CN101369135B - 污水处理智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理智能管理系统，它包括：数据采集装置、数据处理装置、实时控制装置、数据存储装置，工艺数学模型装置及智能控制装置；数据存储装置把这些数据贮存起来，实时控制装置进行实时控制计算，将计算后的调节量通过输出接口实时控制运行的设备，并将计算后的值输入所述数据存储装置中。工艺数学模型装置根据处理后的数据进行工艺优化和改进的计算，计算出最佳的运行数值送给所述智能控制装置进行智能控制运算，并从数据存储装置中调出知识和经验计算出最佳控制值至输出接口对相应设备进行控制和调节，并把控制值送给数据存储装置进行贮存。

Description

污水处理智能管理系统

技术领域

本发明涉及一种智能管理系统，特别涉及一种污水处理工艺的改进和智能控制相结合的污水处理智能管理系统。

背景技术

污水处理是一个新兴的行业，污水处理的许多理论尚在发展并有待进一步完善。对于城市污水处理而言，由于生化处理技术在目前城市污水处理厂的建设和运行方面有着无可争辩的技术经济优势，国内外绝大多数的城市污水处理厂都采用了生化处理技术，而生化处理系统就成为了城市污水处理厂的核心所在。

生化处理技术用于污水处理迄今虽然已有百年历史，但其相关的基础理论却是在近二十余年中逐步得到基本的确立。长期以来，城市污水生化处理系统的工艺设计基本都是通过由有机负荷为单一变量的经验法进行设计的，有关的参数也主要由以往工程的经验得出。这样的设计方法，一方面忽视了污水中氮磷污染物浓度不同带来的影响，另一方面已在运行的生化处理系统不能根据本身特点和环境条件的变化调整运行参数，使本可灵活运行的系统成为死板的机械模式。近年来，污水生化处理的基本理论业已基本成熟，但错误的设计理念还在继续，一些由国外商家主导的“模式工艺”仍大行其道，使得先进的工艺理念的推广受到严重的阻碍。

由于城市污水在原水水质和处理要求方面有着普遍的共性，虽然目前用于城市污水处理的生化工艺技术在名称和外在形式上形形色色，但就主要的机理而言却大同小异，甚至可以说是基本一致，根据现有的工艺理论已为建立一个粗放型的工艺数学模型提供了基本的理论基础，为进行污水处理智能管理系统研究的思想基础和基本依据。

申请日为1999年11月1日，公开号为CN1110962A的中国发明专利公开了一种用于市政污水处理系统中的鼓风曝气自动反馈控制系统，该系统实质是在污水处理中探测D01、D02、COD、PH等参数，通过上述探测的参数在电脑中计算出氧气需求量，电脑将氧气需求量变为对变频器的控制信号，用控制变频器的方式控制鼓风机的转速，从而控制曝气量；这种方法只有一个反馈控制系统，而从鼓风机转速的变化到曝气需求量变需要一个时间过程，导致经常出现鼓风机转速的变化到曝气需求量不匹配、曝气效果不佳等现象。

申请日为2002年12月15日，公开号为CN1387099A的中国发明专利公开了一种SBR工艺模糊控制方法及控制装置，方法步骤如下：(1)测定计算曝气量的参数；(2)将参数输入模糊控制装置主机；(3)将参数数学信号转换成模糊控制信号；(4)将模糊控制信号输出至执行机构；(5)执行机构指挥曝气继电器、进水继电器、出水继电器对污水处理系统的曝气量和反应时间进行在线控制。这种技术方案与上述专利的技术方案相同，只是参数多测定了几种，控制方案还只有一个反馈控制系统。

申请号为200510021025.0的发明专利公开了一种曝气量多变量多系统智能式控制系统，采用前馈控制系统和反馈控制系统，然后通过加法器把二个控制系统所需的需氧量加起来控制供氧设备。其目的是通过各种控制方法控制供氧量，由于溶解氧在各段处理过程中的DO???值是固定的，其目的主要是节约供氧量，但其节能降耗效果甚微，根本无法解决减排。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种污水处理智能管理系统，从污水处理工艺理论着手，运用数学模型，对现行工艺进行智能优化和改进再结合智能控制方法，对污水处理全过程进行智能控制。

