一种污水处理的运行控制方法

一种污水处理的运行控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种污水处理的运行控制方法，该方法应用于一种污水处理控制系统，所述控制系统包括，中央控制单元，现场调节单元和传感单元，所述中央控制单元为PLC控制模块，现场调节单元由电动调节阀、变频风机、水泵和电磁阀构成，所述传感单元包括在线COD监测仪、在线BOD监测仪、在线总氮监测仪，在线氨氮监测仪、在线溶解氧监测仪、在线pH值监测仪、液位传感器、在线污泥浓度监测仪、流量监测仪和压力传感器，污水处理的运行过程中，中央控制单元根据传感单元反馈的COD、BOD、氨氮、微生物、污泥活性等参数对污水处理进行实时控制，实现了污水处理的精确自动控制，降低了能耗，提高了出水水质的稳定性。
【专利说明】一种污水处理的运行控制方法

【技术领域】
[0001] 本发明属于污水处理领域，具体涉及一种综合考虑污水处理运行中各种运行参数 的自动化污水处理运行控制方法。

【背景技术】
[0002] 污水处理行业在我国起步较晚，大多数污水处理控制系统自动化水平不高、安全 性低、管理不当，污水处理站的运行水平低于发达国家。在污水处理系统中，进水量的控制、 曝气量的控制、回流量的调节往往是根据理论模型来进行调节的，未全面考虑污水处理运 行过程中的过程参数，这导致了污水处理系统不能运行在最优状态下，导致大量的能量消 耗，污水处理效果往往也达不到人们的要求，因此，对污水处理的运行进行精确地控制是目 前亟待解决的主要问题。针对目前许多污水处理厂自控系统效率较低、污水处理成本投入 较大、运行效果却并不理想和排放水质不稳定的现状，建立一种新型的污水运行控制技术， 通过采用有效的自控系统，优化运行效果，具有重要意义。


【发明内容】

[0003] 针对现有技术的不足，本发明提供一种新型的污水处理运行控制方法，该方法应 用于一种污水处理控制系统，所述控制系统包括中央控制单元，现场调节单元和传感单元， 所述中央控制单元为PLC控制模块，现场调节单元由电动调节阀、变频风机、水泵和电磁阀 构成，所述传感单元包括在线C0D(化学需氧量）监测仪、在线B0D(生物需氧量）监测仪、 在线总氮监测仪，在线氨氮监测仪、在线溶解氧监测仪、在线PH值监测仪、液位传感器、在 线污泥浓度监测仪、流量监测仪和压力传感器。
[0004] 在污水处理的运行过程中，中央控制单元控制传感单元中的各个在线监测仪对污 水处理过程中C0D、B0D、氨氮、微生物、污泥活性等数据进行在线检测，中央控制单元接收传 感单元中各个在线监测仪反馈的测量得到的现场数据，中央控制单元根据所述反馈的现场 数据计算得到各个控制参数的调整量，产生用于进行参数调整的控制指令，中央控制单元 利用所述控制指令控制现场调节单元调节进水量、曝气量、回流比等参数，控制污水处理系 统运行。
[0005] 所述控制方法具体包括以下控制步骤：
[0006] a)，进水控制，中央控制单元定期接收液位监测仪反馈的硝化/反硝化单元的液 位数据并与预先设定的阈值进行比较，当低于阈值时，中央控制单元输出控制指令启动进 水泵；当高于阈值时，输出指令停止进水泵；
[0007] b)，过滤器控制，接收压力传感器反馈的清洗过滤器的压力值，当监测到过滤器压 力损失达到〇. 〇15Mpa时，输出指令执行自动反冲洗，反冲洗历时5分钟；
[0008] c)，风量控制，设定系统运行过程中硝化池内溶解氧的目标浓度在2mg/L，当溶解 氧监测仪监测到的溶解氧浓度低于2. Omg/L时，判定系统供氧不足，输出指令调节风机频 率，增加风量供给；当溶解氧浓度高于2. 5mg/L，判定系统供氧过剩，通输出指令调节风机 频率，减少风量供给；
