BE1005969A6 - Production station water treatment and wastewater. - Google Patents

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BE1005969A6
BE1005969A6 BE9301439A BE9301439A BE1005969A6 BE 1005969 A6 BE1005969 A6 BE 1005969A6 BE 9301439 A BE9301439 A BE 9301439A BE 9301439 A BE9301439 A BE 9301439A BE 1005969 A6 BE1005969 A6 BE 1005969A6
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BE
Belgium
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equipment
simulator
signals
data
models
Prior art date
Application number
BE9301439A
Other languages
French (fr)
Inventor
Gerard Power
Vincent O'shea
Fergus Cronin
Patrick Moynihan
Richard Bowen
Original Assignee
B W T Design Limited
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/006Regulation methods for biological treatment
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B17/00Systems involving the use of models or simulators of said systems
    • G05B17/02Systems involving the use of models or simulators of said systems electric

Abstract

Le procédé de production pour les stations de traitement d'eau ou d'eau usée fait intervenir l'activation d'un similateur tel qu'un simulateur de cuve de décantation. Le simultaeur recherche les données à partir de fichiers de données d'affluent, de fichiers de données d'affluent, de fichiers de données de matériel et de fichiers de données auxiliaires et des données de signaux d'arrivée stockées dans la mémoire, relatifs aux critères propres à une station de traitement d'eau usée. Le simulateur active automatiquement des modèles d'équipement, chacun d'eux pouvant à leur tour activer des modèles d'équipement secondaires. Il y aun retour et la communication bi-directionnelle généralement entre les simulateurs et les modèles et les signaux de contrôle de production sont générés par des modèles d'équipement en se référant aux signaux de contrôle de production fixés.The production process for water or wastewater treatment stations involves the activation of a simulator such as a settling tank simulator. The simulator searches for data from tributary data files, tributary data files, hardware data files and auxiliary data files, and arrival signal data stored in memory, relating to criteria specific to a wastewater treatment plant. The simulator automatically activates equipment models, each of which can in turn activate secondary equipment models. There is feedback and two-way communication generally between simulators and models and the production control signals are generated by equipment models with reference to the fixed production control signals.

Description

       

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  Production d'une station de traitement d'eau et d'eau usée. 



  La présente invention concerne la production de station de traitement d'eau et d'eau usée, en particulier en ce qui concerne les étapes de conception et de mise au point de prototypes. 



  Dans les années récentes, il y a eu une prise de conscience grandissante des problèmes d'environnement et on observe un intérêt particulier pour le traitement de l'eau et des eaux usées. Il en a résulté des exigences de plus en plus rigoureuses pour les installations de traitement, ce qui dans beaucoup de cas a amené à une augmentation des étapes et des composants des stations impliquées dans un procédé de traitement global. Dans la production de station de traitement, il est essentiel que toutes les composant de la station et l'équipement qui est installé fonctionne en coordination afin de fournir un procédé de traitement global efficace. Ceci devient de plus en plus difficile étant donné que les composants d'équipement deviennent de plus en plus complexes.

   Un exemple de pareil équipement consistant en un appareil de décantation pour le traitement d'eau usée est décrit dans le brevet des Etats-Unis Nr. 



  4711716 (Calltharp). 

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  Pour s'aider dans la conception et la production de stations de traitement d'eau et d'eau usée, les ingénieurs ont traditionnellement fait appel à des modèles de réactions physico-chimiques et biochimiques soit manuellement soit par des moyens informatiques et ils conçoivent alors à la main la station selon les résultats des divers modèles. Ceci prend beaucoup de temps et peut parfois conduire à la production de composants d'équipement pour une station qui ne sont pas entièrement adaptés et qui, au fil du temps, conduisent à un manque d'efficacité de la station de traitement. 



  Divers systèmes ont été conçus pour faciliter la commande et le contrôle des opérations dans une station de traitement d'eau et d'eau usée. Par exemple, le brevet des    Etats-Unis No 5.063. 505 (Pâte Systems Inc. ) divulgue un   système qui fait appel à l'établissement d'une base de données, sélectionnant un espace pour l'analyse, sélectivement revoyant et modifiant la base de données et déterminant le flux et le degré de surface hydraulique pour des situations particulières. Le brevet PCT No WO 91/07642 (Petroff) décrit un système pour la détermination de la vitesse moyenne d'un fluide pour une section transversale du flux de fluide.

   Pareils systèmes sont incontestablement utiles dans le contrôle des opérations de 

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 la station, cependant, peu de travaux ont été consacrés au développement de systèmes automatiques pour la production de stations. 



  L'invention a pour but de fournir un pareil système. 