本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实现：

一种污水处理智能管理系统，其特征在于，它包括：

——把污水处理过程中的所有运行参数包括：进水流量、COD/BOD、TN、TP、TKN、SS、PH、水温和工艺设备运行工况全部采集进来的数据采集装置；

——把数据采集装置送来的数据逐一进行处理的数据处理装置；

——从数据处理装置送来的数据与原设定值进行比较，计算出偏差，根据偏差来计算调节量并实时控制运行设备的实时控制装置；

——存储系统所有采集和运算结果的数据、各种污水处理工艺的经验知识等数据及表格，方便其他装置调用的数据存储装置；

——用来核算污水处理过程是否处在最佳运行状态，并能用来进行污水处理厂的工艺设计，污水处理工艺优化和污水处理运行模式的改进的工艺数学模型装置；

——把工艺数学模型计算出来的一些数值进行汇总后用智能模糊控制方法进行运算，计算出的变量输送到系统的输出接口对相应设备进行控制和调节的智能控制装置；

所述数据采集装置将采集到的系统的参数由所述数据处理装置进行处理，将处理后的结果传输给所述实时计算控制装置和所述工艺数学模型装置以及所述数据存储装置中。所述实时计算控制装置进行计算，将计算后的调节量通过输出接口实时控制运行的设备并将计算后的值输入所述数据存储装置中，所述工艺数学模型用来核算污水处理工艺参数是否处在最佳运行状态，如果不是则会计算出一些数值送给智能控制装置。所述智能控制装置从工艺数学模型输入的一些数值并调用所述数据存储装置中存储的数据进行分析汇总后进行智能运算计算出控制调节值由输出接口控制相应的污水处理设备。

所述污水处理智能管理系统还包括一用于显示当前采集到数据的数据图形显示装置，所述数据图形显示装置与所述数据存储装置连接。

所述污水处理智能管理系统还包括一报表打印装置，所述报表打印装置与所述数据存储装置连接，方便将所述数据存储装置中的数据打印出来。

本发明的理论基础如下：

虽然城市污水的原水水质因各种因素的影响在不断发展变化，但所面临的主要处理对象仍是有机物、氮及磷等污染物，因此，与有机物、氮及磷等有关的CODcr、BOD5、TN、NH3-N及TP等指标也是污水处理出水的主要监控对象。

污水中的有机污染物的去除主要是通过微生物的好氧与缺氧降解及与之有关的生物吸附及生物絮凝来进行的。对于污水中愈来愈多的难降解有机物，可通过厌氧水解提高或改善其可生化性，但最终降解仍需通过好氧或缺氧处理来完成。

氮的去除是遵循自然界氮循环的机理，通过人工控制强化处理效果来进行的。其过程一般是：首先在好氧条件下通过硝化菌将污水中的氨氮转化为硝酸氮(NOX--N)，然后在缺氧条件下，通过反硝化菌，利用水中碳源或以生物污泥为碳源将硝酸氮还原为氮气从水中逸出，从而达到脱氮的目的。在生物脱氮过程中，要将硝酸氮还原为氮气，除了必须具备适当的环境条件外，还必须有充足的碳源充当电子供体。一般认为，污水的硝化过程总是在碳化过程之后进行的，因此在进行生物脱氮时可采用两种方式提供碳源：其一是利用原水中的有机物作碳源脱氮，通过硝化液回流来实现脱氮，A/O法及其衍生工艺是其典型代表；其二则是利用生物污泥作碳源脱氮。由于利用生物污泥作碳源脱氮不但效率低且会导致泥水分离困难，在实际应用中一般很少使用。各种所谓的脱氮工艺虽然在构造形式和工艺名称上花样百出，然而万变不离其宗，就工艺过程原理而言，均不出上述两种方法的范畴。

生物除磷是在厌氧条件下聚磷菌利用污水中易降解有机物大量合成PHB(聚β羟丁酸)，同时释放体内的磷，在好氧条件下通过降解体内的PHB，为贮存能量，大量吸收液体中的磷，在生化系统中排出富磷剩余污泥的同时达到除磷的目的。

