一种渗滤液好氧处理控制方法与流程

1.本发明涉及一种渗滤液好氧处理控制方法，属于渗滤液处理技术领域。


背景技术：

2.目前，渗滤液好氧处理系统中的关键步骤，例如碳源补加、排泥、曝气、出水水质控制等，基本采用人工控制，主要依靠运行人员的经验进行操作。
3.现有技术中，诸如《一种垃圾渗沥液好氧系统的精准曝气方法》(专利号cn113233590a)，该专利公开了一种垃圾渗沥液好氧系统精准曝气的方法，通过测定好氧系统进水条件并录入控制系统，实现对好氧系统曝气风量的控制。
4.还有《一种基于深度学习算法模型的精准曝气的实现方法》(专利号cn111680449 a)，该专利公开了一种基于深度学习算法模型的精准曝气的实现方法，主要包含采集数据、建立算法模型、计算最佳曝气器工作功率，主要研究内容为精准曝气的算法模型。本专利主要研究的是整个渗滤液好氧系统的智能控制，研究内容不相同。
5.此外，《一体化污水处理智能控制系统及控制方法》(专利号cn109111030 a)，该专利申请应用领域为污水处理，污水处理和渗滤液这种高有机物、高氨氮、高盐的高浓度废水区别较大，该专利虽然是智能控制系统，但智能控制的主要单位为精准曝气控制单元，两个专利的保护范围不同。
6.现有渗滤液好氧系统控制存在以下几个问题：
7.在碳源补加方面，按照运行人员经验，每天投加1～2次，每次投加固定的时间，经常造成碳源投加过多或者不足。碳源投加过多，会造成好氧池溶解氧偏低、出水cod、氨氮不达标，碳源投加不足，硝化反应不能有效的进行，导致出水总氮不达标。
8.在渗滤液好氧池曝气方面，一般都采用鼓风机频率与溶解氧仪连锁的控制方式。溶解氧是溶解在水中的空气中分子态氧的含量，是侧面反应曝气量是否充足的一个指标，并不是去除有机物、氨氮的实际需氧量。出于谨慎考虑，一般设计供氧系统时会保证达到2mg/l的溶解氧浓度，然而许多活性污泥系统在较低的溶解氧浓度条件下仍能运行良好，且会大幅降低能耗。
9.在好氧池排泥方面，几乎完全靠人工控制，由化验员对好氧池污泥浓度进行检测，当污泥浓度达到15mg/l以上，就会通过排泥泵定时排掉一部分污泥，排泥的量、排泥的浓度、以及排泥后好氧池的污泥浓度，好氧池的污泥龄等关键运行参数都不明确，无法做大按需、按量排泥，也无法保证好氧池恒定的污泥浓度和污泥龄。