[0009] d)污泥浓度控制，设定污泥浓度为10mg/L，中央控制单元定期接收污泥浓度监测 仪的污泥浓度数据并与预先设定的阈值进行比较，当污泥浓度高于l〇mg/L时，输出指令打 开控制剩余污泥排放的电磁阀；
[0010] e)，PH值控制，设定硝化池中的PH值低阈值为7. 2,高阈值为8,当PH值监测仪检 测到硝化池中的PH值低于7. 2时，输出指令启动碱投加系统，当PH值高于8时，输出指令 停止碱液投加；
[0011] f)，超滤膜单元运行控制，当管道流量在5m3/h时，抽吸管道压力低于40KP时，判 定系统运行正常，不进行调节；当抽吸管道压力高于40KP时，判定系统运行异常，输出指令 对超滤膜进行化学清洗；当抽吸管道压力为40KP时，管道流量大于5m 3/h时，判定系统运行 正常，不进行调节；当管道流量小于5m3/h时，判定系统运行异常，输出控制指令对超滤膜进 行化学清洗；
[0012] g)，纳滤/反渗透（NF/R0)膜单元控制，中央控制单元对超滤产水罐液位进行监 测，设定高低液位阈值，液位超过高阈值时启动NF/R0膜单元对超滤出水进行处理；当液位 小于低液位时停止NF/R0膜单元；在运行过程中，中央控制单元还根据NF/R0膜单元的产水 流量和运行压力来执行化学清洗控制；
[0013] h)，营养源投加控制，中央控制单元接收在线监测仪反馈的化学需氧量COD值以 及总氮TN值，当C0D/TN低于4时，为系统补充碳源，补充量为（TNX 4-COD) X 100克/天； 当C0D/TN高于20时，为系统补充氮源，补充量为（C0D/20-TN) X 100克/天；当C0D/TN介 于4-20之间时，判定污水中C0D和TN数值适宜，不进行营养源投加；
[0014] i)，尾水排放控制，中央控制单元对产水的化学需氧量C0D、生物需氧量B0D、总氮 TN以及氨氮值进行在线监测，当四项监测值均符合标准时输出排放指令；
[0015] 所述化学清洗控制具体采用以下步骤，当NF/R0膜单元的产水流量在4m3/h时， NF/R0膜单元运行压力低于20bar，PLC程序判定系统运行正常，不进行调节；当NF/R0膜单 元运行压力高于20bar时，PLC程序判定NF/R0膜单元系统运行压力偏高，需要进行化学清 洗对NF/R0膜单元进行维护，输出指令执行化学清洗步骤。
[0016] 当NF/R0膜单元运行压力为20bar时，NF/R0膜单元的产水流量高于4m3/h，PLC程 序判定系统运行正常，不进行调节；当NF/R0膜单元的产水流量低于4m 3/h时，PLC程序判定 NF/R0膜单元系统产水量偏低，需要进行化学清洗对NF/R0膜单元进行维护，输出指令执行 化学清洗步骤。

【专利附图】

【附图说明】
[0017] 图1为根据本发明实施例的污水处理工艺流程图。

【具体实施方式】
[0018] 为了清楚的说明本方案，下面通过对一个具体的污水处理系统及其控制过程的描 述对本方案进行阐释。
[0019] 在一个实际的污水处理系统中，用于实现污水处理运行控制的中央控制单元由 PLC模块实现，用于实现运行控制的调节单元由电动调节阀、变频风机、水泵和电磁阀构成。
[0020] 其中，电动调节阀的功能是，改变管道过流面积大小，进而起到调节管道流量的作 用。控制单元对电动调节阀的监控信号至少有：
[0021] 1)阀门全开、全闭状态；
[0022] 2)阀门总故障保护动作状态；
[0023] 3)阀门运行过程状态；
[0024] 4)阀门手动、远程控制状态；
[0025] 5)阀门开、闭命令；
[0026] 6)阀门的开度。
[0027] 变频风机在污水处理中用于鼓风曝气系统，风机风量和转速成正比，配置变频器 用于调节风机电机的转速，进而控制风机风量，实时对生化单元曝气量进行调节。
