【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理厂稳定运行与节能降耗，尤其涉及一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统与方法。
技术介绍
1、作为重要的能源消耗领域，污水处理行业承担着减少碳排放、提高能效的重要任务。在污水处理过程中，生化处理环节的曝气过程是主要的能耗环节，其优化直接关系到整个行业的能效提升和碳排放降低。
2、近年，随着人工智能和大数据技术的快速发展，智能化、自动化成为提升污水处理效率和降低能耗的关键。传统的基于经验的曝气控制方式已难以适应日益严格的环保要求和节能减排的目标。
3、另一方面，随着自动化控制技术与在线仪表的发展，部分污水处理厂已经开始对生化处理单元做了精确曝气改造。基本都是以恒定do控制为主，也有兼顾nh3-n反馈值nh3-n_feedback控制的，但由于水质水量和运行环境的波动，实际do响应延迟，导致能耗降低效果并不理想。
4、因此，急需一种能够根据实际处理需求动态调整曝气策略，有效避免do响应延迟带来的影响，在保证污水处理工艺稳定、高效运行的前提下，实现节能降耗和减排目标的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统。
技术实现思路
1、本专利技术各实施例提供一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统，以解决相关技术中存在曝气延迟，能耗降低效果不好，难以适应日益严格的环保要求和节能减排的目标的问题。所述技术方案如下：
2、根据本专利技术的一个方面，一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统，包
3、在其中一个实施例中，所述数据采集模块用于采集进出水的在线数据；所述进出水的在线数据至少包括所述进出水的水质和水量。
4、根据本专利技术的一个方面，一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，所述方法包括：获取污水厂的在线数据；根据所述在线数据获取好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标；分别获取实际好氧池溶解氧值和实际好氧池出水氨氮值；根据所述好氧池溶解氧控制目标与所述实际好氧池溶解氧值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池曝气风量进行修正；根据所述好氧池出水氨氮控制目标与所述实际好氧池出水氨氮值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池溶解氧控制目标进行修正。
5、在其中一个实施例中，获取污水厂的在线数据通过以下步骤实现：获取污水厂的在线数据；根据历史运行数据与设定阈值对所述在线数据进行异常判断，根据就近补全原则对异常数据进行数据清洗得到正常在线数据。
6、在其中一个实施例中，根据所述在线数据获取好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标通过以下步骤实现：通过专家判断库根据所述在线数据判断是否存在匹配的运行环境条件列表，得到输出结果；所述输出结果包括真和假；若所述输出结果为真，则从所述专家判断库中获取匹配到的好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标。
7、在其中一个实施例中，所述方法还包括以下步骤：若所述结果为假，则通过智能算法模块根据所述正常在线数据计算得到好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标；根据所述好氧池溶解氧控制目标得到好氧池曝气需风量，通过plc控制系统根据所述好氧池曝气需风量调整鼓风机的风量、风压以及曝气管路上阀门的开度。
8、在其中一个实施例中，分别获取实际好氧池溶解氧值和实际好氧池出水氨氮值通过以下步骤实现：根据生化池的设计池容和进水流量计算得到生化池的水力停留时间，经过所述水力停留时间后得到实际好氧池溶解氧值和实际好氧池出水氨氮值。
9、在其中一个实施例中，根据所述好氧池溶解氧控制目标与所述实际在线好氧池溶解氧值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池曝气风量进行修正通过以下步骤实现：将所述在线好氧池溶解氧值与所述好氧池溶解氧控制目标进行偏差分析得到第一偏差度；若所述第一偏差度在允许范围内，则根据所述好氧池溶解氧控制目标继续运行；若所述第一偏差度不在允许范围内，则将所述第一偏差度作为风量修正系数调整鼓风机。
10、在其中一个实施例中，根据所述好氧池出水氨氮控制目标与所述实际在线好氧池出水氨氮值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池溶解氧控制目标进行修正，通过以下步骤实现：将所述好氧池出水氨氮控制目标与所述实际在线好氧池出水氨氮值进行偏差分析得到第二偏差度；若所述第二偏差度在允许范围内，则获取当下的运行环境条件保存在所述专家判断库中；若所述第二偏差度不在允许范围内，则根据溶解氧修正公式对所述好氧池溶解氧控制目标进行修正。
11、在其中一个实施例中，所述专家判断库中包括各种实际运行环境条件下达到生化池溶解氧与生化池出水氨氮的控制目标且保持稳定运行一段时间后得到的运行环境条件与控制目标；所述运行环境条件与控制目标包括进水流量，进水化学需氧量，进水氨氮，进水总氮，进水总磷，好氧池中的混合液悬浮固体浓度，进水水温，以及好氧池溶解氧控制目标与好氧池出水氨氮控制目标。
12、根据本专利技术的一个方面，一种电子设备，包括至少一个处理器以及至少一个存储器，其中，所述存储器上存储有计算机可读指令；所述计算机可读指令被一个或多个所述处理器执行，使得电子设备实现如上所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法。
13、根据本专利技术的一个方面，一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行，以实现如上所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法。
14、本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
