【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，具体涉及一种用于n2o控制的污水处理系统碳源的智能投加方法。
技术介绍
1、我国提出“碳达峰、碳中和”的目标，力争在2030年前实现碳排放达到峰值，并在2060年前实现碳中和。污水处理厂是重要的碳排放行业之一，其中生物脱氮过程产生的氧化亚氮是污水厂的主要碳排放源。氧化亚氮作为温室气体之一，其温室效应约是二氧化碳的300倍之多。因此，控制污水处理过程氧化亚氮的产生有助于降低污水处理过程碳排放，从而助力行业实现碳中和。
2、污水脱氮过程中，氨氮被通过硝化反应氧化成硝态氮，硝态氮通过反硝化反应被依次还原成亚硝态氮、氧化亚氮，最后变成氮气释放到大气中。其中，反硝化过程需要消耗碳源来保证反硝化的充分进行，从而保证出水总氮(包括亚硝态氮及硝态氮)达到排放标准。我国污水中碳源普遍不足，往往需要额外投加碳源保证反硝化过程充分进行。然而，当前污水厂碳源投加的控制目标仅是出水总氮，却忽视反硝化中间产物氧化亚氮的产生。
3、当前碳源投加方法存在满足出水标准但产生大量氧化亚氮的情况，因此，需要一种用于氧化亚氮控制的污水处理系统碳源智能投加方法，合理控制碳源投加量，在满足出水总氮达标的前提下控制氧化亚氮的产生与排放。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于n2o控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，以解决基于现有的污水控制指标的碳源投放策略，会存在n2o排放量过大，不利于低碳排放以及实现碳中和目标的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采
3、s1、初始化
4、设置初始时刻碳源投加量c0以及碳源理论投加量ctheory；设置控制目标值tntarget和n2otarget；设置前馈及反馈控制参数；
5、s2、第一当前时刻(t)控制
6、在每个第一当前时刻，获取进水化学需氧量浓度codin、总氮浓度tnin以及水量qin的数据；使用前馈控制计算第一当前时刻碳源理论投加量根据第一当前时刻与上一时刻的理论投加量确定第一当前时刻的实际投加量c(t)；更新上一时刻的理论投加量为当前时刻的理论投加量
7、s3、第二当前时刻(t+1)控制
8、在每个第二当前时刻，获取出水总氮浓度tnout以及缺氧池n2o浓度；检查各指标是否达到设定的目标值tntarget和n2otarget；根据反馈控制方法分别计算以及根据目标达成情况确定第二当前时刻的实际投加量c(t+1)；
9、s4、循环控制
10、重复执行s2与s3。
11、进一步地，所述的s2中，前馈控制计算碳源理论投加量可以采用包括但不限于经验公式、机理模型以及神经网络预测模型的方法及其组合。
12、进一步地，所述的s2中，采用经验公式计算碳源理论投加量，经验公式为：
13、
14、其中：
15、r为污水生物脱氮所需的碳氮比；
16、t为投加碳源的cod当量；
17、e为投加碳源的有效浓度。
18、进一步地，所述的s2中，根据第一当前时刻与上一时刻的理论投加量确定第一当前时刻的实际投加量c(t)，包括：
19、如果则
20、如果则c(t)＝c(t-1)。
21、进一步地，所述的s3中，反馈控制计算碳源投加量可以采用包括但不限于pd控制、pi控制以及pid控制的方法。
22、进一步地，所述的s3中，反馈控制采用pd控制的方法，以及的计算公式分别为：
23、
24、
25、其中：
26、kp,tn和kp,n2o为比例控制参数，用于调节误差对控制输出的影响程度；
27、etn和en2o分别是实际浓度tnout、n2o与目标值tntarget、n2otarget的误差，表示实际浓度与目标浓度之间的差异；
28、kd,tn和kd,n2o为微分控制参数，用于调节误差变化率对控制输出的影响程度；和分别是出水总氮和氧化亚氮的误差变化率，表示误差随时间的变化速率
29、进一步地，所述的s3中，根据目标达成情况确定第二当前时刻的实际投加量c(t+1)，包括：
30、如果|tnout-tntarget|>tntarget*10％，则
31、如果|tnout-tntarget|＜＜tntarget*10％，且|n2o-n2otarget|>n2otarget*10％，则
32、如果|tnout-tntarget|＜＜tntarget*10％，且|n2o-n2otarget|＜＜n2otarget*10％，则c(t+1)＝c(t)。
33、本专利技术的有益效果：
34、1、通过智能控制碳源投加量，在满足出水总氮达标的前提下，可以有效控制污水处理反硝化过程中氧化亚氮的产生和排放，有助于降低污水处理厂的碳排放量，从而有利于实现碳中和目标；
35、2、采用前馈和反馈控制相结合的智能控制策略，持续监测和调整碳源投加量，确保系统能够稳定运行并且在长期内保持优化状态。
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1.一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于：所述的S2中，前馈控制计算碳源理论投加量可以采用包括但不限于经验公式、机理模型以及神经网络预测模型的方法及其组合。
3.根据权利要求2所述的一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，所述的S2中，采用经验公式计算碳源理论投加量，经验公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，所述的S2中，根据第一当前时刻与上一时刻的理论投加量确定第一当前时刻的实际投加量C(t)，包括：
5.根据权利要求1所述的一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于：所述的S3中，反馈控制计算碳源投加量可以采用包括但不限于PD控制、PI控制以及PID控制的方法。
6.根据权利要求5所述的一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，所述的S3中，反馈控制采用PD控制的方
7.根据权利要求1所述的一种用于N2O控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，所述的S3中，根据目标达成情况确定第二当前时刻的实际投加量C(t+1)，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于n2o控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种用于n2o控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于：所述的s2中，前馈控制计算碳源理论投加量可以采用包括但不限于经验公式、机理模型以及神经网络预测模型的方法及其组合。
3.根据权利要求2所述的一种用于n2o控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，所述的s2中，采用经验公式计算碳源理论投加量，经验公式为：
4.根据权利要求1所述的一种用于n2o控制的污水处理系统碳源的智能投加方法，其特征在于，所述的s2中，根据第一当前时刻与上一时刻...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜莉莉，蔺洪永，王保贵，刘筱诗，王宏武，和笑天，蒋晚霞，陈静安，
申请(专利权)人：中原环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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