  Selon l'invention, on propose un procédé de production de station de traitement d'eau et d'eau usée, le procédé comportant les étapes suivantes :   - pré-stockage d'un   ensemble de données sur les flux entrants dénommés ci-après affluents, relatives aux caractéristiques des affluents destinés à être traités ;   - pré-stockage d'un   ensemble de données de matériel concernant la performance des matériaux dans les tuyauteries et d'autres fonctions dans l'usine de traitement ; - réception de signaux d'entrée caractéristiques et capture des données contenues dans ces signaux dans un espace mémoire de travail ;

   - activation d'un simulateur pour simuler la réaction biochimique dans une partie d'une usine de traitement complète, le simulateur recherchant automatiquement les données à partir des ensembles pré-stockés de données sur les affluents et le matériel et également à partir de la mémoire de travail ; 

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 - le simulateur activé générant des données de conditions exigées et automatiquement activant un modèle d'équipement en transmittant les signaux de données des exigences au modèle d'équipement ;   - le   modèle d'équipement traite automatiquement les signaux de données des exigences et génère des signaux de retour transmis au simulateur qui re-génèrent des données des exigences après analyse des signaux de retour de paramètre ;

   - après analyse des signaux de retour de chaque jeu de   modèles d'équipement   activés, le simulateur active un modèle d'équipement sélectionné pour la génération de signaux de sortie ;   - le   modèle d'équipement sélectionné génère automatiquement des signaux de contrôle de production ; et - transmission des signaux de production à l'équipement de production pour la production de station de traitement d'eau et d'eau usée. 



  De préférence le procédé comprend l'étape supplémentaire de pré-stockage de signaux de référence de contrôle de production, et dans lequel le modèle d'équipement comprend des moyens pour automatiquement rechercher les signaux de référence de contrôle de production pour la génération de signaux de contrôle réels pour transmission. 

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  Selon un autre mode de mise en oeuvre, un modèle d'équipement primaire active par après un jeu de modèles secondaires qui y est associé. 



  Dans un autre mode de réalisation, il y a une communication bi-directionnelle entre les modèles d'équipement secondaire et primaire pour l'activation finale d'un modèle d'équipement secondaire sélectionné. 



  Idéalement les modèles d'équipement secondaire génèrent des signaux de contrôle de production sous le contrôle général du simulateur connecté. 



  Le procédé comprend de préférence les étapes supplémentaires d'activation d'un autre simulateur pour une autre partie de l'usine de traitement et la génération subséquente de signaux de contrôle après activation des modèles d'équipement. 



  Selon un mode de mise en oeuvre supplémentaire, on prévoit une pluralité de modèles d'équipement associé avec le simulateur de la cuve de boue activée par aération et de préférence, pareil modèles d'équipement comprennent un modèle d'aérateur vertical, un modèle de diffuseur de fines bulles et un modèle de rotor. 

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  L'invention sera plus clairement comprise à partir de la description qui suit de certains modes de mise en oeuvre, donnés à titre d'exemple seulement en se référant aux dessins en annexe dans lesquels : la fig. 1 est un diagramme de bloc illustrant un procédé de conception et de production d'une usine de traitement d'eau usée ; la fig. 2 est un diagramme montrant les flux de données selon le procédé ; les figs. 3 (a), 3 (b) et 3 (c) sont des schémas montrant les différents équipements qui forme la base d'un modèle primaire d'équipement utilisé dans le procédé ; la fig. 4 est un diagramme plus détaillé montrant l'équipement de la fig. 3 (a) ; la fig. 5 est un schéma détaillé montrant d'autre 
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 équipement formant la base pour un modèle d'équipement primaire ;

   la fig. 6 est un jeu de graphiques montrant la manière avec laquelle les données sont stockées dans le modèle d'équipement. 



  Un procédé de conception et de production est décrit maintenant en se référant aux dessins. Les fichiers de données entrantes 33 et les fichiers de données de matériel 34 sont initialement générés aux étapes 10 et 11 par un contrôleur informatique, la dimension des fichiers étant de 

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 l'ordre de 100 à 250 Ko. les fichiers de données entrantes - qui sont générés à l'étape 10 et indiqués par la référence numérique 33 dans la fig. 2-stocke les données relatives au comportement des affluent de différents types, l'affluent étant caractérisé selon les divers paramètres tel la demande biologique en oxygène (BOD, biological oxygen demand).