在污水处理工艺过程中，厌氧段是相对比较独立的，它对系统的影响主要在于释磷程度和最终的除磷效果，而碳化(有机物的好氧降解)与硝化(有机氮与氨氮转化为硝态氮的过程)及反硝化(硝态氮利用碳源转化为氮气被脱出的过程)是相互关联的，其主要影响因素包括：流量、原水水质、水温、系统的污泥浓度、泥龄、硝化液回流比和溶解氧浓度等。对除磷来说，其主要因素包括：原水的总磷指标、污泥的含磷量和系统剩余污泥排放量。在众多的变量中，流量、水温及原水水质指标是原始变量，而污泥浓度、泥龄、硝化液回流比、溶解氧浓度、剩余污泥排放量及污泥含磷量等是因变量。

本发明的污水处理智能管理系统的主要作用就是根据原始变量的变化通过各种可控因素如污泥浓度、泥龄、硝化液回流比及溶解氧浓度等的调整，使系统能够根据各种原始变量的变化，保证安全工作、达到最佳效果或实现运行状态最优化才能达标。

维持污水处理工艺内部各种关系的平衡看似微妙、复杂，其实则不然。首先，工艺的基本机理是明晰的，各变量对工艺的影响趋势是可以预测和判定的；其次，基于现有理论的一些数学关系式为建立各主要变量之间的数学模型框架创造了基本条件；再次，各主要变量值通过直接监测或数学计算都可得到，主要控制参数则可在系统运行过程中通过数据库建立模拟函数，进而可不断地进行优化调整；此外，由于生化处理系统的池体容积都比较庞大，水力停留时间一般都较长，系统的泥龄则更是长达15～30天，系统有着很大的稀释作用和缓冲能力，对于水质变化而言，其瞬时变化对系统的影响都是微不足道的，而其稳定变化可在对监测数据进行综合分析的基础上取得。由于多数可控因素(如污泥浓度与泥龄等)的调整都是比较缓慢的，其因应水质瞬时变化进行调整是不可能的，但却能够因应稳定变化进行必要的调整。对于水量而言，虽然城市污水的流量瞬息万变，但对污水处理系统来说，进水流量的变化实际上仅限于水泵机组的若干种组合情况。由于流量受水位控制系统的影响而呈随机变化，让一些调整缓慢的可控因素因应流量的变化是不可能的、同时也是不必要的，但对诸如硝化液与污泥回流量等措施来说，进水流量的瞬时变化不但是可能的而且是必要的，因为，其即时的调整不但有利于系统的稳定，同时也有利于系统的最优化运行和实现最佳运行效果。

本发明的原理如下：

本发明的污水处理智能管理系统是在特定条件下保证出水达标为前提来进行的设计，在实际运行中，污水的流量、水质及环境条件都在经常发生变化，为了在任何情况下都使系统能够在最佳状态下运行，就有必要结合运行条件的变化对系统做出相应的调整。工况的调整应结合流量、水温及进水有机物与氮磷指标的变化等因素进行。

本发明的污水处理智能管理系统，通过对现有污水处理厂的现行工艺进行优化、改进，再应用智能控制方法对污水处理进行智能控制就能达到新的排放标准，既节省了很多建设投资，节省能源又缩短了很多时间，达到提前减排达标的目的，实现本发明的目的。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1是本发明的系统原理图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，一种污水处理智能管理系统，它包括：数据采集装置1、数据处理装置2、实时计算控制装置3、数据存储装置4、工艺数学模型装置5及智能控制装置6。

数据采集装置1把污水处理过程中的所有运行参数和工艺设备运行工况全部采集进来包括原水流量Q、温度T、和原水水质BOD5/CODcr、酸碱度PH、总氮、总磷、污泥浓度MLSS及污水处理过程中的溶解氧DO、ORP、污泥回流比，以及出水的BOD5/CODcr、氨氮Na、总磷，以及工艺设备，如提升泵、水下搅拌机、鼓风机、回流污泥泵，剩余污泥泵等运转情况。

