CN102328996B - 反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置，设有反硝化生物滤池，该滤池中设有在线进水硝酸盐传感器、在线进水溶解氧传感器和在线出水硝酸盐传感器，还设有硝酸盐测定仪和溶解氧测定仪、过程控制器、工控机；设有碳源箱、变频碳源泵、碳源流量计；进水管路上设有进水泵、进水阀门和在线进水流量计；设有反冲气泵、反冲进气阀门；碳源投加优化控制的方法，其特征包括以下步骤：1)进水；2)参数处理判断；3)变频器处理频率f_t；4)防控碳源过量投加过程；5)稳定运行过程；6)故障诊断；7)反冲洗过程。本发明可广泛应用于适用于污水深度处理和含氮工业废水处理，特别适用于生产高品质再生水，结构完善，控制精确，效果好，效率高。

Description

反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置与方法

技术领域

本发明涉及一种污水再生回用生物处理技术，具体是对反硝化生物滤池工艺碳源投加进行优化控制的装置和方法。 

背景技术

近年来，中国经济总量的迅速增加使水资源总量日渐减少。日益严重的水环境污染，使水资源的紧张局势进一步加剧，水资源问题已经成为中国经济和社会可持续发展的瓶颈。中国部分大中城市已面临严重的缺水形势，污水回用对解决城市水资源短缺蕴藏着巨大潜力，污水经过适当的再生处理，可以重复利用于河湖景观、工业冷却、绿化灌溉等多种用途，实现水在自然界中的良性循环，但由于受原污水中有机物浓度较低的限制，部分污水处理厂出水硝酸盐可高达30mg/L，无法满足污水再生利用的要求。高效低耗深度脱氮工艺仍是污水回用中的难点和重点，进一步提高污水处理厂的反硝化能力，提高对TN，尤其是硝酸盐的去除能力是污水再生回用迫切需要解决的技术难题。 

反硝化生物滤池处理工艺将生物反硝化与物理过滤技术有机结合，既可实现生物脱氮，又可进一步降低水中悬浮物。反硝化生物滤池脱氮过程中，滤料表面附着生长着的生物膜，通过微生物的反硝化作用，以有机物作为电子供体，将硝酸盐还原为氮气。反硝化生物滤池内微生物总量远高于活性污泥法，与传统活性污泥法相比，该工艺具有占地面积小，脱氮效率高，耐冲击负荷等优点。因此，该工艺为污水处理厂升级改造，实现污水再生利用的优选工艺。 

目前，我国反硝化生物虑池工艺多用于污水处理，利用污水中的有机物为碳源，完成微生物反硝化作用。我国几乎没有将反硝化生物滤池工艺用于再生水深度脱氮的应用实例。污水处理厂二级出水中的有机物绝大部分为难降解有机物，无法作为反硝化生物滤池所需的碳源。实现反硝化生物滤池长期稳定的深度脱氮，碳源约占反硝化生物滤池总运行费的90％以上，碳源投加为至关重要的环节。精准的投加外碳源，一方面，应满足反硝化过程中对碳源的需求，另一方面，需避免碳源过量投加，增加出水中有机物浓度，造成碳源的浪费。然而，截至目前，我国仅关注于反硝化生物滤池脱氮机理方面的研究，尚缺乏灵活准确的反硝化生物滤池碳源投加控制技术。 

通常污水处理厂二级出水水量和水质均随季节、原污水水质、所用污水处理工艺等而变化。因此，反硝化生物滤池运行过程中，需要根据污水处理厂二级出水水质水量对碳源投加 量进行调节与控制，以保证出水TN能够达到再生水水质要求。然而，目前常用的控制手段，不论进水硝酸盐浓度和进水水量如何变化，碳源泵均定速运转，控制准确性极低。该控制方式存在的问题：①原水中硝酸盐浓度较低时，可能造成碳源的过量投加，致使出水中有机物浓度过高，同时造成碳源的浪费；②原水中硝酸盐浓度较高时，可能造成碳源投加量不足，致使出水硝酸盐浓度过高，出水总氮(TN)难以满足再生水水质要求；③该方式仍然采用不可调节的计量泵，全过程满功率负荷运行，并未达到最佳能量的消耗水平，易造成能量的浪费。因此，传统反硝化生物滤池碳源投加控制方式，仍存在控制精度不够，易造成碳源浪费，增加生产成本，难以保证再生水稳定达标的问题。 