技术实现要素：

10.本发明所要解决的技术问题是提供一种渗滤液好氧处理控制方法，根据实时进水水质、水量，调节碳源补加量、好氧池曝气量及好氧池排泥量，避免水质、水量波动情况下，碳源不足、曝气过量或者不足导致的系统运行波动，解决目前渗滤液好氧处理系统运行依靠运行人员经验、曝气能耗高、污泥性状不稳定等问题。
11.本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种渗滤液好氧处理控制方法，基于调节池经流量调节阀连接好氧池，以及厌氧池直接连接好氧池，按如下步骤a1至步骤a2，针对流量调节阀进行控制，实现调节池向好氧池的碳源补加流量控制；
12.步骤a1.获得调节池出水cod浓度、调节池出水氨氮含量浓度、厌氧池出水流量、厌氧池出水cod浓度、厌氧池出水氨氮含量浓度，并据此计算获得碳源补充流量，然后进入步骤a2；
13.步骤a2.根据碳源补充流量，针对流量调节阀进行控制，实现调节池向好氧池的碳源补加流量控制；
14.同时按如下步骤b1至步骤b2，实现向好氧池的曝气控制；
15.步骤b1.获得厌氧池出水cod浓度、厌氧池出水氨氮含量浓度、厌氧池进水流量、以及来自流量调节阀的实际碳源补充流量，并据此计算获得曝气供气流量，然后进入步骤b2；
16.步骤b2.根据曝气供气流量，针对风机进行控制，调节向好氧池的曝气供气实际流量。
17.作为本发明的一种优选技术方案：按预设排泥周期，周期执行如下操作，针对好氧池实现排泥控制；
18.首先获得好氧池超滤出水流量、好氧池超滤回流流量，并据此计算获得单周期排泥时长；然后按排泥周期，周期按单周期排泥时长，执行排泥。
19.作为本发明的一种优选技术方案：根据好氧池超滤出水流量q
出水
、好氧池超滤回流流量q
回流
，并结合排泥周期t
周期
，按如下公式：
[0020][0021]
计算获得单周期下的排泥时长t
排泥
。
[0022]
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤a1中，获得调节池出水cod浓度cod
碳源
、调节池出水氨氮含量浓度厌氧池出水流量、厌氧池出水cod浓度cod
厌氧
、厌氧池出水氨氮含量浓度并按如下公式：
[0023][0024]
获得碳源补充流量q
碳源
。
[0025]
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤a2中，根据碳源补充流量q
碳源
，按如下操作，针对流量调节阀进行控制，实现调节池向好氧池的碳源补加流量控制；
[0026]
操作：获得来自流量调节阀的实际碳源补充流量q
实际
，并判断q
实际
是否大于q
碳源
，是则按第一预设比例，减少流量调节阀开度；否则按第一预设比例，增加流量调节阀开度。
[0027]
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤b1中，根据厌氧池出水cod浓度cod
in
、厌氧池出水氨氮含量浓度tn
in
、厌氧池进水流量q
in
、以及来自流量调节阀的实际碳源补充流量q
inc
，按如下公式：
[0028]q空气
＝0.00467
×
η
×
[0.294
×qin
×
(cod
in-800)+0.735
×qinc
×
(cod
inc-800)]
[0029]
+1.71(q
in
×
tn
in
+q
inc
×
tn
inc
)+337.6
×
(q
in
+q
inc
)
[0030]
获得曝气供气流量q
空气
，其中，η表示预设富裕系数，cod
inc
表示碳源补充进水cod浓度，tn
inc
表示碳源补充进水氨氮浓度。
[0031]
作为本发明的一种优选技术方案：所述步骤b2包括如下步骤b2-1至步骤b2-6；
[0032]
步骤b2-1.获得风机输出气量，并判断该风机输出气量是否属于q
空气
上下预设波动比例范围内，是则保持风机的工作频率；否则进入步骤b2-2；
[0033]
步骤b2-2.若该风机输出气量低于q
空气
上下预设波动比例范围下限，则进入步骤b2-3；若该风机输出气量高于q
空气
上下预设波动比例范围上限，则进入步骤b2-5；
[0034]
步骤b2-3.控制风机工作频率提高第二预设比例，并延迟预设时长，然后进入步骤b2-4；
[0035]
步骤b2-4.获得风机输出气量，并判断该风机输出气量是否大于或等于q
空气
上下预设波动比例范围下限，是则返回步骤b2-1；否则返回步骤b2-3；
[0036]
步骤b2-5.控制风机工作频率降低第二预设比例，并延迟预设时长，然后进入步骤b2-6；
[0037]
步骤b2-6.获得风机输出气量，并判断该风机输出气量是否小于或等于q
空气
上下预设波动比例范围上限，是则返回步骤b2-1；否则返回步骤b2-5。
[0038]
作为本发明的一种优选技术方案：当风机输出气量属于q
空气
上下预设波动比例范围内时，以好氧池在线溶解氧浓度do
ac
作为参考值，按如下操作，侧面判断曝气供气流量q
空气
是否足够；
[0039]
操作：当好氧池在线溶解氧浓度do
ac
小于do低位控制值do
l
时，发出异常信号，并待预设时长后，若好氧池在线溶解氧浓度do
ac
仍小于do低位控制值do
l
，则再次发出异常信号，若达到连续预设次发出异常信号，则触发do低位报警；
[0040]
同时，若好氧池在线溶解氧浓度do
ac
大于do高位控制值doh时，发出异常信号，并待预设时长后，若好氧池在线溶解氧浓度do
ac
仍大于do高位控制值doh，则再次发出异常信号，若达到连续预设次发出异常信号，则触发do高位报警。
[0041]
本发明所述一种渗滤液好氧处理控制方法，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0042]
本发明所设计渗滤液好氧处理控制方法，实时检测进水、出水水质、水量，根据水质、水量对碳源和控制的实际需求，实现精准投加，避免人员经验、人员误操作、人员岗位变动等认为因素造成的系统波动，减少排污不合格对企业和环境造成的影响；并且通过对好氧池进出水中氮元素进行检测，在脱氮和脱碳双重标准下，精准计算碳源的补加量，实现渗滤液好氧系统出水总氮达标；而且可通过水质，精准计算所需要的空气量，保证好氧系统按需曝气，不过曝，可大幅降低好氧系统能耗。