数据采集装置主要采集的数据有：模拟量输入4～20mA信号一般为流量和水质仪表输出信号，简称AI；开关量输入信号一般为设备运行信号，简称DI；模拟量输出4～20mA信号一般为设备的调节命令信号，简称AO；开关量输出信号一般为设备的开停命令信号，简称DO；还有现场总线信号，简称FB。

数据处理装置2把数据采集装置1送来的数据逐一进行处理，如上、下限比较，量程转换，事故信号分析，不规则数据过滤，数据格式化，开、停运行等信号分类等等。

数据经处理后立即存入数据存储装置4，同时把有关控制计算的数据传输给实时计算控制装置3进行设定值比较和偏差运算。

实时计算控制装置3包括控制偏差计算单元31和实时控制算法单元32；控制偏差计算单元31将从数据处理装置2传输过来的数据作为有用可信的数据与原设定值进行比较，计算出偏差，根据偏差来计算调节量，如进水流量增加偏差计算单元及时计算出污泥回流量和内回流量，又如反硝化速率增加采用控制回流比；又如调节阀的开度采集来数据的开度为45％而设定值为50％，偏差为-5％，在该模拟量输出口应增加5％的电流输出。

实时控制算法单元32主要用于控制工艺运行设备的开、停，比如：集水井污水提升泵根据水位高低决定提升泵开、停数量；粗、细格栅去污机由螺旋输送机定时开、停或根据格栅前后水位差信号达到某设定值启动；水下推进器根据厌氧池、缺氧池运行情况决定开、停数量和运行时间。

数据存储装置4包括数据库41、知识库42；数据库41用来存储系统所有采集和运算结果的数据，数据库41分实时数据库和历史数据库。

实时数据库：数据采集装置1把实时采集的数据经处理后立即存入实时数据库，实时数据库分辨率为秒级，实时数据库与所述数据图形显示装置7连接，将实时数据显示和刷新并为实时趋势曲线显示提供数据，可对某些参数实时变化进行分析研究。

历史数据库：历史数据库定时每隔15分钟从实时数据库复制过来，历史数据库分辨率为15分钟，时间分隔为0分、15分、30分、45分，一个小时4个数据点，一天96个点，满足一般曲线显示的要求；历史曲线一幅画面对应显示4条，可对某一天4个相关参数变化情况进行对比，亦可用同一参数不同时间变化情况进行分析比较。

知识库42存放了各种污水处理工艺的经验数据和表格；例如θ污龄、Y产泥率系数、水力停流时间、各种修正系数等等，又如反硝化设计参数表，活性污泥最小泥龄参考表，反应池MLSS取值范围表，降解含碳有机物单位耗氧量表、BOD负荷波动系统表、二沉池最大表面的负荷表、SVI设计值表等等；这些表格和数据以及一些污水处理重要经验数据都是经验的积累和理论的总结，对优化工艺非常有用。

由于污水处理过程中的变化因素众多，问题极为复杂，为了便于建立有关的基本模拟函数，结合污水处理系统的实际运行情况特进行如下假设：

1、系统的控制参数如污泥负荷率、产泥系数等在有限时间内为常量。

2、系统污泥的成分在有限时间内不变。

$Q_r=\frac{X}{X_r-X}Q---\left(1\right)$

式中：Qr—回流污泥流量m3/h

      Xr—回流污泥浓度g/L

      X—系统污泥浓度g/L

      Q—污水平均流量m3/h

Qoer＝RoeQ-Qr                                              (2)

式中：Qoer——硝化液回流流量m3/h

      Roe——硝化液回流比

$\mathrm{\μ}={0.47}^{\frac{N_a}{K_n+N_a}{e}^{0.098(T-15)}}---\left(3\right)$

式中：Na——氨氮

Kn＝10^{(0.051T-1.158)}

$\mathrm{\θC}=F^{\frac{1}{\mathrm{\μ}}}---\left(4\right)$

式中：θC——泥龄

      F≈1

ΔX＝∑Y1Q(SO-Se)                                      (5)