   Les fichiers de données de matériel générés à l'étape 11 et indiqués par la référence numérique 34 dans la fig. 2 concerne les caractéristiques du matériel utilisé pour l'équipement des usines de traitement d'eau et d'eau usée. Par exemple, un fichier de données peut contenir des données caractéristiques relatives aux tuyaux en fonte. D'autres fichiers de données sont générés concernant les caractéristiques d'autres paramètres de l'usine et ceux-ci sont indiqués de manière générale par la référence numérique 35 dans la figure 2. 



  Comme indiqué à la figure 1, les fichiers de données sont mis à jour en fonction des nouvelles données qui deviennent disponibles sur les diverses caractéristiques. 



  Comme indiqué à l'étape 12 de la fig. 1, les signaux d'entrée sont reçus sur les lignes 30 aux portes 31, les signaux étant stockés dans une mémoire de travail 32 de l'appareil informatisé. Ces signaux d'entrée concernent les paramètres de l'usine de traitement à concevoir et produire. Ces paramètres peuvent être reçus en temps réels à partir de capteurs montés dans une station existante pour 

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 accumulation de données concernant la conception d'une nouvelle usine fonctionnant sous des conditions similaires. 



  Alternativement, les données peuvent être introduites à des interfaces d'utilisateur. Les données d'entrées comprennent des données concernant ce qui suit :
Demande chimique en oxygène (DCO), par exemple 500   mg/1  
Demande biologique en oxygène (DBO), par exemple 250 mg/ml
Azote total Keldahl-par exemple 80 mg/ml niveau de pH, par exemple 6.5 à 8.0
Flux de temps sec (FTS)-par exemple 1 par jour
Variation de flux, exprimé par un rapport tel 6 x le FTS comme multiplicateur de temps de pluie. 



  De plus, d'autre signaux d'entrée peuvent être reçus tels ceux indiquant le taux de phosphore, par exemple 10 à 15 mg/l, et également certaines exigences de conception par exemple une indication qu'une industrie spécifique aura une influence sur les paramètres susmentionnés. 



  Comme indiqué à l'étape 13 de la fig. 1, un modèle de procédé ou un simulateur 36 ou 37 est activé en utilisant les entrées interactives 14 d'un utilisateur. Ainsi, le procédé automatique est initialement activé par un ingénieur utilisant son expérience dans cette technologie. 

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 Selon ce mode de mise en oeuvre, il y a deux simulateurs ou modèles de procédés, le modèle 36 étant pour le procédé de précipitation-floculation et le modèle 37 pour le procédé d'aération. En général un modèle de procédé concerne le fonctionnement d'une partie majeure d'une usine de traitement. Chaque modèle simule les réactions, physico-chimiques et biochimiques pour le procédé particulier se produisant tel la précipitation dans   l'eau   usée ou l'activation d'eau usée dans une cuve à boue.

   L'activité biologique conduisant à la dégradation est à cet égard primordiale. 



  Les simulateurs 36 et 37 sont alimentés aussi bien par les données de la mémoire de travail 32 stockant les signaux d'entrée que par les divers fichiers 33,34 et 35. Un aspect important de l'invention est constitué par le fait que le simulateur activé, disons le simulateur de cuve de boue activée par aération, génère des signaux de valeurs exigées indiquant les exigences pour que la station puisse matériellement appliquer le procédé. 



  Comme indiqué dans la fig. 1, ces signaux sont transmis à un modèle d'équipement activé automatiquement. Les fichiers de données de matériaux sont utilisées pour les   modèles d'équipement   pour déterminer la capacité des équipement associé. à répondre aux exigences du procédé indiqué par les simulateur. Dans cette forme de 

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 réalisation, il y a trois modèles d'équipement primaires, notamment un aérateur vertical, un diffuseur à bulles fines, un rotor à cage d'écureuil, correspondant aux modèles 38,39 et 40 respectivement. Chaque modèle primaire concerne le fonctionnement d'une composante importante de l'équipement, par exemple un aérateur vertical 50 tel celui montré dans la fig. 3 (a) et la fig. 



  4. Un diffuseur 70 à bulles fines tel celui montré à la fig. 3 (c) et un rotor à cage 62 tel celui montré dans la fig. 3 (b). Comme montré dans les figs. 3 (a) et 4, l'aérateur vertical comprend une cuve cylindrique 51 avec une aile agitatrice 52 en rotation sur un axe vertical et actionné par un moteur d'entraînement 53 et un embrayage 54. Diverses dimensions ayant un effet sur le fonctionnement de l'aérateur vertical 50 sont indiquées par les références a, b, c, d, e, j et k dans la fig. 4. Le rotor à cage d'écureuil 62 montré dans la fig. 3 (b) a une cuve cylindrique 61 avec un rotor en rotation autour d'un axe horizontal et qui peut être déplacé verticalement à différentes positions dans l'eau usée.