[0028] 水泵包括潜水泵和管道泵，其中，潜水泵根据水位控制水泵轮流工作，设高、低水 位报警系统和潜水泵工况指示及报警系统。管道泵的控制按照控制级别由高到低依次为： 现场按钮箱手动控制、MCC柜控制、和PLC控制。现场按钮箱设"手动/远控"转换开关。"手 动"状态下，由按钮箱面板上的按钮直接控制进泥潜水泵的运行；"远控"状态下，由所在现 场MCC控制柜直接控制；MCC柜上设"手动/远控"转换开关，手动"状态下，由MCC柜控制 面板上的按钮直接控制进泥潜水泵的启停；"远控"状态下，由现场控制柜控制。
[0029] MCC柜应提供如下信号：
[0030] 1)每台水泵的手动/自动控制状
[0031] 2)每台水泵的运行/停止状态
[0032] 3)每台水泵的总故障保护动作状态
[0033] 4)每台水泵的运行/停止命令
[0034] 电磁阀的主要功能是通过阀门的切换，实现膜系统不同运行过程的切换，比如开 机运行、系统停机、化学清洗、串并联运行。
[0035] 控制系统中的传感单元包括在线C0D监测仪、在线TN (总氮）监测仪，在线B0D (生 物需氧量）监测仪、在线溶解氧监测仪、在线污泥浓度监测仪、在线PH值监测仪、液位监测 仪、流量传感器和压力传感器，主要用于在线监测现场的运行参数。
[0036] 在线C0D监测仪采用重铬酸盐氧化法和电加热消解比色法检测相结合，利用Cr6+ 及Cr3+离子在390nm及610nm的吸收峰检测其浓度。仪器通过取样器导入被检测水样，由精 密蠕动泵将水样及试剂加入到反应器内，进行加热、混合、消解、冷却后，对Cr 3+进行检测， 并对数据进行处理、储存、显示。监测样品采用非机械传送，电路控制、进样单元、监测单元 互相独立，相互干扰性小，运行稳定。有效提高了 C0D在线监测仪器的监测精度，使用方便 可靠，操作简单。运用先进的运算数学模型，实现了高精度、高稳定度实时测量C0D值。
[0037] 在线TN(总氮）监测仪是利用碱性过硫酸钾将氨氮、亚硝酸盐氮及大部分有机氮 化物氧化为硝酸盐，加入一定量的盐酸以消除干扰后，在220nm处测定硝酸根的吸光度，并 在275nm处校正有机物对此吸光度测定的干扰，根据校正吸光度与总氮量之间的定量关 系，测定出总氮含量。
[0038] 在线B0D(生物需氧量）监测仪通过在测试瓶上方空气中的氧气不断补充水中消 耗的溶解氧，有机物降解过程中产生的C02被密封盖中的氢氧化锂吸收，压力传感器随时 监测测试瓶中氧气压力的变化。在生化需氧量B0D(即对应于测试瓶中消耗的氧气量）与 气体压力之间建立相关性，进而在屏幕上直接显示出生化需氧量BOD值。
[0039] 在线氨氮监测仪采用氨气敏电极法测定水中氨氮，水样一般不需要经过预处理。 氨气敏电极的头部有选择性透气薄膜，该选择性透气薄膜只允许氨气通过，水和离子禁止 通过。当水样中加入碱溶液后，水样中无机铵盐转变为氨气逸出，透过选择性透气薄膜，由 电极内部的内充液吸收，引起内充液的pH值变化。氨电极内部的pH电极能检测到内充液 的pH值变化程度，经过计算处理后可得到水样中氨氮浓度。水样中氨氮浓度与电极电位呈 线性关系。
[0040] 在线溶解氧监测仪通过采用极谱式隔膜电极，以银-氯化银作为对电极，电极内 部电解液为氯化钾，电极外部为厚度25-50 μ m的聚乙烯和聚四氟乙烯薄膜，电极利用膜可 渗透氧但不能渗透水和有机及无机溶质的原理，保护电极不与这类还原物质紧密接触，从 而使传感器的灵敏度不受影响。测量时将其放入待测溶液，水质溶解氧透过透氧膜，溶解于 膜与电极之间的电解液薄层中，当两输出端接上负载电路时，氧在阴极表面上发生还原反 应。对结构和透氧膜确定的传感器而言，在一定温度下，氧传感器的电流只与试样中的氧分 压成正比，通过测定电流即可知氧浓度。
