[發明專利]一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風機智能控制系統及控制方法

在審

• 申請號: 202110100117.7
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112901544A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 徐方程;劉群;萬琪潤
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;C02F3/12;C02F3/14
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風機智能控制系統及控制方法，涉及污水處理技術領域。為解決目前鼓風機常見曝氣風量與實際需求不符，監測數據少，曝氣效率偏低等問題。熱式氣體流量采集傳感器位于空氣懸浮曝氣鼓風機的進口處，壓力傳感器位于空氣懸浮曝氣鼓風機的出口處。空氣懸浮曝氣鼓風機的出口處連接有出氣管路，出氣管路包括有主管路和分支管路，管網系統延伸至曝氣池。熱式氣體流量計，壓力傳感器和放空閥均連接至電控系統上。對空氣懸浮曝氣鼓風機運行工況的判斷，調節放空閥的開閉和電機轉速，以保證空氣懸浮曝氣鼓風機可以正常的運行，溶氧測量儀時刻測量曝氣池內的溶氧量，通過曝氣控制器進行精確曝氣控制，降低污水處理能耗。

技術領域

本發明涉及空氣懸浮曝氣鼓風機的運行控制系統及控制方法，其涉及污水處理技術領域。

背景技術

我國城市的污水處理，較多采用活性污泥生物處理工藝。在整個生化處理過程中通過曝氣維持好溶氧氣的環境要求十分嚴格，當氧氣低于適用范圍下限是會降低好氧菌等生物的活性，延長處理時間不利于污水處理；當氧氣量高于適用范圍上限將導致微生物的過氧化，不利于后期的生化過程且導致電能等資源的浪費。所以鼓風曝氣系統的精細化控制對整個污水處理廠的運行意義重大。

而新興的氣懸浮鼓風機可在個人電腦上對風機轉數，壓力，溫度，流量等進行自檢并定壓運轉，負荷/無負荷運轉，超負荷控制，通過防喘振控制等實現無人操作。風機通過調整葉輪的轉數調節流量。根據吸入空氣的溫度和壓力變化，調整轉數可以輕易的調節流量。可以自動和手動調整流量。

但目前鼓風機常見曝氣風量與實際需求不符，監測數據少，曝氣效率偏低等問題。而且曝氣智能控制無法克服上述鼓風機的通病。

發明內容

本發明旨在提出一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風機智能控制系統及控制方法，以解決目前鼓風機常見曝氣風量與實際需求不符，監測數據少，曝氣效率偏低等問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風機智能控制系統，所述系統包括：鼓風機、放空閥、傳感裝置、工控機、曝氣控制器、變頻器、數據采集器；所述傳感裝置包括熱式氣體流量計、壓力測量儀器以及好氧池內的溶解氧測量儀器；

在鼓風機與好氧池內的曝氣管之間的管路上依次設置有放空閥、熱式氣體流量計以及壓力測量儀器，鼓風機上的電機通過變頻器與曝氣控制器的電機控制輸出端連接，工控機與曝氣控制器連接以進行信息交互，曝氣控制器的輸入端與數據采集裝置連接，數據采集器的輸入端與溶解氧測量儀器、熱式氣體流量計以及壓力測量儀器分別連接，放空閥與曝氣控制器的放空閥控制輸出端連接。

進一步地，所述的鼓風機是空氣懸浮式鼓風機。

進一步地，所述曝氣控制器(鼓風機控制器)的中央處理器是Atmega 128，通過TCP/IP轉換器、RS232/485轉換器與服務器連接。

進一步地，所述變頻器是一種能為高速旋轉提供最小化算法、對急劇負荷合變動的反應速度好的變頻器。其于上述對變頻器的限定，本領域技術人員能直接確定出本發明技術環境所需要的變頻器。

進一步地，在空氣懸浮式鼓風機內部設置有用于空氣流量的控制防止風機喘振的發生保證電機正常的運行的放空閥。

進一步地，與壓力測量儀設置連接的曝氣管數量為多個。

進一步地，曝氣池內包括若干個曝氣廊道，每個曝氣廊道對應的曝氣支管路與曝氣管連通。

進一步地，所述變頻器用于調節電機運轉功效，變頻器通過控制鼓風機的運轉控制風量，進而調節控制出氣進氣量。

一種基于污水池含氧量需求的空氣懸浮曝氣風機智能控制方法，所述方法是基于上述系統來實現的，其實現過程為：