一种MBR水处理装置的自适应控制方法及系统

本发明涉及污水处理，特别是涉及一种mbr水处理装置的自适应控制方法及系统。

背景技术：

1、随着城镇化扩大，人口不断增加，以及城镇污水处理厂的污染物排放标准日趋严格。mbr(membrane bio-reactor，膜生物反应器)工艺具有出水水质稳定，占地面积小等优点，逐渐被越来越多的污水处理厂所采用。

2、但目前水厂应用mbr工艺也存在以下问题：1)水厂多采用mbr工艺控制，参数控制多为根据平均进水水量和进水水质设定的固定值，当进水水量和水质波动较大时，无法及时有效应对，导致出水不达标。2)mbr工艺需要操作人员实时监控参数，进行调整，而通过人员设置参数并且实时监控的设备往往依赖于人员的经验值和专业性，存在反应速度慢，控制精度低的问题，对处理效果也有较大的影响。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种mbr水处理装置的自适应控制方法及系统，以实现mbr水处理装置的自适应控制，无需操作人员参与，并提高控制精度。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、一种mbr水处理装置的自适应控制方法，所述自适应控制方法包括如下步骤：

4、当mbr水处理装置启动时，关闭过滤出水电磁阀，打开自循环电磁阀，采用主动计算中和液加入量的方式，调节mbr池中污水的ph值，使mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内；采用主动计算曝气量调整值的方式，调节mbr池中污水的溶解氧浓度，使mbr池中的溶解氧浓度在预设溶解氧浓度范围内；

5、当达到出水条件时，关闭自循环电磁阀，打开过滤出水电磁阀，采用自适应中和液加入量的方式，调节mbr池中污水的ph值，使mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内，采用自适应曝气量调整值的方式，调节mbr池中污水的溶解氧浓度，使mbr池中的溶解氧浓度在预设溶解氧浓度范围内；当mbr池中的污泥浓度在预设污泥浓度范围内时，采用自适应污泥泵转速调整量的方式，调节mbr池中的污泥浓度，当mbr池中的污泥浓度不在预设污泥浓度范围内时，采用主动计算污泥泵转速调整量的方式，调节mbr池中的污泥浓度；当mbr池的水质在预设水质范围内时，采用自适应出水泵速度的方式，调整出水泵的转速，当mbr池的水质不在预设水质范围内时，采用主动计算出水泵速度的方式，调整出水泵的转速。

6、可选的，所述采用主动计算中和液加入量的方式，调节mbr池中污水的ph值，使mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内，具体包括：

7、获取mbr池中的污水的ph值，作为ph值当前值；

8、根据所述ph值当前值，采用酸碱中和运算的方式计算中和液加入量；

9、根据所述中和液加入量控制中和液调节电磁阀组向所述mbr池加入中和液，在加入中和液后的第一预设时间段后，返回步骤“获取mbr池中的污水的ph值，作为ph值当前值”，直到mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内。

10、可选的，所述采用主动计算曝气量调整值的方式，调节mbr池中污水的溶解氧浓度，使mbr池中的溶解氧浓度在预设溶解氧浓度范围内，具体包括：

11、获取mbr池中的污水的溶解氧浓度，作为溶解氧浓度当前值；

12、根据所述溶解氧浓度当前值，计算曝气量调整值；

13、根据所述曝气量调整值控制空气压缩机向所述mbr池加入空气，在加入空气后的第二预设时间段后，返回步骤“获取mbr池中的污水的溶解氧浓度，作为溶解氧浓度当前值”，直到mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内。

14、可选的，计算曝气量调整值的公式为：

15、

16、其中，δy％为曝气量调整值，k1为曝气量调整值计算的系数。

17、可选的，所述当mbr池中的污泥浓度不在预设污泥浓度范围内时，采用主动计算污泥泵转速调整量的方式，调节mbr池中的污泥浓度，具体包括：

18、获取mbr池中的污泥浓度，作为污泥浓度当前值；

19、判断所述污泥浓度当前值是否低于污泥浓度最低限值，获得第一判断结果；

20、若所述第一判断结果表示是，则关闭污泥泵，并当mbr池中的污水的水质不满足水质标准时，在关闭污泥泵后的第三预设时间后返回步骤“获取mbr池中的污泥浓度，作为污泥浓度当前值”；