[0041] 在线污泥浓度监测仪通过感光元件检测水中的悬浮物，用光路检测浊度，将检测 到的信号通过仪器自带的曲线转换为混合液悬浮物的浓度。
[0042] 在线pH值监测仪通过玻璃电极和参比电极组成的复合电极检测水中的氢离子强 度，通过仪器自带的曲线转换为pH值。
[0043] 液位监测仪是一种测量液位的压力传感器，静压投入式液位变送器（液位计）是 基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理，将静压转换为电信号，再经过温度补偿 和线性修正，转化成标准电信号。
[0044] 压力传感器是作为过程控制系统的检测变换部分，将液体差压、压差等工艺参数 转换成统一的标准信号，作为显示仪表、运算器和调节器的输入信号，以实现生产过程的连 续检测和自动控制。
[0045] 污水处理系统中的污水处理单元包括自清洗过滤器、反硝化/硝化单元、营养源 投加单元、超滤膜单元、NF/R0单元和供氧单元。
[0046] 其中，自清洗过滤器选用不锈钢材质全自动自清洗过滤器，24小时连续运行不间 断过滤，可以滤去水中的各种悬浮杂质，确保系统设备的安全可靠运行。
[0047] 反硝化/硝化单元采用A/0工艺，主要功能是去除污水中的氨氮、总氮、C0D，作为 后续膜处理单元的预处理。
[0048] 营养投加单元主要为系统补充碳源和氮源，改善污水可生化性，保证尾水能够达 标排放。
[0049] 超滤膜单元采用内置式中空纤维膜进行泥水分离，替代传统的二沉池。这种膜过 滤系统，对污染物去除效率高，处理出水水质好，污泥浓度高，装置容积负荷大，占地面积 小。有利于增殖缓慢或高效微生物的截留，提高系统的硝化效果和对难降解有机物的处理 能力。经处理后排放水和浊度都接近于零，可实现回用。
[0050] NF/R0 (纳滤/反渗透）单元主体系统包括：膜柱、膜壳、高压泵、循环泵、出水/浓 水调节阀、进水电磁阀、冲洗电磁阀、浓水流量计、净水流量计、进水压力表、出水压力表、开 关及指示灯、在线PH、电导率测定仪等，自动、手动电控及PLC自成系统，中央控制电脑和设 备现场触摸屏均可实现对处理过程的控制。
[0051 ] 纳滤膜介于反渗透膜与超滤膜之间，对NaCl的脱除率在90%以下，R0膜几乎对所 有的溶质都有很高的脱除率，但纳滤膜只对特定的溶质具有高脱除率；纳滤膜主要用于截 留粒径在0. 1?lnm，分子量为1000左右的物质，可以使一价盐和小分子物质透过，具有较 小的操作压（〇. 5?2MPa)。
[0052] 纳滤作为反渗透的预处理使用，能大大减轻反渗透的运行负荷，增加反渗透膜的 使用寿命。MBR的出水氨氮指标已经基本达标，但部分难降解有机物尚不能去除，采用纳滤 进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮，同时可进一步脱盐处理，确保出水水质达 到排放要求。
[0053] 本工程反渗透膜选用卷式有机复合膜，最大优点是脱盐率高，出水水质稳定。这种 膜对前处理要求相对较低，pH值适应范围广，便于进行化学清洗，膜性能稳定，持久性好。膜 组件脱盐率在95-99%。正常运行压力在1. 8-3. OMPa左右。
[0054] 反渗透装配有低压自动冲洗系统，在反渗透装置停机时，该系统自动启动，对膜表 面进行大流量冲洗，将膜表面高浓度水溶液冲走以确保膜元件正常运行，该系统配备电动 调节阀和电磁阀。
[0055] 供氧单元包括硝化池罗茨鼓风机3台（2用1备）变频电机。
[0056] 给硝化池供氧是为了给好氧微生物提供氧源，保证硝化反应的顺利进行，进而达 到去除氨氮的作用。给系统提供合适的风量，不仅能够保持污泥活性，同时也起到节能降耗 的作用。该方法处理工艺：预处理（过滤+絮凝反应）+膜生物反应器（A/0+超滤）+纳滤 (NF) + 反渗透（R0)。
