[發明專利]污水生化處理過程回路控制方法

有效

• 申請號: 200910013441.4
• 申請日: 2009-08-27
• 公開（公告）號: CN101993151A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 苑明哲;王宏;于廣平;于海斌;孫陽;滕琳琳;王景揚
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/12;C02F9/14;G05B11/32;G05D7/06;G05B11/42;G05D11/16;C02F3/30
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 李曉光

技術領域

本發明涉及一種污水處理過程控制技術，具體的說是一種污水生化處理過程回路控制方法。

背景技術

出水水質不穩定、能耗過高是目前制約我國污水處理發展的瓶頸因素。通過控制手段可以在保證出水穩定達標的前提下，有效降低污水處理系統能耗。據統計優良的過程控制可以節省6％的污水處理運行費用。

A/O(anoxic/oxic，缺氧/好氧)工藝于20世紀80年代初開發，是目前城市污水處理廠廣泛采用的一種污水處理工藝，其工藝流程如圖1所示。A/O工藝由缺氧池、曝氣池和二沉池三個單元組成，其中在缺氧池和曝氣池單元主要通過生化反應，利用人工培養的微生物氧化分解污水中的有機物；在二沉池單元通過物理沉淀作用進一步固液分離，去除污水中的固體顆粒，從而使污水得到凈化。

污水處理廠出水水質指標主要包含化學需氧量COD(Chemical?OxygenDemanded)與氨氮，通常只要氨氮指標達標，則出水COD就可以達標，因此許多污水處理的過程控制都以氨氮濃度作為出水水質指標，但在實際應用過程中，COD在線測量儀表較氨氮在線監測儀應用更為廣泛。

現有技術中，對城市污水處理過程只是單個對象或單個環節的控制，控制水平很低，大多采用手動控制或簡單的單回路控制，控制效果較差，能耗較高。以溶解氧控制為例，溶解氧控制是應用最為廣泛的控制回路，但當前溶解氧設定值大都是靜態的，不能對環境因素和系統變化作出實時的調整，無法實現“按需供氣”。當溶解氧設定值過小時，曝氣池的溶解氧濃度過低，影響出水水質和處理效率；當溶解氧設定值過大時，導致一部分氧氣直接從污水逃逸到空氣中，造成了不必要的能源浪費。

國內污水處理廠的溶解氧污水處理過程的主要耗能設備包括提升泵、鼓風機和回流污泥泵，分別對應污水提升、風機曝氣和污泥回流三個環節，這三個耗能環節占污水處理廠全廠電耗的80％以上。

發明內容

針對現有技術中存在的上述不足之處，本發明要解決的技術問題是提供一種面向污水提升、風機曝氣和污泥回流三個主要耗能環節的污水生化處理過程回路控制方法，該方法在保證出水穩定達標的前提下，降低污水生化處理過程能耗。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

本發明一種污水生化處理過程回路控制方法包括以下步驟：

對入水有機負荷進行串級控制，控制污水生化處理的“勞動力”即微生物的“食物”數量，以降低污水提升環節的能耗；

對曝氣池內的溶解氧濃度實施串級控制，實現曝氣池的按需供氣，以降低風機曝氣環節的能耗；

對曝氣池內的污泥濃度實施前饋-串級控制，控制污水處理系統內的微生物數量，以降低污泥回流環節的能耗。

所述對入水有機負荷進行串級控制包括外回路入水流量設定值控制回路和內回路入水流量控制回路，其中：

入水流量設定值控制回路：根據入水水質與出水水質的變化，通過出水COD的反饋實現入水有機負荷設定值的控制，根據入水有機負荷設定值通過除法器得到入水流量的設定值；

入水流量控制回路：以入水流量設定值作為輸入值，對污水處理系統中的執行器提升泵施加控制，調節入水流量跟隨入水流量設定值變化。

所述入水有機負荷設定值控制算法為：