发明内容

本发明的目的是解决上述技术问题，提出一种反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置与方法，该装置与方法通过改变反硝化生物滤池碳源泵的运行控制方式，来保证系统所需碳源量，并引入了碳源泵的频率f作为反硝化生物滤池碳源投加过程的控制参数，合理分配碳源投加量，在保证深度脱氮效果的前提下，节约能耗和碳源消耗量，并节约电能，节省反硝化生物滤池运行费用，实现高效节能。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的： 

反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置，设有反硝化生物滤池(1)、碳源投加部件和反冲洗部件，其特征在于：在反硝化生物滤池的进水池(2)中设有在线进水硝酸盐传感器(16)和在线进水溶解氧传感器(17)，在反硝化生物滤池中的滤料层(10)上方清水区内设有在线出水硝酸盐传感器(18)，上述传感器分别与硝酸盐测定仪(20、21)和溶解氧测定仪(19)进行信号连接，该测定仪与过程控制器(24)进行信号连接，将测定仪测定的硝酸盐和溶解氧浓度的信号输入过程控制器；设有碳源箱(6)与反硝化生物滤池连通，该连通的管路上设有变频碳源泵(7)、碳源阀门(8)、在线碳源流量计(9)；所述待处理的污水进水池连通反硝化生物滤池的管路上设有进水泵(3)、进水阀门(4)和在线进水流量计(5)；设有清水池(11)，其进水口与反硝化生物滤池滤料层上部的出水口连通，清水池设有出水管与反硝化生物池的底部连通，该出水管上设有反冲进水泵(14)、反冲进水阀门(15)；设有反冲气泵(12)通过反冲进气阀门(13)与反硝化生物滤池底部连通；所述变频碳源泵由一个变频器(22)控制连接；所述变频器的频率信号、在线碳源流量计的碳源流量信号和在线进水流量计的进水流量信号也与所述过程控制器连通；过程控制器与工控机(25)进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线与过程控制器连接，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀门继电器、碳源泵继电器、碳源阀门继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继电器，这些继电器经接口依序分别与进水泵、进水阀门、碳源泵、碳源阀门、反冲气泵、反冲进气阀门、反冲进水泵、反冲进水阀门 控制连接；所述工控机与控制计算机(26)进行控制和信号连接，在该计算机中设有信号分析和控制信号发送控制程序模块。 

本发明利用上述装置进行反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制的方法，其特征包括以下步骤： 

1)进水：本发明的装置与反硝化生物滤池污水处理工艺过程同时启动，启动时所有电磁阀门和泵均处于开启状态，反冲洗水泵和气泵处于被关闭状态，进水泵将待处理的污水从进水池经进水泵、进水阀门和流量计注入反硝化生物滤池，同时，通过碳源泵、碳源阀门和流量计向反硝化生物滤池进水中投加碳源，碳源泵第n次运行频率f_n按照第n-1次运行结束时的频率f_(n-1)设定，当反硝化生物滤池首次启动时，取所用碳源投加泵的常用频率值30HZ； 

2)参数处理判断：过程控制器通过进水硝酸盐传感器、进水DO传感器和出水硝酸盐传感器测定进水硝酸盐、进水DO和出水硝酸盐浓度信号，并由硝酸盐测定仪和DO测定仪采集进水硝酸盐和DO浓度值信号；同时，采集进水流量、碳源流量和变频器频率信号；进水硝酸盐、进水DO、出水硝酸盐浓度、进水流量、碳源流量和变频器频率为反硝化生物滤池碳源投加过程的控制参数；过程控制器将得到的控制参数传给工控机，按下式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal后，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器控制变频器频率，调整碳源投加泵的运行频率f_t为f_cal； 

c_m＝2.86([NO₃ ^--N]_in-[NO₃ ^--N]_out)+1.71([NO₂ ^--N]_in-[NO₂ ^--N]_out)+[DO]_in    (1) 

式中： 

c_m——反硝化所需的有机物量，单位：mg/L； 

[NO₃ ^--N]_in、[NO₃ ^--N]_out——进出水NO₃ ^--N浓度，单位：mg/L； 

[NO₂ ^--N]_in、[NO₂ ^--N]_out——进出水NO₂ ^--N浓度，单位：mg/L； 

[DO]_in——进水中的DO浓度，单位：mg/L。 

3)变频器处理频率f_t：反硝化生物滤池运行时间t达到反硝化生物滤池设计停留时间，停止参数处理判断过程，当满足条件1≤出水硝酸盐≤(设定值-1)或者(设定值-0.1)≤出水硝酸盐≤(设定值+1)(条件①)时，变频器依据设定的出水硝酸盐浓度处理频率。 