[0057] 处理规模：100吨/天。
[0058] 参见图1，本工艺将活性污泥法和膜处理工艺相结合，采用MBR系统作为预处理， 降解污水中的C0D、氨氮等污染物，后续采用膜系统进行深化处理，保证水质达标排放。为了 实现系统的连续稳定运行，过程采用PLC自控系统对污水处理系统进行控制。其工艺流程 如下：
[0059] 1、进水控制（控制参数：液位）
[0060] 系统进水通过液位数值的传输进行控制，生化池有效水深为5. 0m，程序内设定反 硝化/硝化单元高液位5. 2m，低液位为4. 8m。液位传感器实时将数值传输给PLC控制系统， 当反硝化/硝化单元液位低于4. 8m时，PLC系统判定反硝化/硝化单元处于低液位，并输 出指令启动进水泵；当反硝化/硝化单元液位高于5. 2m时，PLC系统判定反硝化/硝化单 元处于高液位，并输出指令停止进水泵。从而实现该系统的连续进水功能。
[0061] 2、过滤器控制（控制参数：压力，压差）
[0062] 自清洗过滤器过滤精度：1. 0mm，压损：< 0. 015Mpa。自清洗过滤器进出水管路安 装压力传感器，当PLC程序监测到过滤器压力损失达到0. 015Mpa时，输出指令执行自动反 冲洗，反冲洗历时5min，反冲水耗仅为正常产水量的0. 001-0. 002%，平均每周进行一次反 冲洗。
[0063] 3、风量控制（控制参数：溶解氧浓度）
[0064] 硝化池设置溶解氧监测系统，通过溶解氧传感器实时监测硝化池内溶解氧。系统 运行过程中保持硝化池内溶解氧浓度在2mg/L左右，数据实时显示并传送至计算机控制系 统。当溶解氧浓度低于2. Omg/L时，PLC模块判定系统供氧不足，输出指令调节风机频率， 增加风量供给；当溶解氧浓度高于2. 5mg/L，PLC控制程序判定系统供氧过剩，通输出指令 调节风机频率，减少风量供给。风量的调节，既要满足系统运行所需的氧量，又要避免过量 曝气对污泥活性产生影响。正常情况下，风机频率保持在38-43赫兹范围内。
[0065] 4、污泥浓度控制（控制参数：污泥浓度）
[0066] 系统运行需要保持一定的污泥浓度，从而控制微生物浓度，使得微生物的量与有 机污染物的量匹配，如果污泥浓度过高，则需要进行排泥。本系统设定污泥浓度为l〇mg/L， 通过污泥浓度传感器进行监测。当污泥浓度高于l〇mg/L时，PLC控制程序判定系统污泥浓 度偏高，输出指令打开控制剩余污泥排放的电磁阀，每次排泥量为8方。
[0067] 5、pH控制（控制参数：pH)
[0068] 污水中氨氮的去除主要依靠硝化菌，硝化菌对pH值十分敏感，硝化反应的最佳pH 值范围是7. 2?8. 0。硝化池设置pH监测系统，如果硝化池pH低于7. 2, PLC程序判定硝 化池pH偏低，输出指令启动碱投加系统，调节硝化池内pH值，当硝化池pH值显示达到8. 0， PLC程序输出指令停止碱液投加。
[0069] 6、超滤膜单元运行控制（控制参数：流量、压力）
[0070] 运行方式：过滤/反冲时间=9分钟/1分钟，即膜每过滤9分钟，反冲1分钟。
[0071] 超滤膜单元产水主要依靠自吸泵，自吸泵采用抽吸流量、管道压力、变频器进行控 制，通过抽吸流量、管道压力的变化情况进行数据收集，通过程序进行控制，超滤膜系统的 运行和化学清洗。具体控制条件如下：
[0072] (1)当管道流量在5m3/h时，抽吸管道压力低于40KP时，PLC程序判定系统运行正 常，不进行调节；当抽吸管道压力高于40KP时，PLC程序判定系统运行异常，超滤膜需要进 行维护，输出指令对超滤膜进行化学清洗。
[0073] (2)当抽吸管道压力为40KP时，管道流量大于5m3/h时，PLC程序判定系统运行正 常，不进行调节；当管道流量小于5m 3/h时，PLC程序判定系统运行异常，超滤膜需要进行维 护，输出指令对超滤膜进行化学清洗。
