分段进行的智慧化布气控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种分段进行的智慧化布气控制系统，所述系统设于好氧池内，好氧池的上游与缺氧池的下游连通；所述系统根据好氧池水流方向将好氧池依次分为缺好氧可调区、高效曝气区、第一调节曝气区、第二调节曝气区、间歇曝气区；五个区域内设有不同数量的气动阀门，系统通过启闭气动阀门来控制曝气区域进行曝气，所述气动阀门常开状态下为曝气模式，周期性开闭时为搅拌模式，所有气动阀门均与鼓风机组连通。本实用新型专利技术自动化程度高，可以实现曝气系统的无人值守，对部分常用的过程监测指标进行了算法处理，可以更方便的给运行管理人员提供更准确生化池信息。员提供更准确生化池信息。员提供更准确生化池信息。

【技术实现步骤摘要】
分段进行的智慧化布气控制系统


[0001]本技术涉及一种分段进行的智慧化布气控制系统，属于污水处理


技术介绍

[0002]现如今，随着污水治理力度的加大，我国的污水处理厂的排放要求经历了多次提标，这对污水处理厂运营管理的要求也进一步提高了。但在污水处理厂的实际运营中还存在诸多的不足有待优化，尤其是最核心的生化处理单元，其运行当中还存在以下几个问题：
[0003]1、生化池的容积利用率不高，生化池在设计时往往以污水处理厂最不利的进水水质为依据进行设计，在绝大多数情况下，污水处理厂的实际进水水质低于设计水质，此时生化池存在大量的无效停留时间。
[0004]2、污水处理厂进水波动较大，受到目前污水厂生化池的过程控制、数据通讯、监控管理尚不完善的影响，在污水处理厂面对较大的水质波动时，厂站工作人员很难及时的做出正确的反应。
[0005]3、生化池曝气区域的布气形式相对固定，一般都遵循前多后少的原则，在这种布气形式下，向曝气区域前端的高污染物浓度区域提供更多的曝气量。但往往在运行当中人工很难将曝气量分配的如同设计一样，更多情况下将绝大多数空气分配至前端，间接导致前端曝气盘的能量损耗更大，进而在输入相同风量情况下，曝气系统的能耗也更高。
[0006]4、曝气系统控制参数单一，大多数污水处理厂仅根据溶解氧这一项参数对生化池曝气量的进行整体控制，会导致局部曝气廊道会存在曝气不足或者过度曝气的现象。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是：生化池的容积利用率不高，污水处理厂对进水波动反应不及时，布气方式固定带来的能量损耗，曝气系统控制参数单一的问题。
[0008]为了解决上述问题，本技术的技术方案是：提供一种分段进行的智慧化布气控制系统，所述系统设于好氧池内，好氧池的上游与缺氧池的下游连通；所述系统根据好氧池水流方向将好氧池依次分为缺好氧可调区、高效曝气区、第一调节曝气区、第二调节曝气区、间歇曝气区；五个区域内设有不同数量的气动阀门，系统通过启闭气动阀门来控制曝气区域进行曝气，所述气动阀门常开状态下为曝气模式，周期性启闭时为搅拌模式，所有气动阀门设于曝气支管上，曝气支管通过曝气管道与鼓风机组连通；所述缺好氧可调区的上游设有硝酸盐测定仪，在高效曝气区、第一调节曝气区的交界处设有第一溶解氧仪，在第一调节曝气区、第二曝气调节区的交界处设有第二溶解氧仪，在间歇曝气区内设有第三溶解氧仪，在间歇曝气区的下游设有氨氮水质分析仪。
[0009]优选地，所述缺好氧可调区、高效曝气区、第一调节曝气区、第二调节曝气区、间歇曝气区的气动阀门数量比例为3：4：3：3：2。
[0010]优选地，每个所述气动阀门控制的曝气面积及曝气盘数量相同。
[0011]优选地，所述鼓风机组的出口管路上设有热质气体流量计。
[0012]所述缺好氧可调区的具体控制策略如下：
[0013]步骤a)：设定硝酸盐浓度的基准控制值，记作No；
[0014]步骤b)：计算硝酸盐测定仪实际测定的硝酸盐值与设定硝酸盐基准控制值之间的差值N，即N＝No1‑
No，其中，No1为缺好氧可调区进水的硝酸盐浓度；
[0015]步骤c)：设定好氧池氨氮浓度的基准控制值，记作NH；
[0016]步骤d)：计算氨氮水质分析仪实际测定的氨氮值与设定氨氮基准控制值之间的差值H，即H＝NH1‑
NH，N的值域为[
‑
NH,2NH]，其中，NH1为好氧池出水的氨氮值；