式中：ΔX—产泥量m3

      Y1—BOD产泥率系数

      SO——进水BOD mg/L

      Se——出水BOD mg/L

$X_1=\frac{(N_k-N_a)Q}{L_{\mathrm{NH}3}{V}_{\mathrm{oe}}}---\left(6\right)$

式中：X1——污泥浓度

      Nk——凯氏氮mg/L

      Voe——反硝化容积m3

      LNH3——氨氮负荷

$X_2=\frac{\mathrm{\ΔX}\·\mathrm{\θ}}{V_A+V_C+V_{\mathrm{oe}}}---\left(7\right)$

式中：VA—厌氧池容积 m3

VC—碳化区容积       m3

Voe—硝化区容积      m3

X＝max{X1，X2}                                            (8)

式中：X—系统污泥浓度

$R_{\mathrm{oe}}=\frac{N_k-N_{\mathrm{te}}}{N_{\mathrm{te}}-N_a}---\left(9\right)$

式中：Roe——硝化液回流比

      Nte——出水总氮mg/L

      Na——氨氮mg/L

$X_a=\frac{(N_K-N_{\mathrm{te}})Q-0.12\mathrm{\ΔX}}{\mathrm{Loe}{V}_c}---\left(10\right)$

式中：Xa——反硝化污泥浓度

$X_{\mathrm{oe}}=\frac{(N_k-N_a)Q}{{L_{\mathrm{NH}3}V}_{\mathrm{oe}}}---\left(11\right)$

式中：Xoe——硝化液污泥浓度mg/L

      X＝max{Xa，Xoe}                                 (12)

$X=[\frac{(N_K-N_{\mathrm{te}})Q-0.12\mathrm{\ΔX}}{\mathrm{Loe}}+\frac{(N_k-N_a)Q}{L_{\mathrm{NH}3}}]\·\frac{1}{V_o}---\left(13\right)$

式中：Loe——硝化负荷

      Vo——好氮区容积m3

$X_3=\frac{(S_0-S_e)Q-2.86R_{\mathrm{oe}}(N_k-N_a)Q}{L_c{V}_c}---\left(14\right)$

ΔP＝Q(TPO-TPe)                                      (15)

式中：ΔP—需除磷量mg/L

     TPO——进水磷浓度mg/L

     TPe——出水磷浓度mg/L

ΔP1＝Cp·ΔX                                          (16)

式中：Cp——除磷率

ΔP1——实际除磷量mg/L

$X_2=\frac{\mathrm{\ΔP}-\mathrm{\Δ}{P}_1}{\left(V_o\right)C_P}+X_1---\left(17\right)$

式中：X2——当前污泥浓度g/L

按照上述公式结合污水进水流量、水温、有机物和氮磷指标的变化进行调整，使系统在任何情况下都能够在最佳的运行状态，保证出水达标。

工艺数学模型5按照本发明基本模拟函数计算公式(1)—(17)用计算机软件编制成。可以用来污水处理厂工艺设计，污水处理工艺优化和污水处理运行模式改进。本发明主要用来污水处理工艺优化。根据污水进水流量、水温、有机物和氮磷指标，运用上述公式进行计算，计算出调整量及时进行调整。

调整详见下面说明。

1)流量的影响

由于进入污水处理系统的流量是随机瞬时变化的，而泥龄和污泥浓度等的调整往往要很长的时间，根本无法因应流量的变化，固泥龄和污泥浓度可根据最大日流量设定，而硝化液与污泥的回流量则可根据实际运行流量进行及时调整，考虑到系统的水力停留时间较长、稀释缓冲能力很强等因素，执行调整时可结合实际停留时间适当滞后一段时间。

2)水温的影响

水温降低时生物活性降低，反应速度下降，微生物的时代时间变长，此时需要通过提高污泥浓度、增大生物量来保证生化系统的容积负荷率不下降。对系统来说，对水温最为敏感的是硝化菌，固有必要通过核算硝化速率重新复核保证硝化所需要的生物量(以污泥浓度来反映)和最小泥龄。计算泥龄必须大于等于设计最小泥龄，否则必须通过提高污泥浓度予以保证。