   Le diffuseur 70 à fines bulles d'air montré dans la fig. 3 (c) présente aussi une cuve horizontale mais dans ce cas il est activé par l'injection de bulles d'air à la base de la cuve. Dans un but de clarté, seuls les modèles d'équipement primaires associés avec le simulateur 37 sont indiqués dans le diagramme de la fig. 2, et on comprendra que beaucoup d'autres modèles seront présents dans la pratique. 

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  Dans la fig. 6, la nature des données qui sont stockées dans le modèle d'équipement primaire est montré sous forme graphique. Dans ce cas, la puissance requise, la concentration en oxygène et la vitesse sont tracés en fonction de l'immersion du rotor. Le processeur de chaque modèle d'équipement primaire automatiquement active un certain nombre de modèles d'équipement secondaires comme indiqué par l'étape 17 de la fig. 1. Dans cette forme de réalisation, deux modèles d'équipement secondaires 41 et 42 sont montrés, chacun concernant le diffuseur 39 de fines bulles d'air. Un modèle d'équipement secondaire stocke les données caractérisant les performances des différents types d'équipement compris dans une catégorie.

   Par exemple, aussi bien un diffuseur d'air à membrane de fond qu'un diffuseur à spirale qui forment la base des modèles d'équipement secondaires 41 ou 42 tombent dans la catégorie des diffuseurs à fines bulles d'air et sont ainsi associés au modèle d'équipement primaire 39. Le diffuseur à membrane de fond présente un grand nombre de membrane en caoutchouc pour l'injection de l'air diffus, les membranes étant situées près du fond du diffuseur. Le diffuseur de type spirale comprend un moyen de mise en rotation de l'eau dans un arrangement en spirale le long de la cuve, dans lequel les membranes à air sont situées le long de la périphérie de la cuve. 

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  Le simulateur activé reçoit les signaux de valeurs d'exigence du modèle activé de procédé, pareilles valeurs de demande concernant éventuellement des aspects tels la demande en oxygène pour une partie de l'équipement. Ces signaux de sortie du simulateur sont mis en mémoire dans un espace commun de la mémoire de travail 32, où ils sont identifiés par référence à une en-tête commune qui est reconnue par les modèles d'équipement concernés qui, subséquemment, recherchent les données comme indiqué par la ligne de flux de données dans la fig. 2. Le modèle d'équipement primaire et les modèles d'équipement secondaires activés génèrent des données définissant leur performance dans les conditions indiquées par les signaux de valeurs de demandes transmis à partir du modèle de procédé.

   Ces données sont transmises comme paramètre de retour au simulateur comme indiqué par les lignes de retour 18 de la fig. 1 er les cycles continuent jusqu'à ce que des modèles d'équipement appropriés ont été activés. 



  Un aspect important de l'invention est constitué par le fait que le simulateur approprié est construit pour analyser automatiquement les signaux de paramètre en retour transmis sur les lignes 18 afin de déterminer si les parties spécifiques d'équipement répondent au jeu de critères. 

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  Si c'est le cas, les signaux de contrôle de production sont générés par les modèles d'équipement primaires et secondaires en se référant au signaux pré-stockés 43 de référence de contrôle de production stockés dans l'appareillage informatique. Les signaux de contrôle de production 43 peuvent concerner, par exemple, les caractéristiques   d'un   traceur de courbes pour produire les dessins d'ingénieurs pour l'usine, ou alternativement peuvent concerner les caractéristiques de soudage automatique ou de machines numériques pour la production de la station.

   Les données de référence recherchées dans le fichier 43 et les données variables générées par les modèles d'équipement sont combinés pour générer des signaux de contrôle de production comme indiqué à   l'étape   20 de la fig. 1 et le procédé d'équipement est contrôlé comme indiqué à l'étape 21. 



  Après l'étape de décision 22, un autre simulateur peut être activé si il est requis pour la station d'eau usée particulière, et les étapes 14 à 21 sont alors répétés si c'est le cas. Sinon, le procédé est terminé. 



  Dans l'exemple montré dans la fig. 2, il y aura deux simulateurs activés, notamment, le simulateur 37 de cuve de boues activées par aération, suivi par le simulateur 36 de 

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 cuve de décantation étant donné que ces processus se suivent l'un l'autre dans une station de traitement d'eau usée. 



  Les modes de réalisation décrits concernent essentiellement la production de stations de traitement d'eau usée. 



  L'invention s'applique cependant aussi bien à la production de stations de traitement d'eau et en effet beaucoup d'équipements concernés sont similaires, par exemple les cuves de décantation. 