4)防控碳源过量投加过程：出水硝酸盐不符合条件①，且满足出水硝态氮＜1mg/L(条件②)时，则按式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal后，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器控制变频器频率，调整碳源投加泵的运行频率f_t为f_cal。 

5)稳定运行过程：出水硝酸盐不符合条件①和条件②，且满足出水硝酸盐在[(设定值-1)～(设定值-0.1)]mg/L范围(条件③)，碳源投加泵维持原频率不变。 

6)故障诊断：出水硝酸盐不符合条件①、条件②和条件③时，控制器发出故障信号， 同时搜索本次运行历史数据，当满足： 

{{Q_t*([NO₃ ^--N]_t(in)+DO_t(in))}＝(0.95-1.05){Q_x*([NO₃ ^--N]_x(in)+DO_x(in))} (2) 

式中： 

Q_t——t时间进水流量，单位，m³/h； 

[NO₃ ^--N]_t(in)——t时间进水NO₃ ^--N浓度，单位：mg/L； 

DO_t(in)——t时间进水DO浓度，单位：mg/L； 

Q_x——本次运行历史数据中，X时间进水流量，单位，m³/h； 

[NO₃ ^--N]_x(in)——本次运行历史数据中，X时间进水NO₃ ^--N浓度，单位：mg/L； 

DO_x(in)——本次运行历史数据中，X时间进水DO浓度，单位：mg/L； 

情况时，调整碳源泵频率f_t为X时间碳源投加泵的运行频率(f_x)；当不满足上式，且搜索时间达到设定时间，则按式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal后，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器调整碳源投加泵的运行频率f_t为f_cal。 

7)反冲洗过程：当达到预先设定的反冲洗周期后，停止进水和投加碳源，开始反冲洗运行，气冲时间5min，气冲强度28.5m³/m²·h；气水冲时间5min，气冲强度28.5m³/m²·h，水冲强度20m³/m²·h；水冲时间6min，水冲强度20m³/m²·h。通过过程控制器进行计时，当达到预先设定的反冲洗时间后，则系统由过程控制器自动循环从工序1)开始。 

本发明的反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置与方法与现有技术相比，具有下列优点： 

(1)脱氮效果好，出水硝态氮可根据要求灵活控制，安全可靠。本发明的出水硝酸盐达到了我国对再生水回用于景观用水、市政杂用、工业用水和地下回灌等的要求。 

(2)因变频器具有结构简单、性能可靠、节能显著的特点，且能实现碳源投加量与硝酸盐浓度的闭环自动控制，使碳源投加量更能适应工艺要求，提高污水处理效果，降低碳源泵能耗，与恒定碳源投加量的控制方式相比，本发明提供的方法可节省40％左右的电耗。 

(3)以频率f作为控制参数建立的实时过程控制策略，可准确的控制生物脱氮过程中有机物投加量，从根本上解决了碳源投加量不足所引起的反硝化不完全，出水硝酸盐浓度过高和碳源投加量过高所带来的运行成本的提高、能源的浪费和出水有机物浓度过高等问题。 

(4)该控制系统能够根据原水水质水量的变化实时控制反硝化生化反应所需有机物量，实现具有智能化的控制，保证出水水质的前提下优化节能。 

本发明可广泛应用于适用于城镇污水深度处理和含氮工业废水处理，特别适用于已有污 水处理厂为生产高品质再生水而进行的污水厂升级改造工程。 

附图说明

图1是本发明反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制系统的结构示意图。 

本发明产品的外形并不受此图的限制，仅外形改变也属于本发明的保护范围。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：实施例：以某城市污水处理厂排放的实际二级处理出水作为实施对象，所选择的反硝化生物滤池处理规模360吨/天，选择4-8mm的陶粒作为滤料，外加碳源采用甲醇，出水硝酸盐氮要求小于7mg/L。 