[0074] 超滤膜化学清洗：分为在线清洗和离线清洗。
[0075] 在线清洗：
[0076] 上述两种条件达到其一进行在线清洗。
[0077] A，在线清洗前，先停止过滤，关闭出水管阀门，打开药剂供给管的阀门，向膜内加 入次氯化钠水溶液。次氯化钠药剂浓度l〇〇〇mg/l，加入量：50L/支膜，注入时间：90分钟。 当膜被无机物污染时，清洗药剂为1 %草酸或柠檬酸水溶液。加注药剂的种类需要人工进行 判定。
[0078] B，关闭药剂供给管的阀门，打开出水管阀门，使用过滤水从出水侧对膜进行反洗， 反洗量：l〇L/支膜。而后正常运行。
[0079] 离线清洗
[0080] A，在线清洗后运行超滤系统，仍出现效果不佳时（即出现在线清洗判定条件），或 者至少3个月清洗一次。
[0081] B，离线清洗前，先停止过滤，关闭出水管阀门，打开药剂供给管的阀门，将超滤膜 在3000mg/l次氯酸钠水溶液+1 %氢氧化钠中浸泡8小时。发生无机物污染时根据需要在 1 %草酸或者朽1檬酸溶液中浸泡2小时以上。
[0082] C，关闭药剂供给管的阀门，打开出水管阀门，使用过滤水从出水侧对膜进行反洗， 反洗量：l〇L/支膜。而后正常运行。
[0083] 7、NF/R0膜单元控制（控制参数：流量、压力）
[0084] NF/R0膜单元采用全自动运行，设备开机条件由超滤产水罐液位进行判定，超滤产 水罐设定高、低液位，高液位为2. 2m，低液位为0. 3m。当超滤产水罐液位显示2. 2m时，PLC 程序判定为超滤产水罐为高液位，输出指令启动NF/R0膜单元对超滤出水进行处理；当超 滤产水罐液位显示为0. 3m时，PLC程序判定为超滤产水罐为低液位，输出指令停止NF/R0膜 单元。
[0085] NF/R0膜单元的化学清洗执行条件由流量和压力参数联合进行判定，具体控制条 件如下：
[0086] (1)当NF/R0膜单元的产水流量在4m3/h时，NF/R0膜单元运行压力低于20bar， PLC程序判定系统运行正常，不进行调节；当NF/R0膜单元运行压力高于20bar时，PLC程序 判定NF/R0膜单元系统运行压力偏高，需要进行化学清洗对NF/R0膜单元进行维护，输出指 令执行化学清洗步骤。
[0087] (2)当NF/R0膜单元运行压力为20bar时，NF/R0膜单元的产水流量高于4m3/h， PLC程序判定系统运行正常，不进行调节；当NF/R0膜单元的产水流量低于4m 3/h时，PLC程 序判定NF/R0膜单元系统产水量偏低，需要进行化学清洗对NF/R0膜单元进行维护，输出指 令执行化学清洗步骤。
[0088] 上述两种条件达到其一进行化学清洗，化学清洗操作如下：
[0089] 在4BaH60psi)或更低压力条件下进行低压冲洗，即从清洗水箱中（或合适的水 源）向压力容器中泵入清洁水并排放几分钟。在清洗水箱中配制指定的清洗溶液。配制用 水必须是去除硬度、不含过渡金属和余氯的产品水或去离子水。将清洗液的温度和pH应调 到所要求的值。
[0090] 启动清洗泵将清洗液泵入膜组件内，循环清洗约1小时或是要求的时间。在初始 阶段，在清洗液返回至清洗水箱之前，应将最初的回流液排放掉，以免系统内滞留的水稀释 清洗溶液。在化学药剂与膜装置接触后，装置内的污染物在化学反应的作用下会被大量冲 出，为了避免污染清洗液，这些清洗液也应该被排放掉，直至清洗液颜色转淡再进入循环清 洗。在循环清洗最初的5分钟内，缓慢地将流速调节到最大清洗流速的1/3。并在第二个5 分钟内，增加流速至最大设计流速的2/3,最后再增加流速至最大清洗流速值。如果需要，当 pH的变化大于0. 5,就要重新添加药品调整pH值。
