、水力迹线平均值O5和污泥停留时间O6；优选地，所述工艺运行效果E中评估指标包括出水悬浮物浓度E1、出水浮泥当量E2、硝酸盐氮反硝化率E3和出水堰负荷E4；优选地，所述指标计算模块包括工艺设计参数D计算部、工艺运行参数O计算部和工艺运行效果E计算部。4.根据权利要求1～3任一项所述的矩形二沉池的实时评估系统，其特征在于，所述工艺运行效果E计算部包括依据出水渠水面图像对出水浮泥当量E2进行识别与计数的E2部；优选地，所述E2部中含有对出水渠水面图像进行标注和训练的深度神经网络模型构建模组；优选地，所述工艺运行效果E计算部还包括依据出水堰实时图像和历史数据构建的水头标注模型计算计算出出水堰负荷E4的E4部；优选地，所述E4部中包括对历史数据中出水堰实时图像进行标注和神经网络训练的水头标注模型构建模组。5.根据权利要求1～4任一项所述的矩形二沉池的实时评估系统，其特征在于，所述确权模块包括：对每个评估指标打分的打分部；
构建判断矩阵，对打分后的评估指标进行一致性检验与归一化处理的归一部；计算经过一致性检验和归一化处理的各个评估指标的组合权重的权重计算部。6.根据权利要求1～5任一项所述的矩形二沉池的实时评估系统，其特征在于，所述评估指数计算模块采用式(14)计算矩形二沉池的实时评估指数；式(14)中S
【专利技术属性】
技术研发人员：侯锋，周晓，庞洪涛，刘莹，干里里，翟国光，
申请(专利权)人：国投信开水环境投资有限公司，
类型：发明
国别省市：
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