[發(fā)明專利]一種工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)及其曝氣控制方法

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• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111960531A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉巖;魏彬;汪力;張平;馬文瑾;王啟鑌;郭毅;王億寶;郝二成
• 申請（專利權(quán)）人: 北控水務(wù)（中國）投資有限公司;北京水慧智能科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C02F3/20
• 分類號: C02F3/20;C02F7/00;C02F3/30
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 鮑勝如

本發(fā)明提供一種工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)及其曝氣控制方法，該系統(tǒng)包括帶機械攪拌器件的好氧池及設(shè)置在好氧池外部的鼓風(fēng)機。鼓風(fēng)機通過空氣主管、空氣干管及空氣支管與好氧池連通，空氣支管上設(shè)置有閥門；好氧池的底部設(shè)置有曝氣器，曝氣器設(shè)置在空氣支管上。好氧池內(nèi)設(shè)置溶解氧儀、氨氮儀，池外設(shè)置中心控制器，中心控制器與溶解氧儀、氨氮儀、鼓風(fēng)機相連，根據(jù)氨氮實時值和溶解氧實時值，調(diào)整鼓風(fēng)機的曝氣量。該污水處理池內(nèi)水中各處溶解氧濃度和氨氮濃度幾乎相同，避免局部溶解氧過高，盡量減少內(nèi)源呼吸對碳源的浪費，有助于提高碳源用于脫氮除磷的比例，提高生物脫氮除磷的效果，降低碳源和除磷藥劑的投加量。同時也降低了曝氣能耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)及其曝氣控制方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的曝氣控制技術(shù)有精確曝氣技術(shù)、基于活性污泥反應(yīng)動力學(xué)模型的模型控制技術(shù)等。精確曝氣技術(shù)采用的方法主要依據(jù)進水水質(zhì)水量參數(shù)，生物池在線溶解氧參數(shù)等進行前饋和反饋控制，在曝氣量控制上存在較大的滯后性，曝氣量的非線性特點和進水水質(zhì)水量的沖擊往往導(dǎo)致曝氣控制不理想，出現(xiàn)曝氣過量或曝氣不足的現(xiàn)象。基于活性污泥反應(yīng)動力學(xué)模型的曝氣控制方法需要輸入的參數(shù)比精確曝氣技術(shù)更多，除了需要水質(zhì)水量參數(shù)，在線溶解氧參數(shù)外還需要在線硝氮、污泥濃度、揮發(fā)性污泥濃度、水溫等參數(shù)，利用大量實時數(shù)據(jù)計算當(dāng)前系統(tǒng)所需要的曝氣量，這一控制方法的理論基礎(chǔ)較成熟，但在實際應(yīng)用中因為需要提供的數(shù)據(jù)過多，采用的實時儀表也過多，一方面儀表本身難以支持其計算所需的檢測頻次，另一方面單一儀表的故障往往會帶來蝴蝶效應(yīng)，導(dǎo)致整個計算結(jié)果的偏差，在進水水質(zhì)水量有較大沖擊時，其控制穩(wěn)定性尤其難以保證，因此該方法也無法實現(xiàn)根據(jù)氨氮情況按需曝氣。

現(xiàn)有方法無法實現(xiàn)按需曝氣最大的問題在于現(xiàn)有曝氣控制技術(shù)沒有將控制技術(shù)和工藝池型結(jié)合到一起，難以實現(xiàn)以出水氨氮為目標(biāo)值的曝氣控制。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)及其曝氣控制方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實現(xiàn)按需曝氣的的問題。

基于上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)，所述工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)包括內(nèi)部設(shè)置有機械攪拌器件的好氧池及設(shè)置在所述好氧池外部的鼓風(fēng)機，所述鼓風(fēng)機通過空氣主管、空氣干管及空氣支管與所述好氧池連通，所述空氣支管上設(shè)置有閥門；所述好氧池的底部設(shè)置有曝氣器，所述曝氣器設(shè)置在所述空氣支管上；所述好氧池的內(nèi)部還設(shè)置有溶解氧儀、氨氮儀，所述好氧池外部設(shè)置有中心控制器，所述中心控制器分別與所述溶解氧儀、所述氨氮儀及所述鼓風(fēng)機相連。

可選的，所述好氧池內(nèi)還設(shè)置有分別位于所述好氧池兩端的一組U型導(dǎo)流墻。

可選的，所述好氧池的個數(shù)一個或多個；當(dāng)所述好氧池的個數(shù)為多個時，相鄰所述好氧池之間設(shè)置有過水口。

可選的，所述中心控制器分別通過信號線與所述溶解氧儀、所述氨氮儀及所述鼓風(fēng)機相連。

可選的，所述機械攪拌器件為推流器或立式攪拌器中的一種或多種。

可選的，所述機械攪拌器件工作時，所述鼓風(fēng)機風(fēng)量能夠降低到最低值或者關(guān)閉所述鼓風(fēng)機。

可選的，所述工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)還包括厭氧池和缺氧池，所述缺氧池一側(cè)與所述厭氧池相連，另一側(cè)與所述好氧池相連。

基于相同的目的，本發(fā)明第二方面提供了一種工藝和自控耦合的污水處理系統(tǒng)的曝氣控制方法，所述方法包括：

監(jiān)測好氧池內(nèi)的氨氮值，并判斷所述好氧池內(nèi)的實時氨氮值是否超出第一閾值范圍；

若判定所述好氧池內(nèi)的實時氨氮值高于所述第一閾值范圍，則增加鼓風(fēng)機曝氣量；

若判定所述好氧池內(nèi)的實時氨氮值低于所述第一閾值范圍，則減小鼓風(fēng)機曝氣量；