【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体涉及一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统及控制方法。
技术介绍
1、mbbr工艺最早应用于北欧，解决了传统活性污泥法占地大、低温耐受性差的问题。其微生物主要附着在悬浮载体上，不设置污泥回流，不富集悬浮态污泥，本质是一种连续流、移动床、生物膜法生化处理技术，属于生物膜法流化床技术的进一步升级。2008年，国内某污水厂作为我国首座进行一级a提标改造的污水厂，在活性污泥系统中投加悬浮载体强化生物处理效果获得成功。该工艺系统在设备上与mbbr类似，但生化系统主体仍为活性污泥，悬浮载体生物膜用于强化硝化，实际上是活性污泥-生物膜复合系统。为区分两类工艺，将mbbr工艺作为采用悬浮载体相关工艺技术的统称，根据微生物的存在形式，分为泥膜复合mbbr工艺和纯膜mbbr工艺。
2、泥膜复合工艺本质仍为活性污泥法，可以看作是对活性污泥法进行的生物膜改造：将挂膜载体持留在反应池中，形成活性污泥与生物膜共存的复合系统，在市政污水厂提标改造中应用非常广泛。
3、目前在曝气的控制方面，一是活性污泥法中采用的模型大多依赖于国际水协的asm模型，但对于泥膜复合mbbr工艺没有成熟的可借鉴的模型；二是泥膜复合mbbr中存在两套曝气系统，既有微孔曝气系统，又有穿孔曝气系统，两者的功能又有不同，微孔曝气主要负责供氧，穿孔曝气的功能主要为辅助载体流化，如何实现两者的有益结合又不冲突，需要考虑；三是目前的实际曝气控制的应用案例中，也存在诸多问题，比如空气流量计支管之和与总管数值对不上、两组生物池存在配水不均匀，配气不均匀
4、结合以上现状问题及泥膜复合mbbr工艺的独有特点，研发一套符合泥膜复合mbbr工艺的智能曝气控制系统非常有必要。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的第一目的是提供了一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统。
2、本专利技术采用以下的技术方案：
3、一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统，包括泥膜复合mbbr生化池、鼓风曝气系统、在线仪表监测系统、上位机和现场plc控制系统；
4、泥膜复合mbbr生化池内沿水流方向分为好氧一区、好氧mbbr区、好氧二区，好氧mbbr区内设置有微孔曝气装置、悬浮载体、穿孔管曝气装置、拦截装置；
5、鼓风曝气系统包括微孔曝气风机和穿孔管曝气风机，微孔曝气风机连接有第一主管道，第一主管道上连接有第一支管道和第二支管道，所述穿孔管曝气风机连接有第二主管道；所述第一主管道与微孔曝气装置连接，第一支管道与好氧一区连接，第二支管道与好氧二区连接，第一支管道和第二支管道上均安装有电动调节阀门和热式气体流量计，所述第二主管道与穿孔管曝气装置连接；
6、在线仪表监测系统包括分别设置在好氧一区、好氧mbbr区、好氧二区末段的在线溶解氧分析仪；以及布置在好氧二区末段的在线氨氮分析仪；
7、上位机内置曝气系统控制模块；
8、上位机与现场plc控制系统通讯连接，现场plc控制系统与微孔曝气风机、穿孔管曝气风机、热式气体流量计、电动调节阀门、在线溶解氧分析仪和在线氨氮分析仪均电连接。
9、优选地，所述好氧mbbr区的池容占泥膜复合mbbr生化池的池容至少50％。
10、优选地，在好氧mbbr区内穿孔管曝气装置设置在微孔曝气装置的上方。
11、本专利技术的第二目的是提供了一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统的控制方法。
12、一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统的控制方法，采用如以上所述的一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统，控制方法包括以下步骤：
13、步骤1：曝气系统控制模块中好氧一区采取恒气量控制策略，恒气量目标值设定为q1t，现场plc控制系统通过控制第一支管道上的电动调节阀门使得第一支管道中的气体流量为q1t；
14、步骤2：曝气系统控制模块中好氧二区采取恒溶解氧控制策略，恒溶解氧目标值设定为do2t，现场plc控制系统通过控制第二支管道上的电动调节阀门，从而控制第二支管道中的气体流量，使得好氧二区的溶解氧为do2t；
15、步骤3：曝气系统控制模块中好氧mbbr区采取动态溶解氧控制策略，设定好氧mbbr区的初始动态溶解氧目标值为dom，每间隔t时间，计算得到新的动态溶解氧目标值domt，计算公式为：domt＝dom+k前+k后，之后使得dom＝domt；其中，k前为前馈修正系数，由好氧一区的溶解氧值计算得到；k后为后馈修正系数，由好氧二区的出水氨氮值计算得到。
16、优选地，好氧二区的恒溶解氧目标值do2t与好氧mbbr区的初始动态溶解氧目标值dom相同。
17、优选地，前馈修正系数k前的计算过程为：
