[發明專利]污水處理工藝優化及節能控制系統和方法

有效

• 申請號: 201210422977.3
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102902257A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 史瑞明
• 申請（專利權）人: 威水星空（北京）環境技術有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;C02F3/02
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 趙建剛

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，具體涉及一種污水處理工藝優化及節能控制系統和方法。

背景技術

近年來，隨著工業迅速發展，污水污染問題日益嚴重。目前，在污水處理工藝中，生物處理工藝是廣泛被采用的一種污水處理技術，其過程是一個復雜的生化過程。在污水處理過程中，為保證污水處理效率，需要嚴格控制污水處理過程中的多個水質參數，例如，當污水經過預處理設備的處理后流入氧化溝，在氧化溝里進行厭氧-好氧反應時，為保證氧化溝內污水的處理效率，需要保證氧化溝內污水的溶解氧在一定范圍內，因此，現有的控制方式為：檢測氧化溝內污水的溶解氧DO，根據檢測結果手動調整曝氣機的轉速，從而使氧化溝內污水的溶解氧DO不斷趨于理論值。但是，由于污水水質的多變性和生物處理系統中生化反應的復雜性，曝氣機轉速的調整時間常常遠遠滯后檢測結果得出時間，從而導致氧化溝排出的污水水質不符合要求，降低了污水處理效率。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種污水處理工藝優化及節能控制系統和方法，基于污水變化趨勢仿真模型預測變化后的污水水質信息，然后基于控制模型得到針對變化后的污水水質信息的控制量，從而能夠有效的調整污水水質。通過對污水水質的精確控制，從而達到優化污水處理工藝及節能的效果。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種污水處理工藝優化及節能控制系統，包括：計算機、上位機、執行機構、用于采集被處理污水水質參數的一種以上水質在線監測儀表和一種以上用于調整污水水質參數的水質調整設備；所述計算機的輸入端與各個所述水質在線監測儀表連接，所述計算機的輸出端通過所述執行機構與各個所述水質調整設備連接；所述計算機還通過通信網絡與所述上位機通信。

優選的，所述水質在線監測儀表包括DO檢測儀和/或COD檢測儀和/或MLSS檢測儀和/或pH傳感器和/或水位傳感器和/或氨氮在線監測儀；所述水質調整設備包括表面曝氣機和/或污泥回流泵和/或剩余污泥回流泵。

優選的，所述計算機內置有數據管理模塊、模型管理模塊、仿真管理模塊和權限管理模塊；

所述數據管理模塊包括現場數據保存子模塊、操作日志保存子模塊、歷史數據保存子模塊和專家經驗管理子模塊；其中，所述現場數據保存子模塊用于保存各個所述水質在線監測儀表上傳的現場水質參數；所述操作日志保存子模塊用于保存對各個所述水質調整設備的調整信息；所述歷史數據保存子模塊用于保存各個所述水質在線監測儀表上傳的歷史水質參數；所述專家經驗管理子模塊具有自適應與自學習功能，用于維護與污水處理工藝相關的專家經驗；

所述模型管理模塊用于建立并維護控制模型，包括控制模型建立子模塊、控制模型修改子模塊和控制模型選擇子模塊；其中，所述控制模型建立子模塊用于根據歷史統計數據和操作經驗建立與各類工藝運行參數對應的控制模型；所述控制模型修改子模塊用于修改所述控制模型建立子模塊建立的所述控制模型；所述控制模型選擇子模塊用于根據接收到的所述水質在線監測儀表上傳的現場水質參數及工藝需求動態選擇對應的控制模型；

所述仿真管理模塊包括隨機數仿真驗證模型、歷史數據仿真驗證模型和污水變化趨勢仿真模型；其中，所述隨機數仿真驗證模型用于接收隨機輸入的工藝運行參數，然后驗證所述控制模型在所述隨機輸入的工藝運行參數下的合理性；所述歷史數據仿真驗證模型用于接收歷史工藝運行參數，然后驗證所述控制模型在所述歷史工藝運行參數下的合理性；所述污水變化趨勢仿真模型用于預測污水的變化趨勢；

所述權限管理模塊用于設置訪問和操作所述計算機不同功能的權限。

本發明還提供一種應用上述污水處理工藝優化及節能控制系統的方法，包括以下步驟：

S1，在對污水進行處理的過程中，所述計算機接收所述水質在線監測儀表上傳的污水水質參數；

S2，所述計算機判斷所述污水水質參數是否在設定區間內，如果判斷結果為否，則所述污水水質參數為無效數據，直接發出報警信號；如果判斷結果為是，則執行S3；