21、若所述第一判断结果表示否，则判断所述污泥浓度当前值是否高于污泥浓度最高限值，获得第二判断结果；

22、若所述第二判断结果表示是，则根据污泥浓度当前值计算污泥泵转速调整量；

23、根据污泥泵转速调整量，调整污泥泵的转速，在调整转速后的第四预设时间段后，返回步骤“获取mbr池中的污泥浓度，作为污泥浓度当前值”。

24、可选的，计算污泥泵转速调整量的公式为：

25、

26、其中，δnwn为污泥泵转速调整量，k2为污泥泵转速调整量计算的系数。

27、可选的，所述根据污泥泵转速调整量，调整污泥泵的转速，具体包括：

28、计算污泥泵的当前转速和污泥泵转速调整量的和，作为调整后的污泥泵转速；

29、判断调整后的污泥泵转速是否大于污泥泵最高转速，获得第三判断结果；

30、若所述第三判断结果表示是，则控制所述污泥泵以污泥泵最高转速进行转动；

31、若所述第三判断结果表示否，则控制所述污泥泵以调整后的污泥泵转速进行转动。

32、可选的，当mbr池的水质不在预设水质范围内时，采用主动计算出水泵速度的方式，调整出水泵的转速，具体包括：

33、获取mbr池的水质，作为水质当前值；

34、判断所述水质当前值是否高于最高水质设定值，获得第四判断结果；

35、若所述第四判断结果为是，则根据水质当前值计算出水泵速度降低量；根据出水泵速度降低量降低出水泵的转速，并在出水泵转速降低后的第五预设时间段后，返回步骤“获取mbr池的水质，作为水质当前值”；

36、若所述第四判断结果为否，则判断所述水质当前值是否低于0.5倍的最低水质设定值，获得第五判断结果；

37、若所述第五判断结果为是，则根据水质当前值计算出水泵速度增加量；根据出水泵速度增加量提高出水泵的转速，并在出水泵转速提高后的第六预设时间段后，返回步骤“获取mbr池的水质，作为水质当前值”。

38、可选的，计算出水泵速度降低量的公式为：

39、

40、其中，δncs1为出水泵速度降低量，k3为计算出水泵速度降低量的系数；

41、计算出水泵速度增加量的公式为：

42、

43、其中，δncs2为出水泵速度增加量，k4为计算出水泵速度增加量的系数。

44、一种mbr水处理装置的自适应控制系统，自适应控制系统包括传感器组件和控制器；

45、所述传感器组件与所述控制器连接，所述传感器组件包括：第一水质自检传感器、第二水质自检传感器、ph值检测器、污泥浓度检测器和溶解氧浓度检测器；

46、所述控制器与mbr水处理装置的过滤出水电磁阀、自循环电磁阀、中和液调节电磁阀组、空气压缩机、污泥泵和出水泵的控制端连接；

47、所述控制器用于采用上述的自适应控制方法对mbr水处理装置进行控制。

48、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

49、本发明公开一种mbr水处理装置的自适应控制方法及系统，所述自适应控制方法包括如下步骤：当mbr水处理装置启动时，关闭过滤出水电磁阀，打开自循环电磁阀，采用主动计算中和液加入量的方式，调节mbr池中污水的ph值，使mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内；采用主动计算曝气量调整值的方式，调节mbr池中污水的溶解氧浓度，使mbr池中的溶解氧浓度在预设溶解氧浓度范围内；当达到出水条件时，关闭自循环电磁阀，打开过滤出水电磁阀，采用自适应中和液加入量的方式，调节mbr池中污水的ph值，使mbr池中的污水的ph值在预设ph值范围内，采用自适应曝气量调整值的方式，调节mbr池中污水的溶解氧浓度，使mbr池中的溶解氧浓度在预设溶解氧浓度范围内；当mbr池中的污泥浓度在预设污泥浓度范围内时，采用自适应污泥泵转速调整量的方式，调节mbr池中的污泥浓度，当mbr池中的污泥浓度不在预设污泥浓度范围内时，采用主动计算污泥泵转速调整量的方式，调节mbr池中的污泥浓度；当mbr池的水质在预设水质范围内时，采用自适应出水泵速度的方式，调整出水泵的转速，当mbr池的水质不在预设水质范围内时，采用主动计算出水泵速度的方式，调整出水泵的转速。本发明采用主动调节和自适应调节结合实现mbr水处理装置的自适应控制，无需操作人员参与，并提高控制精度。