3)进水凯氏氮的影响

由于现行的排放标准对出水的总氮和氨氮都有要求，因此，进水凯氏氮的变化不仅会影响到硝化，而且还会影响到反硝化，进水凯氏氮浓度变化后必须核算硝化液回流比和污泥浓度，且同时需要保证设计泥龄不小于计算最小泥龄。

4)进水有机指标的影响

进水有机物浓度通常由CODcr和BOD5指标来反映，对以好氧为主体的生化工艺中采用BOD5指标来得更合适，进水BOD5指标的变化，首先会影响剩余污泥产量，进而会影响泥龄或污泥浓度。

5)进水总磷的影响

由于磷的去除主要取决于进水总磷指标和剩余污泥的排放量和污泥的含磷情况，而剩余污泥的量主要取决于进水有机物指标，由于维持系统污泥平衡的需要，剩余污泥排放量不能随意变动，为此，当进水总磷浓度升高时只能通过强化厌氧释磷和好氧吸收以提高污泥的含磷量，进而确保系统的除磷效果，另外，还可通过提高污泥浓度、扩大系统污泥总量，再通过蓄峰调谷来保证除磷效果。

在上述模型运算过程中有些数据需从知识库42中提取，而工艺数学模型5运算结果的数据应传输给智能控制装置6经行智能运算。

智能控制装置6将工艺数学模型5计算出来的数值，在智能控制装置6进行汇总后用智能模糊控制方法进行运算，其核心部分是模糊控制器，其主要由以下4部分组成：

(1)模糊化：这部分的作用是将输入的精确数据转换成模糊量，其中输入量包括外界的参考输入、系统的输出或状态等。

(2)知识库：知识库中包含了具体应用领域中的知识和要求的控制目标。它通常由数据库和模糊控制规则库两部分组成；其中，模糊控制规则可以由3种方法求得：基于人的操作经验或控制工程师的知识；基于人的操作控制行为的模糊建模；基于生产过程的模糊模型。

(3)模糊推理：模糊推理是模糊控制器的核心，它具有模拟人的基于模糊概念的推理能力。该推理过程是基于模糊逻辑中的蕴含关于系及推理规则来进行的。模糊推理是模糊控制的基础。

(4)去模糊化：去模糊化的作用是将模糊推理得到的控制量(模糊量)变换为实际用于控制的清晰量。去模糊化的方法主要有最大隶属度法、中位数法和重心法等。

经模糊控制计算出某些变量，如污泥回流比、污泥浓度、内回流比，回流硝化液浓度、水力停留时间、好氧池溶解氧浓度、剩余污泥排放量的控制和调节值送到系统的输出接口9对相应设备进行控制和调节。

污水处理智能管理系统还包括一报表打印装置8，报表打印装置8与数据存储装置4的数据库41连接，方便将数据存储装置4中的数据打印出来。

本发明中所述污水处理设备包括进水闸门、提升泵、水下推进器、鼓风机、回流污泥泵、剩余污泥泵、粗格栅、细格栅、调节阀、输砂机及螺旋输送机等设备。

实施例：

某城市污水处理厂日处理能力为50.000m³/日，处理工艺为脱氮除磷工艺，其进出水指标

进水BOD＝150mg/L SS＝200mg/L   TN＝35mg/L   TP＝4mg/L

出水BOD≤20mg/L  SS≤20mg/L    TN≤15mg/L  TP≤1mg/L(一级B标准)

按照设计计算

1.泥龄θ             13.8(d)

2.耗氧O₂             1.14(kg O₂/kg BOD)

3.污泥负荷L_s         0.08(kg BOD/kg MLSS.d)

4.回流污泥浓度St     5.88(g/L)

5.污泥回流比         104.17

6.好氧池容积V₀       28905M³

7.缺氧池容积V_D       7221M³

8.厌氧池容积V_A       4721M³

9.水力停留时间T      15(h)

10.时负荷            338(kg BOD/h)

11.硝化氨氮量        63(kg/h)