[0091] 根据需要可交替采用循环清洗和浸泡程序，每个过程进行30min，在整个清洗过程 中要谨慎地保持合适的温度和pH值。
[0092] 化学清洗结束后，要用清洁水进行低压冲洗，从清洗装置及相关管路中冲洗残留 化学药剂，排放并冲洗清洗水箱，然后再用清洁水完全注满清洗水箱。从清洗水箱中泵入所 有的冲洗水冲洗压力容器并排放。直至膜装置内的残留化学药品基本被清除。
[0093] 采用清洁水完全冲洗后，就可用预处理给水进行最终的低压冲洗。给水压力应低 于4bar，最终冲洗持续进行直至冲洗水干净，且不含任何泡沫和清洗剂残余物。
[0094] 化学清洗结束后，NF/R0膜单元可以重新开始运行。
[0095] 8、尾水排放控制（控制参数：COD、B0D5、TN、氨氮）
[0096] 尾水排放通过0?、80053队氨氮等4个数据进行控制，通过在线监测系统进行数 据反馈，具体控制条件如下 ：
[0097] (1)当尾水水质同时满足以下条件：
[0098] C0D 彡 100mg/L
[0099] B0D5 ^ 30mg/L
[0100] TN 彡 40mg/L
[0101] 氨氮彡 25mg/L
[0102] PLC判定尾水水质合格，能够达标排放，系统产水可以直接进行排放。
[0103] (2)当尾水水质出现以下任意一种情况：
[0104] C0D 彡 100mg/L
[0105] B0D5 ^ 30mg/L
[0106] TN 彡 40mg/L
[0107] 氨氮彡 25mg/L
[0108] PLC判定尾水水质不合格，不能够达标排放，系统产水返回生化池进行再处理。
[0109] 9、营养源投加控制（控制参数：COD、TN)
[0110] A/0工艺营养元素碳氮比宜在4-20之间，系统每天监测COD、氨氮数据，统计每天 平均数值，并将信息传送给计算机系统。PLC程序根据传送的信息计算出所需要投加的营养 源种类和数量，然后进行指令输出，每天调整营养源投加量。具体控制条件如下：
[0111] (1)当C0D/TN低于4时，PLC判定碳源不足，需补充碳源，程序启动碳源投加泵，为 系统补充碳源。每天具体补充量由程序计算得出：(TNX4-C0D) X 100克/天。
[0112] (2)当C0D/TN高于20时，PLC判定氮源不足，需补充氮源，程序启动氮源投加泵， 为系统补充氮源。每天具体补充量由程序计算得出：(C0D/20-TN) X 100克/天。
[0113] (3)当C0D/TN介于4-20之间时，PLC判定污水中C0D和TN数值适宜，不进行营养 源投加。
[0114] 本发明并不限于上述实施例的【具体实施方式】，本领域普通技术人员在本发明的实 质范围内对本发明所作出的变型、修改和替换也属于本发明的保护范围。
[0115] 有益效果
[0116] 本发明通过对污水处理运行过程中的各个参数进行实时监测并反馈到中央控制 单元进行智能控制，实现了对污水处理运行过程的精确控制，由于本发明在控制过程中全 面考虑了各个运行参数，可以得到优于现有污水处理系统的运行效果，降低了运行中的能 耗，改善了出水水质并可提高出水水质的稳定性，具有较高的经济效益。
【权利要求】
1. 一种污水处理的运行控制方法，该方法应用于一种污水处理控制系统，所述控制系 统包括中央控制单元，现场调节单元和传感单元，所述中央控制单元为PLC控制模块，所述 现场调节单元由电动调节阀、变频风机、水泵和电磁阀构成，所述传感单元包括在线化学需 氧量监测仪、在线生物需氧量BOD监测仪、在线总氮TN监测仪，在线氨氮监测仪、在线溶解 氧监测仪、在线PH值监测仪、液位传感器、在线污泥浓度监测仪、流量监测仪和压力传感 器；中央控制单元接收所述传感单元反馈的测量得到的现场数据，中央控制单元根据所述 反馈的现场数据计算得到各个控制参数的调整量，产生用于进行参数调整的控制指令，控 制污水处理系统的运行；所述控制方法具体包括以下控制步骤： a) ，进水控制，中央控制单元定期接收液位传感器反馈的硝化/反硝化单元的液位数 据并与预先设定的阈值进行比较，当低于阈值时，中央控制单元输出控制指令启动进水泵； 当高于阈值时，输出指令停止进水泵； b) ，过滤器控制，接收压力传感器反馈的清洗过滤器的压力值，当监测到过滤器压力损 失达到0. 