一种自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法_2

文档序号:9210350阅读:来源:国知局
明的自动化控制方法可以作为一种自控运行模式,运用到其他参数的自动控制方面,具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。
【附图说明】
[0029]图1是本发明的自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法的流程图;
[0030]图2是本发明的自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法的效果图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0032]本发明提供了一种自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法,包括以下步骤:
[0033]步骤1,对不同溶氧控制设备的组合方式进行分类
[0034]首先,设定溶氧浓度的上限和下限,开启溶氧控制设备进行废水生物处理,通过人工控制的方法调整不同溶氧控制设备的组合,将溶氧浓度调节在上限和下限范围内。处理至少90天后,结束人工控制。
[0035]然后,统计不同溶氧控制设备组合的运行时间,并按运行时间长短进行排序,运行时间最长的溶氧控制设备组合定义为“常规”,以“常规”时的溶氧浓度为参照,在相同水质条件下,使溶氧浓度往降低趋势发展的溶氧控制设备组合定义为“弱化”,使溶氧浓度向上升趋势发展的溶氧控制设备组合定义为“强化”。
[0036]步骤2,调整中控系统控制方式
[0037]首先,当溶氧浓度在上限和下限之间时,规定其对应“常规”的溶氧控制设备组合;当溶氧浓度高于上限时,规定其对应“弱化”的溶氧控制设备组合;当溶氧浓度低于下限时,规定其对应“强化”的溶氧控制设备组合。
[0038]然后,将设定的溶氧浓度的上限、下限以及不同溶氧浓度和溶氧控制设备组合的对应关系输入中控系统的中央处理器中,并通过软件编程使中控系统的控制模块可以根据溶氧浓度控制不同的溶氧控制设备组合的开启。
[0039]步骤3,采用自动控制的方法控制废水生物处理系统的溶氧浓度
[0040]开启中控系统,采用溶氧浓度在线监测仪检测当前反应池内的溶氧浓度,并将溶氧浓度数据传至中控系统,中控系统判断溶氧浓度与上下限的关系,当溶氧浓度在上限和下限之间时,开启“常规”溶氧控制设备组合;当溶氧浓度高于上限时,开启“弱化”溶氧控制设备组合,当溶氧浓度低于下限时,开启“强化”的溶氧控制设备组合,以此进行自动化控制,将溶氧浓度调节至上限和下限范围内。
[0041]本发明还具有以下特点:
[0042]步骤I中“弱化”可根据溶氧控制设备组合的调节力度分为若干个阶段,即“弱化1”、“弱化2”、“弱化3”…,分别对应不同的溶氧控制设备组合,对溶氧浓度进行不同力度的调节。通常定义,“弱化1”、“弱化2”、“弱化3”…对溶氧浓度的调节力度逐渐增大,即后者比前者能使更高的溶氧浓度降到上线以内。
[0043]同理,“强化”可根据溶氧控制设备组合的调节力度分为若干个阶段,即“强化I ”、“强化2”、“强化3”…,分别对应不同的溶氧控制设备组合,对溶氧浓度进行不同力度的调节。通常定义,“强化1”、“强化2”、“强化3”…对溶氧浓度的调节力度逐渐增大,即后者比前者能使更低的溶氧浓度升到下线以内。
[0044]当然,“弱化”和“强化”可以分为相同数目的阶段,也可以不同数目,具体根据实际情况来判断需要分为几个阶段。
[0045]相应的在步骤2中,当“弱化”分为若干阶段时,如果溶氧浓度高于上限,规定其对应“弱化I”的溶氧控制设备组合,运行Ih后如果溶氧浓度还未降低到上限以内,则规定其对应“弱化2”,再运行Ih后如果溶氧浓度还未降低到上限以内,则规定其对应“弱化3”,以此类推。
[0046]同理,当“强化”分为若干阶段时,如果溶氧浓度低于下限,规定其对应“强化I”的溶氧控制设备组合,运行Ih后如果溶氧浓度还未升高到下限以内,则规定其对应“强化2”,再运行Ih后如果溶氧浓度还未降低到上限以内,则规定其对应“强化3”,以此类推。
[0047]相应的,在步骤3中,中控系统会根据溶氧浓度与上下限的关系以及溶氧控制设备组合运行的时间,控制相应的溶氧控制设备组合的开启。方法流程如图1所示。
[0048]本发明的溶氧控制设备包含各种表面曝气设备,如转碟曝气机、转刷曝气机等。
[0049]实施例1
[0050]利用本发明的自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法对天津市某污水处理厂进行溶氧浓度控制。
[0051]天津某污水厂采用奥贝尔氧化沟工艺为生物系统主体处理工艺,共分为外、中、内三个沟,表面曝气设备为4组8台转碟曝气机,每组中沟和内沟转碟由I台转碟电机控制,即同时启动同时停止,每组外沟转碟单独由I台转碟电机控制。氧化沟内沟设置溶解氧仪。该厂规定反应池内的溶氧浓度需控制在2-4mg/L之间,即上限为4mg/L,下限为2mg/L。
[0052]步骤如下:
[0053]步骤1,对不同溶氧控制设备的组合方式进行分类
[0054]首先在第I年内通过人工控制的方式进行设备运转和溶氧调节,统计I年内不同溶氧控制设备组合的运行时间,发现开启对角2组4台转碟曝气机的时间最长,约占总运行时间的45 %,其他主要转碟的开启方式分别为:对角2组4台+内沟I台,对角2组4台-内沟I台,全部4组8台,它们分别约占总运行时间的32 %,17 %,6 %,其余转碟开启方式所占比例均相对较低,又由于开启外沟对角2台+内沟I台转碟曝气机已经达到满足氧化沟运行的最低要求,而4组8台转碟的开启方式已达到了氧化沟表面曝气设备可以满足的上限,因此将原人工开启模式筛选归纳划分为4个类别,“弱化1”、“常规”、“强化1”、“强化2”,对应的转碟开启方式为“对角2组4台-内沟I台”、“对角2组4台”、“对角2组4台+内沟I台”、“全部4组8台”。
[0055]步骤2,设置不同溶氧浓度下设备组合对应的类别
[0056]首先,设定DO控制范围在2-4mg/L,当DO浓度在2_4mg/L之间时,规定其对应的设备组合为“常规”;当DO浓度高于4mg/L时,规定其对应的设备组合为“弱化I ”,当DO浓度为低于2mg/L,规定其对应的设备组合为“强化1”,若在“强化I”状态下运行Ih后,仍无法使得DO恢复到2-4mg/L,则规定其对应“强化2”。
[0057]将上下限值、不同浓度DO值和溶氧控制设备组合的对应关系输入中控系统的中央处理器中,并通过软件编程使得中控系统可以根据DO值选择不同的设备组合方式。
[0058]步骤3,采用自动控制的方法运行溶氧控制设备调节溶氧
[0059]开启中控系统,采用DO在线监测仪检测当前反应池内溶氧浓度,并将DO数据传至中控系统,中控系统判断DO与上下限的关系,开启对应的设备组合。
[0060]当DO浓度在2-4mg/L之间时,开启的设备组合为“常规”;当DO浓度高于4mg/L时,开启的设备组合为“弱化I ”,当DO浓度为低于2mg/L,开启的设备组合为“强化I ”,若在“强化I ”状态下运行Ih后,仍无法使得DO恢复到2-4mg/L,则开启的设备组合为“强化2”,直至DO达到2-4mg/L之间时,开启设备组合“常规”。
[0061 ] 参考图2,为连续60天内反应池内DO的变化情况,结果表明,无论污
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