专利名称：表面曝气节能控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水处理辅助设备，具体涉及一种表面曝气节能控制装置。
背景技术：
近年来，随着工业迅速发展，污水污染问题日益严重。目前，在污水处理工艺中，生物处理工艺是广泛被采用的一种污水处理技术，其过程是一个复杂的生化过程。在生物处理工艺中，为氧化分解被处理的污水中含有的有机物，需要使被处理的污水中的有机物与溶解氧充分接触，曝气装置即是将空气中的氧强制向液体中转移的装置，从而使被处理的污水获得足够的溶解氧。在现有污水处理工艺中，曝气机向被处理的污水内排放气体的量通常采用人工经验控制方式，因此，无法精确控制曝气机排放气体的量；并且，常常导致排放气体的量超标，因此曝气体长时间运行而浪费大量电能，对国内部分污水处理厂耗电量进行统计，曝气机占据了总耗电量的50-70%，所以曝气过程是整个污水厂节能降耗运行的关键环节。此外，人工经验控制曝气量，还存在曝气过程不稳定的缺陷。
实用新型内容针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种表面曝气节能控制装置，能够自动控制污水处理工艺中曝气机的曝气量，具有控制精确以及曝气过程稳定的优点，还能够有效的节约能源。本实用新型采用的技术方案如下本实用新型提供一种表面曝气节能控制装置，包括控制器、变频器、用于向被处理的污水中曝气的曝气机和用于采集被处理污水水质信息的一种以上水质在线监测仪表；所述控制器的输入端分别与各种所述水质在线监测仪表连接，所述控制器的输出端通过所述变频器与所述曝气机连接。优选的，还包括上位机；所述控制器通过通信网络与所述上位机连接。优选的，所述水质在线监测仪表包括DO检测仪和/或COD检测仪和/或MLSS检测仪和/或PH传感器和/或水位传感器和/或污泥界面仪和/或氨氮在线检测仪。优选的，所述控制器通过现场总线分别与各种所述水质在线监测仪表连接。优选的，还包括报警装置；所述报警装置与所述控制器连接。优选的，所述报警装置为声音报警装置、光报警装置和短信报警装置。优选的，还包括显示装置；所述显示装置与所述控制器连接。本实用新型的有益效果如下本实用新型提供的表面曝气节能控制装置，能够自动控制污水处理工艺中曝气机的曝气量，为各种复杂污水处理工艺提供精确供气方案，适用于表面曝气的多种活性污泥处理工艺及其改良工艺，具有控制精确以及曝气过程稳定的优点，还能够有效的节约能源。
图I为本实用新型提供的表面曝气节能控制装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细说明如图I所示，本实用新型提供一种表面曝气节能控制装置，包括控制器、变频器、用于向被处理的污水中曝气的曝气机和用于采集被处理污水水质信息的一种以上水质在线监测仪表；所述控制器的输入端分别与各种所述水质在线监测仪表连接，所述控制器的输出端通过所述变频器与所述曝气机连接。其中，水质在线监测仪表包括但不限于DO (Dissolved Oxygen,溶解氧)检测仪和 / 或 COD (Chemical Oxygen Demand,化学需氧量或化学耗氧量)检测仪和/或MLSS (Mixed Liquid Suspended Solids,混合液悬浮固体浓度)检测仪和/或PH传感器和/或水位传感器。在具体布置现场，控制器可以通过现场总 线分别与各种所述水质在线监测仪表连接。另外，还包括报警装置和显示装置；所述报警装置与所述控制器连接。报警装置可以为声音报警装置、光报警装置和短信报警装置。显示装置与所述控制器连接。为实现对控制器远程控制的目的，还包括上位机；所述控制器通过通信网络与所述上位机连接。本实用新型提供的表面曝气节能控制装置的工作过程为(I)在对污水进行处理的过程中，向污水中安装各种水质在线监测仪表；水质在线监测仪表实时采集污水水质信息，并将采集到的污水水质信息上传给控制器；其中，污水水质信息包括当前DO值；(2)控制器接收各种污水水质信息，并通过预设模型进行计算，得到被处理的污水的当前氧含量和实际需氧量；然后对比当前氧含量和实际需氧量后产生控制信号；本实用新型中，控制器内预设模型是对污水厂生物处理工艺主要特征的抽象和再现，可以对处理过程中各种扰动进行及时判度并适当应对，以达到精确控制的效果。