  L'invention n'est pas limitée aux modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus, mais peut être variée dans sa construction et ses détails.



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  Production of a water and wastewater treatment station.



  The present invention relates to the production of water and wastewater treatment plants, in particular with regard to the stages of design and development of prototypes.



  In recent years there has been a growing awareness of environmental issues and there is a particular interest in the treatment of water and wastewater. This has resulted in increasingly stringent requirements for treatment facilities, which in many cases has led to an increase in the steps and components of the stations involved in an overall treatment process. In processing station production, it is essential that all components of the station and the equipment that is installed work in coordination to provide an effective overall processing process. This becomes more and more difficult as the equipment components become more and more complex.

   An example of such equipment consisting of a settling apparatus for the treatment of waste water is described in US Patent No.



  4711716 (Calltharp).

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  To help in the design and production of water and wastewater treatment plants, engineers have traditionally used models of physicochemical and biochemical reactions either manually or by computer means and they then design by hand the station according to the results of the various models. This takes a long time and can sometimes lead to the production of equipment components for a station which are not fully adapted and which, over time, lead to a lack of efficiency of the treatment station.



  Various systems have been designed to facilitate the command and control of operations in a water and wastewater treatment plant. For example, U.S. Patent No. 5,063. 505 (Pâte Systems Inc.) discloses a system which calls for the establishment of a database, selecting a space for analysis, selectively reviewing and modifying the database and determining the flow and the degree of hydraulic surface for special situations. PCT patent No WO 91/07642 (Petroff) describes a system for determining the average speed of a fluid for a cross section of the fluid flow.

   Such systems are undoubtedly useful in controlling the operations of

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 At the station, however, little work has gone into the development of automatic systems for station production.



  The invention aims to provide such a system.



  According to the invention, a method for producing a water and wastewater treatment station is proposed, the method comprising the following steps: - pre-storage of a set of data on the incoming flows hereinafter referred to as tributaries , relating to the characteristics of the tributaries intended to be treated; - pre-storage of a set of material data concerning the performance of materials in the pipes and other functions in the treatment plant; - reception of characteristic input signals and capture of the data contained in these signals in a working memory space;

   - activation of a simulator to simulate the biochemical reaction in a part of a complete treatment plant, the simulator automatically searches for data from pre-stored sets of data on tributaries and equipment and also from memory of work;

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 - the activated simulator generating data of required conditions and automatically activating an equipment model by transmitting the data signals of the requirements to the equipment model; - the equipment model automatically processes the requirements data signals and generates feedback signals transmitted to the simulator which re-generate requirements data after analysis of the parameter feedback signals;

   - after analysis of the return signals from each set of activated equipment models, the simulator activates a selected equipment model for the generation of output signals; - the selected equipment model automatically generates production control signals; and - transmission of the production signals to the production equipment for the production of water and wastewater treatment stations.



  Preferably the method includes the additional step of pre-storing production control reference signals, and wherein the equipment model includes means for automatically searching for production control reference signals for generation of production signals. real controls for transmission.

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  According to another mode of implementation, a primary equipment model then activates a set of secondary models which is associated therewith.



  In another embodiment, there is two-way communication between the secondary and primary equipment models for the final activation of a selected secondary equipment model.



  Ideally, secondary equipment models generate production control signals under the general control of the connected simulator.



  The method preferably includes the additional steps of activating another simulator for another part of the processing plant and the subsequent generation of control signals after activation of the equipment models.



  According to an additional embodiment, a plurality of models of equipment is provided associated with the simulator of the mud tank activated by aeration and preferably, such models of equipment include a model of vertical aerator, a model of fine bubble diffuser and a rotor model.

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  The invention will be more clearly understood from the following description of certain embodiments, given by way of example only with reference to the accompanying drawings in which: FIG. 1 is a block diagram illustrating a process for the design and production of a wastewater treatment plant; fig. 2 is a diagram showing the data flows according to the method; figs. 3 (a), 3 (b) and 3 (c) are diagrams showing the different equipment which forms the basis of a primary model of equipment used in the process; fig. 4 is a more detailed diagram showing the equipment of FIG. 3 (a); fig. 5 is a detailed diagram showing other
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 equipment forming the basis for a model of primary equipment;

   fig. 6 is a set of graphics showing the manner in which the data is stored in the equipment model.



  A design and production process is now described with reference to the drawings. The incoming data files 33 and the hardware data files 34 are initially generated in steps 10 and 11 by a computer controller, the size of the files being

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 the order of 100 to 250 KB. the incoming data files - which are generated in step 10 and indicated by the reference numeral 33 in FIG. 2-stores the data relating to the behavior of tributaries of different types, the tributary being characterized according to various parameters such as biological oxygen demand (BOD).