[0017]步骤e)：利用N、H两个参数根据下式计算出判断当前区域运行状态的参考值A：
[0018]A＝α(N+H)
‑
H
[0019]上式中：α为系统修正系数，α∈(0，1)；
[0020]步骤f)：根据A的值对缺好氧可调区的整体运行模式进行判断，当A＞0时，该区域阀门运行模式切换为曝气模式，当A≤0时，该区域阀门运行模式切换为搅拌模式。
[0021]优选地，所述高效曝气区内的气动阀门均处于常开模式。
[0022]优选地，所述第一调节曝气区与第二调节曝气区的具体控制策略如下：
[0023]步骤g)：设定第一溶解氧仪的基准控制值，记作D1，设定第二溶解氧仪的基准控制值，记作D2；第一溶解氧仪测得的溶解氧浓度，记作Do1；第二溶解氧仪测得的溶解氧浓度，记作Do2；
[0024]步骤h)：将第一调节曝气区内2/3的气动阀门设置为常开模式，其余气动阀门设置为搅拌模式，将第二调节曝气区2/3的所有气动阀门设置为搅拌模式，其余气动阀门设置为常开模式；
[0025]步骤i)：计算出Do1、Do2三十分钟的平均值，记作
[0026]步骤j)：计算溶解氧均值与设定的溶解氧基准控制值之间的差值O1、O2，即O1的值域为O2的值域为
[0027][0028]步骤k)：两个调节曝气区内的气动阀门的数量记作m，则两个调节曝气区内的气动阀门数量各为
[0029]步骤l)：根据H、O1、O2三值按照下式对两区域内开启的气动阀门数量进行计算：
[0030][0031]上式中：β为出水氨氮影响因子修正系数；
[0032]γ为第一溶解氧仪影响因子修正系数；
[0033]δ为第二溶解氧仪出水氨氮影响因子修正系数；
[0034]m为第一调节曝气区与第二调节曝气区内气动阀门的总数；
[0035]步骤m)：以步骤h)中的气动阀门开启情况作为标准状态，每30分钟根据计算出的C值对两区域的气动阀门的开启数量各进行一次修正。
[0036]优选地，所述间歇曝气区的控制策略如下：
[0037]步骤n)：设定第三溶解氧仪的基准控制值，记作D3；第三溶解氧仪测得的溶解氧浓
度，记作Do3；
[0038]步骤o)：计算实际测定的溶解氧值与设定的溶解氧基准控制值之间的差值O3，即O3＝Do3‑
D3，O3的值域为[
‑
D3，D3]；
[0039]步骤p)：将间歇曝气区最后一个气动阀门设置为搅拌模式；
[0040]步骤q)：对间歇曝气区除最后一个气动阀门外的其它阀门逆水流方向进行编号Z1，Z2，Z3……
Z
n
；
[0041]步骤r)：创建函数，以阀门编号为函数值域，O3的值域作为函数定义域，对应法则为：
[0042][0043]上式中：n为间歇曝气区除最后一个气动阀门外其它阀门的数量，个；
[0044]D3为设定第三溶解氧仪的基准控制值，mg/L；
[0045]O3为溶解氧值与设定的溶解氧基准控制值之间的差值，mg/L；
[0046]步骤s)：根据步骤r)中的计算值，每30分钟对每个气动阀门进行一次判断：编号角标小于等于计算值的阀门设置为常开模式，其余阀门设置为搅拌模式。
[0047]更优选地，所述鼓风机组的曝气量按如下步骤进行确定：
[0048本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分段进行的智慧化布气控制系统，其特征在于，所述系统设于好氧池内，好氧池的上游与缺氧池的下游连通；所述系统根据好氧池水流方向将好氧池依次分为缺好氧可调区、高效曝气区、第一调节曝气区、第二调节曝气区、间歇曝气区；五个区域内设有不同数量的气动阀门，系统通过启闭气动阀门来控制曝气区域进行曝气，所述气动阀门常开状态下为曝气模式，周期性启闭时为搅拌模式，所有气动阀门设于曝气支管上，曝气支管通过曝气管道与鼓风机组连通；所述缺好氧可调区的上游设有硝酸盐测定仪，在高效曝气区、第一调节曝气区的交界处设有第一溶解氧仪，在第一调节曝气区、第二曝气调节区的交界处设有第二溶解氧仪，在间歇曝气区内设有第三溶解氧仪...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈小雁，刘军，杨欣光，
申请(专利权)人：上海建邦环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：