由于污水厂是一个开放的系统，会受到环境的影响；除此之外，污水厂的进水变化也具有一定的趋势性，这些因素均会造成污水处理模型特征数值的变化，控制器通过各种仪器仪表及时跟踪这些变化，并对预设模型做出相应的调整，从而能够保证预设模型的精确性。(3)控制器向变频器发送控制信号，通过变频器调节曝气机的转速，即调节曝气机的充气量，从而使被处理的污水中的氧含量趋向于实际需氧量；循环执行(1)_(3)，实现对被处理的污水中氧含量的实时精确调节，达到节能曝气的目的。通过控制器的控制，以污水的需氧为基准，以曝气机转速控制为目标，实现DO精确控制。另外，还可以实现间歇曝气、微量曝气、正常曝气、溶解氧分布控制等。帮助用户实现工艺参数的优化控制。污水处理工艺中，DO值是快时标变量，其动力学特性是非线性和时变的，控制器针对污水生物处理过程建模，通过对特定污水厂的历史运行数据或在线运行数据进行分析处理，确定该污水厂生物处理过程的一些特征参数和补偿参数；再通过仿真，检验这些特征参数的有效性。利用在线仪表或实验室取得的NH4-N、N03-N以及TP等信号，通过对内回流行优化调节，给出最优内回流比设定值。针对常见扰动输入如水量变化、水质变化、PH值变化等，控制器通过生物处理过程模型和历史数据综合处理，将被处理的污水实际需要曝气量提前进行反操作，而不是等到DO发生变化后再进行调节；对曝气量调节性能和曝气机充氧效率、转速等的关系进行了平衡，得到最优转速与台数的组合方案，给出工艺需求最小的转速，保证氧化沟内水流的推动；曝气量控制为基本就地控制回路，可快速、准确地根据实际的负荷波动按需供气，从而稳定解溶氧，达到节能控制。本实用新型中，控制器还可以对采集的各种数据、控制信息、过程参数等进行显示、保存、统计、分析，通过污水处理工艺仿真模块，寻求并验证更科学的控制方案，供工艺专家进行生产过程调度和运行中产生问题的管理和控制，提供专家诊断结果和修复指导建议。因此，本实用新型提供的表面曝气节能控制装置，能够自动控制污水处理工艺中曝气机的曝气量，为各种复杂污水处理工艺提供精确供气方案，适用于表面曝气的多种活性污泥处理工艺及其改良工艺，具有控制精确以及曝气过程稳定的优点，还能够有效的节约能源。 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种表面曝气节能控制装置，其特征在于，包括控制器、变频器、用于向被处理的污水中曝气的曝气机和用于采集被处理污水水质信息的一种以上水质在线监测仪表；所述控制器的输入端分别与各种所述水质在线监测仪表连接，所述控制器的输出端通过所述变频器与所述曝气机连接。
2.根据权利要求I所述的表面曝气节能控制装置，其特征在于，还包括上位机；所述控制器通过通信网络与所述上位机连接。
3.根据权利要求I所述的表面曝气节能控制装置，其特征在于，所述水质在线监测仪表包括DO检测仪和/或COD检测仪和/或MLSS检测仪和/或pH传感器和/或水位传感器和/或污泥界面仪和/或氨氮在线检测仪。
4.根据权利要求I所述的表面曝气节能控制装置，其特征在于，所述控制器通过现场总线分别与各种所述水质在线监测仪表连接。
5.根据权利要求I所述的表面曝气节能控制装置，其特征在于，还包括报警装置；所述报警装置与所述控制器连接。
6.根据权利要求5所述的表面曝气节能控制装置，其特征在于，所述报警装置为声音报警装置、光报警装置和短信报警装置。
7.根据权利要求I所述的表面曝气节能控制装置，其特征在于，还包括显示装置；所述显示装置与所述控制器连接。
专利摘要本实用新型提供一种表面曝气节能控制装置，包括控制器、变频器、人机交互界面、用于向被处理的污水中曝气的曝气机和用于采集被处理污水水质信息的一种以上水质在线监测仪表；所述控制器的输入端分别与各种所述水质在线监测仪表连接，所述控制器的输出端通过所述变频器与所述曝气机连接，能够自动控制污水处理工艺中曝气机的曝气量，为各种复杂污水处理工艺提供精确供气方案，适用于表面曝气的多种活性污泥处理工艺及其改良工艺，具有控制精确以及曝气过程稳定的优点，还能够有效的节约能源。
文档编号C02F3/14GK202808475SQ20122052772
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者史瑞明 申请人:威水星空(北京)环境技术有限公司