015Mpa时，输出指令执行自动反冲洗，反冲洗历时5分钟； c) ，风量控制，设定系统运行过程中硝化池内溶解氧的目标浓度在2mg/L，当溶解氧监 测仪监测到的溶解氧浓度低于2. Omg/L时，判定系统供氧不足，输出指令调节风机频率，增 加风量供给；当溶解氧浓度高于2. 5mg/L，判定系统供氧过剩，通输出指令调节风机频率， 减少风量供给； d) 污泥浓度控制，设定污泥浓度为10mg/L，中央控制单元定期接收污泥浓度监测仪的 污泥浓度数据并与预先设定的阈值进行比较，当污泥浓度高于l〇mg/L时，输出指令打开控 制剩余污泥排放的电磁阀； e) ，PH值控制，设定硝化池中的PH值低阈值为7. 2,高阈值为8,当PH值监测仪检测到 硝化池中的PH值低于7. 2时，输出指令启动碱投加系统，当PH值高于8时，输出指令停止 碱液投加。 f) ，超滤膜单元运行控制，当管道流量在5m3/h时，抽吸管道压力低于40KP时，判定系 统运行正常，不进行调节；当抽吸管道压力高于40KP时，判定系统运行异常，输出指令对超 滤膜进行化学清洗；当抽吸管道压力为40KP时，管道流量大于5m3/h时，判定系统运行正 常，不进行调节；当管道流量小于5m3/h时，判定系统运行异常，输出控制指令对超滤膜进 行化学清洗； g) ，纳滤/反渗透（NF/R0)膜单元控制，中央控制单元对超滤产水罐液位进行监测，设 定高低液位阈值，液位超过高阈值时启动NF/R0膜单元对超滤出水进行处理；当液位小于 低液位时停止NF/R0膜单元；在运行中，中央控制单元还根据NF/R0膜单元的产水流量值和 运行压力值来执行化学清洗控制； h) ，营养源投加控制，中央控制单元接收在线监测仪反馈的化学需氧量COD值以及总 氮TN值，当C0D/TN低于4时，为系统补充碳源，补充量为（TNX4-C0D) X100克/天；当COD/ TN高于20时，为系统补充氮源，补充量为（C0D/20-TN) X 100克/天；当C0D/TN介于4-20 之间时，判定污水中COD和TN数值适宜，不进行营养源投加； i) ，尾水排放控制，中央控制单元对产水的化学需氧量COD、生物需氧量B0D、总氮TN以 及氨氮值进行在线监测，当四项监测值均符合标准时输出排放指令。
2. 如权利要求1所述的运行控制方法，其特征在于，步骤g)中所述化学清洗控制具体 采用以下步骤，当NF/RO膜单元的产水流量在4m3/h时，NF/RO膜单元运行压力低于20bar， PLC程序判定系统运行正常，不进行调节；当NF/R0膜单元运行压力高于20bar时，PLC程序 判定NF/R0膜单元系统运行压力偏高，需要进行化学清洗对NF/R0膜单元进行维护，输出指 令执行化学清洗步骤。 当NF/R0膜单元运行压力为20bar时，NF/R0膜单元的产水流量高于4m3/h，PLC程序 判定系统运行正常，不进行调节；当NF/R0膜单元的产水流量低于4m3/h时，PLC程序判定 NF/R0膜单元系统产水量偏低，需要进行化学清洗对NF/R0膜单元进行维护，输出指令执行 化学清洗步骤。
【文档编号】C02F9/14GK104155928SQ201410292700
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】贾磊, 郭战胜 申请人:北京沃洋洲环保装备有限公司