   The hardware data files generated in step 11 and indicated by the reference numeral 34 in FIG. 2 concerns the characteristics of the equipment used to equip water and wastewater treatment plants. For example, a data file can contain characteristic data relating to cast iron pipes. Other data files are generated concerning the characteristics of other parameters of the plant and these are indicated generally by the reference numeral 35 in FIG. 2.



  As shown in Figure 1, the data files are updated based on new data that becomes available on the various characteristics.



  As shown in step 12 of fig. 1, the input signals are received on lines 30 at doors 31, the signals being stored in a working memory 32 of the computerized device. These input signals relate to the parameters of the processing plant to be designed and produced. These parameters can be received in real time from sensors mounted in an existing station to

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 accumulation of data concerning the design of a new factory operating under similar conditions.



  Alternatively, the data can be entered at user interfaces. The input data includes data relating to the following:
Chemical oxygen demand (COD), for example 500 mg / 1
Biological oxygen demand (BOD), for example 250 mg / ml
Total nitrogen Keldahl - e.g. 80 mg / ml pH level, e.g. 6.5 to 8.0
Dry weather flow (FTS) - for example 1 per day
Flow variation, expressed by a ratio such as 6 x the FTS as a rain time multiplier.



  In addition, other input signals may be received such as those indicating the level of phosphorus, for example 10 to 15 mg / l, and also certain design requirements for example an indication that a specific industry will influence the above parameters.



  As shown in step 13 of fig. 1, a process model or a simulator 36 or 37 is activated using the interactive inputs 14 of a user. Thus, the automatic process is initially activated by an engineer using his experience in this technology.

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 According to this embodiment, there are two simulators or models of processes, the model 36 being for the precipitation-flocculation process and the model 37 for the aeration process. In general, a process model concerns the operation of a major part of a treatment plant. Each model simulates the physico-chemical and biochemical reactions for the particular process occurring such as precipitation in waste water or activation of waste water in a mud tank.

   The biological activity leading to degradation is essential in this respect.



  The simulators 36 and 37 are supplied with data from the working memory 32 storing the input signals as well as by the various files 33, 34 and 35. An important aspect of the invention consists in the fact that the simulator activated, say the aeration tank simulated by aeration, generates signals of required values indicating the requirements so that the station can materially apply the process.



  As shown in fig. 1, these signals are transmitted to an automatically activated equipment model. Material data files are used for equipment models to determine the capacity of associated equipment. to meet the requirements of the process indicated by the simulator. In this form of

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 realization, there are three primary equipment models, including a vertical aerator, a fine bubble diffuser, a squirrel cage rotor, corresponding to models 38,39 and 40 respectively. Each primary model relates to the operation of an important component of the equipment, for example a vertical aerator 50 such as that shown in FIG. 3 (a) and fig.



  4. A diffuser 70 with fine bubbles such as that shown in FIG. 3 (c) and a cage rotor 62 such as that shown in FIG. 3 (b). As shown in figs. 3 (a) and 4, the vertical aerator comprises a cylindrical tank 51 with an agitating wing 52 rotating on a vertical axis and actuated by a drive motor 53 and a clutch 54. Various dimensions having an effect on the operation of the vertical aerator 50 are indicated by the references a, b, c, d, e, j and k in fig. 4. The squirrel cage rotor 62 shown in fig. 3 (b) has a cylindrical tank 61 with a rotor rotating around a horizontal axis and which can be moved vertically to different positions in the wastewater.

   The diffuser 70 with fine air bubbles shown in FIG. 3 (c) also has a horizontal tank but in this case it is activated by the injection of air bubbles at the base of the tank. For the sake of clarity, only the primary equipment models associated with the simulator 37 are indicated in the diagram in FIG. 2, and it will be understood that many other models will be present in practice.

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  In fig. 6, the nature of the data that is stored in the primary equipment model is shown in graphical form. In this case, the required power, the oxygen concentration and the speed are plotted according to the immersion of the rotor. The processor of each primary equipment model automatically activates a number of secondary equipment models as shown in step 17 in fig. 1. In this embodiment, two models of secondary equipment 41 and 42 are shown, each relating to the diffuser 39 of fine air bubbles. A secondary equipment model stores data characterizing the performance of the different types of equipment included in a category.

   For example, both a bottom membrane air diffuser and a spiral diffuser that form the basis of secondary equipment models 41 or 42 fall into the category of diffusers with fine air bubbles and are thus associated with primary equipment model 39. The bottom membrane diffuser has a large number of rubber membranes for injecting diffuse air, the membranes being located near the bottom of the diffuser. The spiral-type diffuser includes means for rotating water in a spiral arrangement along the tank, in which the air membranes are located along the periphery of the tank.