附图说明
[0043]
图1是本发明所设计渗滤液好氧处理控制方法的流程示意图；
[0044]
图2是本发明设计中曝气控制实施例流程示意图。
具体实施方式
[0045]
下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0046]
碳源补加，表示当污水中的可降解有机物不足时，则需要额外投加营养物；溶解氧，表示空气中的分子态氧溶解在水中的量；渗滤液智能控制，表示应用于渗滤液好氧系统的全自动智能控制系统；精准曝气，表示按照好氧池实际需氧量结合运行经验总结的富余系统，实现精准空气量输出；渗滤液，表示垃圾渗滤液是指来源于垃圾中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，并经历垃圾层而形成的一种高浓度的有机废水。
[0047]
本发明所设计一种渗滤液好氧处理控制方法，实际应用当中，基于调节池经流量调节阀连接好氧池，以及厌氧池直接连接好氧池，如图1所示，按如下步骤a1至步骤a2，针对流量调节阀进行控制，实现调节池向好氧池的碳源补加流量控制。
[0048]
步骤a1.获得调节池出水cod浓度cod
碳源
、调节池出水氨氮含量浓度厌氧池出水流量、厌氧池出水cod浓度cod
厌氧
、厌氧池出水氨氮含量浓度并按如下公式：
[0049][0050]
获得碳源补充流量q
碳源
，然后进入步骤a2。
[0051]
步骤a2.根据碳源补充流量q
碳源
，按如下操作，针对流量调节阀进行控制，实现调节池向好氧池的碳源补加流量控制。
[0052]
操作：获得来自流量调节阀的实际碳源补充流量q
实际
，并判断q
实际
是否大于q
碳源
，是则按第一预设比例，减少流量调节阀301-mv-004的开度，诸如5％开度；否则按第一预设比例，增加流量调节阀301-mv-004的开度，诸如5％开度。
[0053]
同时如图1所示，按如下步骤b1至步骤b2，实现向好氧池的曝气控制。
[0054]
步骤b1.根据厌氧池出水cod浓度cod
in
、厌氧池出水氨氮含量浓度tn
in
、厌氧池进水流量q
in
、以及来自流量调节阀的实际碳源补充流量q
inc
，按如下公式：
[0055]q空气
＝0.00467
×
η
×
[0.294
×qin
×
(cod
in-800)+0.735
×qinc
×
(cod
inc-800)]
[0056]
+1.71(q
in
×
tn
in
+q
inc
×
tn
inc
)+337.6
×
(q
in
+q
inc
)
[0057]
获得曝气供气流量q
空气
，然后进入步骤b2，其中，η表示预设富裕系数，cod
inc
表示碳源补充进水cod浓度，tn
inc
表示碳源补充进水氨氮浓度。
[0058]
步骤b2.根据曝气供气流量，针对风机进行控制，调节向好氧池的曝气供气实际流量。
[0059]
实际应用当中，上述步骤b2具体执行如下步骤b2-1至步骤b2-6。
[0060]
步骤b2-1.获得风机输出气量，并判断该风机输出气量是否属于q
空气
上下预设波动比例范围内，是则保持风机的工作频率；否则进入步骤b2-2。
[0061]
步骤b2-2.若该风机输出气量低于q
空气
上下预设波动比例范围下限，则进入步骤b2-3；若该风机输出气量高于q
空气
上下预设波动比例范围上限，则进入步骤b2-5。
[0062]
步骤b2-3.控制风机工作频率提高第二预设比例，并延迟预设时长，然后进入步骤b2-4。
[0063]
步骤b2-4.获得风机输出气量，并判断该风机输出气量是否大于或等于q
空气
上下预设波动比例范围下限，是则返回步骤b2-1；否则返回步骤b2-3。
[0064]
步骤b2-5.控制风机工作频率降低第二预设比例，并延迟预设时长，然后进入步骤b2-6。
[0065]
步骤b2-6.获得风机输出气量，并判断该风机输出气量是否小于或等于q
空气
上下预设波动比例范围上限，是则返回步骤b2-1；否则返回步骤b2-5。
[0066]
上述关于曝气控制，在实际的实施例应用当中，诸如按图2所示，实现曝气控制。
[0067]
与此同时，实际应用当中，当风机输出气量属于q
空气
上下预设波动比例范围内时，以好氧池在线溶解氧浓度do
ac
作为参考值，按如下操作，侧面判断曝气供气流量q
空气
是否足够。
[0068]
操作：当好氧池在线溶解氧浓度do
ac
小于do低位控制值do
l
时，发出异常信号，并待预设时长后，若好氧池在线溶解氧浓度do
ac
仍小于do低位控制值do
l
，则再次发出异常信号，若达到连续预设次发出异常信号，则触发do低位报警。
[0069]
同时，若好氧池在线溶解氧浓度do
ac
大于do高位控制值doh时，发出异常信号，并待预设时长后，若好氧池在线溶解氧浓度do
ac
仍大于do高位控制值doh，则再次发出异常信号，若达到连续预设次发出异常信号，则触发do高位报警。
[0070]
曝气控制的实际应用当中，上述各参数属性如下表1所示：
[0071]
表1
[0072][0073][0074]
不仅如此，本发明还进一步设计按预设排泥周期，如图1所示，周期执行如下操作，针对好氧池实现排泥控制。
[0075]
操作：首先获得好氧池超滤出水流量q
出水
、好氧池超滤回流流量q
回流
，并结合排泥周期t
周期
，按如下公式：
[0076][0077]
计算获得单周期下的排泥时长t
排泥
；然后按排泥周期，周期按单周期排泥时长，执行排泥。
[0078]
上述技术方案所设计渗滤液好氧处理控制方法，实时检测进水、出水水质、水量，根据水质、水量对碳源和控制的实际需求，实现精准投加，避免人员经验、人员误操作、人员岗位变动等认为因素造成的系统波动，减少排污不合格对企业和环境造成的影响；并且通过对好氧池进出水中氮元素进行检测，在脱氮和脱碳双重标准下，精准计算碳源的补加量，实现渗滤液好氧系统出水总氮达标；而且可通过水质，精准计算所需要的空气量，保证好氧系统按需曝气，不过曝，可大幅降低好氧系统能耗。
[0079]
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。