18、每间隔t时间，采集好氧一区的在线溶解氧分析仪的溶解氧值，好氧一区上一个间隔t时间后采集的溶解氧值为do1t，好氧一区下一个间隔t时间后采集的溶解氧值为do1(t+1)；当-m≤do1(t+1)-do1t≤m时，k前＝0；当m＜do1(t+1)-do1t≤2m时，k前＝-a；当do1(t+1)-do1t＞2m时，k前＝-2a；当-2m≤do1(t+1)-do1t＜-m时，k前＝a；当do1(t+1)-do1t＜-2m时，k前＝2a；其中，m为一固定正值，a为一固定正值。
19、优选地，后馈修正系数k后的计算过程为：
20、设定好氧二区的出水氨氮目标值为nh3-nt，每间隔t时间，采集的好氧二区的在线氨氮分析仪的出水氨氮实际值为nh3-na；当-m≤nh3-na-nh3-nt≤m时，k后＝0；当m＜nh3-na-nh3-nt≤2m时，k后＝b；当nh3-na-nh3-nt＞2m时，k后＝2b；当-2m≤nh3-na-nh3-nt＜-m时，k后＝-b；当nh3-na-nh3-nt＜-2m，k后＝-2b；其中，m为一固定正值，b为一固定正值。
21、优选地，步骤2中使得好氧二区的溶解氧为do2t的具体过程为：
22、每间隔t时间，采集好氧二区的在线溶解氧分析仪的溶解氧值为do2a，当|do2a-do2t|≤n时，则现场plc控制系统维持第二支管道上的电动调节阀门的开度不变；当|do2a-do2t|＞n时，如果do2a＞do2t，则由现场plc控制系统通过控制第二支管道上的电动调节阀门，使得第二支管道中的气体流量减少，如果do2a＜do2t，则由现场plc控制系统通过控制第二支管道上的电动调节阀门，使得第二支管道中的气体流量增加。
23、本专利技术具有的有益效果是：
24、1、本专利技术的系统为微孔曝气装置和穿孔管曝气装置分别设置对应的风机和管路，从而使得系统具备了自动控制的条件，从而使得系统能进行曝气的自动控制，提高了曝气效果，节省了能耗。
25本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统，其特征在于，包括泥膜复合MBBR生化池、鼓风曝气系统、在线仪表监测系统、上位机和现场PLC控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统，其特征在于，所述好氧MBBR区的池容占泥膜复合MBBR生化池的池容至少50％。
3.根据权利要求1所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统，其特征在于，在好氧MBBR区内穿孔管曝气装置设置在微孔曝气装置的上方。
4.一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任意一项所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统，控制方法包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统的控制方法，其特征在于，好氧二区的恒溶解氧目标值DO2t与好氧MBBR区的初始动态溶解氧目标值DOm相同。
6.根据权利要求4所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统的控制方法，其特征在于，前馈修正系数K前的计算过程为：
7.根据权利要求4所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统的控制方法，其
8.根据权利要求4所述的一种泥膜复合MBBR的精确曝气系统的控制方法，其特征在于，步骤2中使得好氧二区的溶解氧为DO2t的具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统，其特征在于，包括泥膜复合mbbr生化池、鼓风曝气系统、在线仪表监测系统、上位机和现场plc控制系统；
2.根据权利要求1所述的一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统，其特征在于，所述好氧mbbr区的池容占泥膜复合mbbr生化池的池容至少50％。
3.根据权利要求1所述的一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统，其特征在于，在好氧mbbr区内穿孔管曝气装置设置在微孔曝气装置的上方。
4.一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1-3任意一项所述的一种泥膜复合mbbr的精确曝气系统，控制方法包...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨永刚，王媛，吴迪，周家中，路晖，薛磊，郭盛辉，刘玉良，纪庚好，
申请(专利权)人：青岛思普润水处理股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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