12.反硝化硝酸盐      23.75(kg/h)

13.实际需氧量        605(kg/h)

14.标准需氧量           871(kg/h)

15.需气量               15554Nm³/h

16.需反硝化率           0.54

17.实际反硝化率         0.61

该污水厂建成投产后运行基本正常能达标排放，由于最近水污染严重太湖流域蓝藻曝发致使水质下降，造成饮用水发臭，严重影响人民生活，因此国家对太湖流域附近的污水处理厂整顿普遍提高出水排放标准，从原一级B，全部升级到一级A，一级A出水指标BOD5≤10mg/L，SS≤10mg/L，TN≤15mg/L，TP≤0.5mg/L，这样该污水厂有些指标不能达标，需要进行技术改造。

针对上述问题我们对该系统进行工艺优化，对该厂实际进水污水水质和进水量进行监测，监测结果水质基本与原设计相同，在好氧池、缺氧池、厌氧池容积不变的情况下采用工艺数学模型计算，在几种优化方案中选择了最佳优化方案，使处理后污水达到一级A新指标的基础上还能节约能耗，具体数值如下：

1.泥龄θ                    13.8(d)

2.耗氧O₂                    1.14(kg O₂/kg BOD)

3.污泥负荷L_s                0.08(kg BOD/kg MLSS.d)

4.回流污泥浓度              5.88(g/L)

5.污泥回流比                104.17

6.好氧池容积V₀              28905M³

7.缺氧池容积V_D              7221M³

8.厌氧池容积V_A              4721M³

9.水力停留时间              15(d)

10.时负荷                   338(kg BOD/h)

11.硝化氨氮量               54(kg/h)

12.反硝化硝酸盐             19

13.实际需氧量               555(kg/h)

14.标准需氧量               799(kg/h)

15.需气量                   14268(Nm³/h)

16.需反硝化率               0.54

17.实际反硝化率           0.61

从上述例子中可以看出该污水处理厂出水标准提高后运用污水处理智能管理系统，不但出水减排达标，还能节省耗氧量10％。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种污水处理智能管理系统，其特征在于，它包括：

——把污水处理过程中的所有运行参数包括进水流量、COD/BOD、TN、TP、TKN、PH、DO、ORP、水温和工艺设备运行工况全部采集进来的数据采集装置；

——把数据采集装置送来的数据逐一进行处理的数据处理装置；

——从数据处理装置送来的数据与原设定值进行比较，计算出偏差，根据偏差来计算调节量并实时控制运行设备的实时计算控制装置；

——存储系统所有采集和运算结果的数据、各种污水处理工艺的经验知识等数据及表格，方便其他装置调用的数据存储装置；及

——用来核算污水处理过程是否处在最佳运行状态，并能用来进行污水处理厂的工艺设计，污水处理工艺优化和污水处理运行模式的改进的工艺数学模型装置；

——把工艺数学模型计算出来的数值进行汇总后用智能模糊控制方法进行运算，计算出的控制调节值输送到系统的输出接口对相应设备进行控制和调节的智能控制装置；

所述数据采集装置将采集到的系统的参数由所述数据处理装置进行处理，将处理后的结果传输给所述实时计算控制装置和所述工艺数学模型装置以及所述数据存储装置；所述实时计算控制装置进行计算，将计算后的控制调节值通过输出接口实时控制运行的设备并将计算后的值输入所述数据存储装置中，所述工艺数学模型用来核算污水处理工艺参数是否处在最佳运行状态，如果不是则会计算出数值送给智能控制装置；所述智能控制装置将从工艺数学模型输入的数值与调用的所述数据存储装置中存储的数据进行分析汇总后进行智能运算计算出控制调节值由输出接口控制相应的污水处理设备。

2.如权利要求1所述的污水处理智能管理系统，其特征在于，它还包括

——用于显示当前采集到数据的数据图形显示装置，所述数据图形显示装置与所述数据存储装置连接。

3.如权利要求1所述的污水处理智能管理系统，其特征在于，它还包括

——报表打印装置，所述报表打印装置与所述数据存储装置连接。

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