15、在上述技术方案中，首先根据在线数据获取好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标，根据目标与实际值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池曝气风量和好氧池溶解氧控制目标进行修正，即通过智能算法与控制系统驯化得到的专家判断库，对污水厂的运行更具适应性，能为运行环境的波动提供快速决策，有效解决了好氧池因水质水量波动而导致的曝气延迟的问题，即当污水处理厂进水的水质水量发生波动时，优先参考专家判断库，如果存在匹配度较高的运行环境条件列表，则可调用该列表中的好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标，从而能让风机快速响应以达到实际耗氧量的供需平衡，而无需经过长周期的算法的反复调整，从根本上解决曝气延迟的问题，极大地提高了污水处理厂抗冲击的能力，能够根据实际处理需求动态调整曝气策略，有效避免do本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统，其特征在于，包括生化反应池、二沉池、在线数据采集模块、曝气管路、鼓风机控制模块、PLC控制系统、智能算法模块、服务器及中控平台，所述生化反应池内设有溶解氧在线仪表和氨氮在线仪表，所述二沉池的出水端设有氨氮在线仪表，所述溶解氧在线仪表和氨氮在线仪表均与所述PLC控制系统连接，所述曝气管路一端与所述生化反应池的好氧池底部连接，所述曝气管路另一端与所述鼓风机连接，所述曝气管路上设置有在线热式气体流量计、活塞型电动阀门和压力变送器，所述在线热式气体流量计、活塞型电动阀门和压力变送器均与所述PLC控制系统连接，所述PLC控制系统连接所述鼓风机控制模块、智能算法模块、服务器及中控平台。
2.如权利要求1所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统，其特征在于，所述数据采集模块用于采集进出水的在线数据；所述进出水的在线数据至少包括所述进出水的水质和水量。
3.一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述方法包括：
4.如权利要求3所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈
5.如权利要求4所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述根据所述在线数据获取好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标，包括：
6.如权利要求5所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.如权利要求3所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述分别获取实际好氧池溶解氧值和实际好氧池出水氨氮值，包括：
8.如权利要求3或7所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述根据所述好氧池溶解氧控制目标与所述实际好氧池溶解氧值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池曝气风量进行修正，包括：
9.如权利要求3或7所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述根据所述好氧池出水氨氮控制目标与所述实际好氧池出水氨氮值之间的偏差和智能算法模块对所述好氧池溶解氧控制目标进行修正，包括：
10.如权利要求3所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述专家判断库中包括各种实际环境条件下达到生化池溶解氧与生化池出水氨氮的控制目标且保持稳定运行一段时间后得到的运行环境条件与控制目标；所述运行环境条件与控制目标包括进水流量，进水化学需氧量，进水氨氮，进水总氮，进水总磷，好氧池中的混合液悬浮固体浓度，进水水温，以及好氧池溶解氧控制目标与好氧池出水氨氮控制目标。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：至少一个处理器以及至少一个存储器，其中，
12.一种存储介质，其上存储有计算机可读指令，其特征在于，所述计算机可读指令被一个或多个处理器执行，以实现如权利要求3至10中任一项所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法。
...【技术特征摘要】
1.一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统，其特征在于，包括生化反应池、二沉池、在线数据采集模块、曝气管路、鼓风机控制模块、plc控制系统、智能算法模块、服务器及中控平台，所述生化反应池内设有溶解氧在线仪表和氨氮在线仪表，所述二沉池的出水端设有氨氮在线仪表，所述溶解氧在线仪表和氨氮在线仪表均与所述plc控制系统连接，所述曝气管路一端与所述生化反应池的好氧池底部连接，所述曝气管路另一端与所述鼓风机连接，所述曝气管路上设置有在线热式气体流量计、活塞型电动阀门和压力变送器，所述在线热式气体流量计、活塞型电动阀门和压力变送器均与所述plc控制系统连接，所述plc控制系统连接所述鼓风机控制模块、智能算法模块、服务器及中控平台。
2.如权利要求1所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气系统，其特征在于，所述数据采集模块用于采集进出水的在线数据；所述进出水的在线数据至少包括所述进出水的水质和水量。
3.一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述方法包括：
4.如权利要求3所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述获取污水厂的在线数据，包括：
5.如权利要求4所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，所述根据所述在线数据获取好氧池溶解氧控制目标和好氧池出水氨氮控制目标，包括：
6.如权利要求5所述的一种智能算法协同溶解氧与氨氮反馈控制的精确曝气方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李华，刘树鑫，蔡敬，梁剑滔，郭峰，徐华，陈勇刚，张碗林，
申请(专利权)人：深圳市水务科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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