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  The activated simulator receives the demand value signals from the activated process model, such demand values possibly relating to aspects such as the oxygen demand for a part of the equipment. These simulator output signals are stored in a common space of the working memory 32, where they are identified by reference to a common header which is recognized by the equipment models concerned which, subsequently, seek the data as indicated by the data flow line in fig. 2. The primary equipment model and the activated secondary equipment models generate data defining their performance under the conditions indicated by the demand value signals transmitted from the process model.

   This data is transmitted as a return parameter to the simulator as indicated by the return lines 18 in FIG. 1 st cycles continue until appropriate equipment models have been activated.



  An important aspect of the invention is constituted by the fact that the appropriate simulator is constructed to automatically analyze the return parameter signals transmitted on the lines 18 in order to determine whether the specific parts of equipment meet the set of criteria.

 <Desc / Clms Page number 13>

 



  If so, the production control signals are generated by the primary and secondary equipment models with reference to the pre-stored production control reference signals 43 stored in the computer equipment. The production control signals 43 may relate, for example, to the characteristics of a plotter to produce the engineers' drawings for the factory, or alternatively may relate to the characteristics of automatic welding or digital machines for the production of the station.

   The reference data sought in file 43 and the variable data generated by the equipment models are combined to generate production control signals as shown in step 20 of FIG. 1 and the equipment process is controlled as indicated in step 21.



  After decision step 22, another simulator can be activated if it is required for the particular wastewater station, and steps 14 to 21 are then repeated if this is the case. Otherwise, the process is terminated.



  In the example shown in fig. 2, there will be two simulators activated, in particular, the simulator 37 of the activated sludge tank by aeration, followed by the simulator 36 of

 <Desc / Clms Page number 14>

 settling tank since these processes follow one another in a wastewater treatment plant.



  The embodiments described relate essentially to the production of wastewater treatment plants.



  The invention however applies equally well to the production of water treatment stations and indeed many of the items of equipment concerned are similar, for example the settling tanks.



  The invention is not limited to the embodiments described above, but can be varied in its construction and its details.


    

Claims (11)

Revendications : 1. Procédé de production de station de traitement d'eau et d'eau usée, ledit procédé comportant les étapes suivantes : - pré-stockage d'un ensemble de données sur les flux entrants dénommés ci-après affluents, relatives aux caractéristiques des affluents destinés à être traités ; - pré-stockage d'un ensemble de données de matériel concernant la performance des matériaux dans les tuyauteries et d'autres fonctions dans l'usine de traitement ; - réception de signaux d'entrée caractéristiques et capture des données contenues dans ces signaux dans un espace mémoire de travail ; Claims: 1. Method for producing a water and wastewater treatment station, said method comprising the following steps: - pre-storage of a set of data on the incoming flows hereinafter referred to as tributaries, relating to the characteristics tributaries intended to be treated; - pre-storage of a set of material data concerning the performance of materials in the pipes and other functions in the treatment plant; - reception of characteristic input signals and capture of the data contained in these signals in a working memory space; - activation d'un simulateur pour simuler la réaction biochimique dans une partie d'une usine de traitement complète, le simulateur recherchant automatiquement les données à partir des ensembles pré-stockés de données sur les affluents et le matériel et également à partir de la mémoire de travail ; - le simulateur activé générant des données d'exigence et automatiquement activant un modèle d'équipement en transmittant les signaux de données des exigences au modèle d'équipement ; <Desc/Clms Page number 16> - le modèle d'équipement traite automatiquement les signaux de données des exigences et génère des signaux de retour transmis au simulateur qui re-génèrent des données des exigences après analyse des signaux de retour de paramètre ;  - activation of a simulator to simulate the biochemical reaction in a part of a complete treatment plant, the simulator automatically searches for data from pre-stored sets of data on tributaries and equipment and also from memory of work; - the activated simulator generating requirement data and automatically activating an equipment model by transmitting the requirements data signals to the equipment model;  <Desc / Clms Page number 16>  - the equipment model automatically processes the requirements data signals and generates feedback signals transmitted to the simulator which re-generate requirements data after analysis of the parameter feedback signals; - après analyse des signaux de retour de chaque jeu de modèles d'équipement activés, le simulateur active un modèle d'équipement sélectionné pour la génération de signaux de sortie ; - le modèle d'équipement sélectionné génère automatiquement des signaux de contrôle de production ; et - transmission des signaux de production à l'équipement de production pour la production de station de traitement d'eau et d'eau usée.  - after analysis of the return signals from each set of activated equipment models, the simulator activates a selected equipment model for the generation of output signals; - the selected equipment model automatically generates production control signals; and - transmission of the production signals to the production equipment for the production of water and wastewater treatment stations. 2. Procédé selon la revendication 1 comprenant l'étape supplémentaire de pré-stockage de signaux de référence de contrôle de production, et dans lequel le modèle d'équipement comprend des moyens pour automatiquement rechercher les signaux de référence de contrôle de production pour la génération de signaux de contrôle réels pour transmission. <Desc/Clms Page number 17> 2. Method according to claim 1 comprising the additional step of pre-storage of production control reference signals, and in which the equipment model comprises means for automatically searching for the production control reference signals for generation. of actual control signals for transmission.  <Desc / Clms Page number 17>   3. Procédé selon les revendications 1 et/ou 2 dans lequel le modèle d'équipement qui est activé par le simulateur est un modèle d'équipement primaire, le modèle d'équipement primaire activant par après un jeu de modèles secondaires qui y est associé. 3. Method according to claims 1 and / or 2 wherein the equipment model which is activated by the simulator is a primary equipment model, the primary equipment model subsequently activating a set of secondary models which is associated therewith. . 4. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel il y a une communication bi-directionnelle entre les modèles d'équipement secondaire et primaire pour l'activation finale d'un modèle d'équipement secondaire sélectionné. 4. Method according to any one of the preceding claims, in which there is a two-way communication between the secondary and primary equipment models for the final activation of a selected secondary equipment model. 5. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les modèles d'équipement secondaires génèrent des signaux de contrôle de production sous le contrôle général du simulateur connecté. 5. Method according to any one of the preceding claims, in which the secondary equipment models generate production control signals under the general control of the connected simulator. 6. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes comprenant de préférence les étapes supplémentaires d'activation d'un autre simulateur pour une autre partie de l'usine de traitement et la génération subséquente de signaux de contrôle après activation des modèles d'équipement. 6. Method according to any one of the preceding claims, preferably comprising the additional steps of activating another simulator for another part of the processing plant and the subsequent generation of control signals after activation of the equipment models. . 7. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les simulateurs comprennent un simulateur de cuve de décantation. <Desc/Clms Page number 18> 7. Method according to any one of the preceding claims, in which the simulators comprise a settling tank simulator.  <Desc / Clms Page number 18>   8. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel les simulateurs comprennent un simulateur de cuve de boue activée. 8. Method according to any one of the preceding claims, in which the simulators comprise an activated sludge tank simulator. 9. Procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes dans lequel il y a une pluralité de modèles d'équipement associé au simulateur de cuve de boue activée par aération. 9. Method according to any one of the preceding claims, in which there is a plurality of models of equipment associated with the aeration tank simulator activated by aeration. 10. Procédé selon la revendication 9 dans lequel lesdits modèles d'équipement comprennent un modèle d'aérateur vertical, un modèle de diffuseur de fines bulles, et un modèle de rotor à cage d'écureuil. 10. The method of claim 9 wherein said equipment models include a vertical aerator model, a fine bubble diffuser model, and a squirrel cage rotor model. 11. Station de traitement d'eau usée produite par un procédé selon n'importe laquelle des revendications précédentes. 11. Waste water treatment plant produced by a process according to any one of the preceding claims.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL325558A1 (en) * 1996-07-17 1998-08-03 Paolo Sangermano Automatic system for monitoring fluids with data transmission to a control station
ATE197195T1 (en) * 1997-06-06 2000-11-15 Christoph H Tanner PROCESS CONTROL METHOD AND EQUIPMENT CONTROL SYSTEM
DE59804906D1 (en) * 1998-10-29 2002-08-29 Endress & Hauser Gmbh & Co Kg Device for use in an industrial process and plant with such devices and method for simulating the operation of such a plant
US20090032446A1 (en) 2007-08-01 2009-02-05 Triwatech, L.L.C. Mobile station and methods for diagnosing and modeling site specific effluent treatment facility requirements
US8790517B2 (en) 2007-08-01 2014-07-29 Rockwater Resource, LLC Mobile station and methods for diagnosing and modeling site specific full-scale effluent treatment facility requirements

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4478783A (en) * 1981-12-07 1984-10-23 The Babcock & Wilcox Company Nuclear power plant feedwater controller design
DE3390539C2 (en) * 1983-10-14 1990-03-08 Ford Werke Ag Method for operating an adaptively controlled technical process
US5202837A (en) * 1990-07-12 1993-04-13 Coe Carlos J Material consolidation modeling and control system

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