本实施例的反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置如图1所示。反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置，设有反硝化生物滤池1、碳源投加部件和反冲洗部件，在反硝化生物滤池的进水池2中设有在线进水硝酸盐传感器16和在线进水溶解氧传感器17，在反硝化生物滤池中的滤料层10上方清水区内设有在线出水硝酸盐传感器18，上述传感器分别与硝酸盐测定仪20、21和溶解氧测定仪19进行信号连接，该测定仪与过程控制器24进行信号连接，将测定仪测定的硝酸盐和溶解氧浓度的信号输入过程控制器；设有碳源箱6与反硝化生物滤池连通，该连通的管路上设有变频碳源泵7、碳源阀门8、在线碳源流量计9；所述待处理的污水进水池连通反硝化生物滤池的管路上设有进水泵3、进水阀门4和在线进水流量计5；设有清水池11，其进水口与反硝化生物滤池滤料层上部的出水口连通，清水池设有出水管与反硝化生物池的底部连通，该出水管上设有反冲进水泵14、反冲进水阀门15；设有反冲气泵12通过反冲进气阀门13与反硝化生物滤池底部连通；所述变频碳源泵由一个变频器22控制连接；所述变频器的频率信号、在线碳源流量计的碳源流量信号和在线进水流量计的进水流量信号也与所述过程控制器连通；过程控制器与工控机25进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线与过程控制器连接，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀门继电器、碳源泵继电器、碳源阀门继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继电器，这些继电器经接口依序分别与进水泵、进水阀门、碳源泵、碳源阀门、反冲气泵、反冲进气阀门、反冲进水泵、反冲进水阀门控制连接；所述工控机与控制计算机26进行控制和信号连接，在该计算机中设有信号分析和控制信号发送控制程序模块。 

本实施例运行的具体操作按以下步骤进行： 

1)进水：本发明的装置与反硝化生物滤池污水处理工艺过程同时启动，启动时所有电磁阀门和泵均处于开启状态，反冲洗水泵和气泵处于被关闭状态，进水泵将待处理的污水从 进水池经进水泵、进水阀门和流量计注入反硝化生物滤池，同时，通过碳源泵、碳源阀门和流量计向反硝化生物滤池进水中投加碳源，碳源泵运行频率按照前一次运行结束时频率设定为40Hz； 

2)参数处理判断：过程控制器通过进水硝酸盐传感器、进水DO传感器和出水硝酸盐传感器测定进水硝酸盐、进水DO和出水硝酸盐浓度信号，并由硝酸盐测定仪和DO测定仪采集进水硝酸盐和DO浓度值信号；同时，采集进水流量、碳源流量和变频器频率信号；进水硝酸盐、进水DO、出水硝酸盐浓度、进水流量、碳源流量和变频器频率为反硝化生物滤池碳源投加过程的控制参数；过程控制器将得到的控制参数传给工控机，按式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal为35，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器控制变频器频率，调整碳源投加泵的运行频率f_t为35； 

3)变频器处理频率f_t：反硝化滤池运行时间t达到反硝化生物滤池设计停留时间25min，停止参数处理判断过程，当满足条件1≤出水硝酸盐≤6或者6.9≤出水硝酸盐≤8(条件①)时，变频器依据设定出水硝酸盐浓度处理频率。反硝化生物滤池运行25min至1h，10h至12.3h，16.5h至18.3h，19.5h至20h变频器依据设定的出水硝酸盐浓度7mg/L处理频率； 

4)防控碳源过量投加过程：反硝化生物滤池运行过程中出水硝酸盐均符合条件①，没有出现出水硝态氮小于1mg/L(条件②)的情况； 

5)稳定运行过程：出水硝酸盐不符合条件①和条件②，且满足出水硝酸盐在[6～6.9]mg/L范围(条件③)，碳源投加泵维持原频率不变；反硝化生物滤池运行1h至10h，12.3h至16.5h，18.3h至19.5h时，出水硝酸盐均在[6～6.9]mg/L范围，处于稳定运行阶段，频率保持不变； 

6)故障诊断：反硝化滤池运行过程中，出水硝酸盐没有出现不符合条件①、条件②和条件③的情况，控制器未发出故障信号； 

7)反冲洗过程：当达到预先设定的反冲洗周期20h后，停止进水和投加碳源，开始反冲洗运行，气冲时间5min，气冲强度28.5m³/m²·h；气水冲时间5min，气冲强度28.5m³/m²·h，水冲强度20m³/m²·h；水冲时间6min，水冲强度20m³/m²·h。通过过程控制器进行计时，当达到预先设定的反冲洗时间后，则系统由过程控制器自动循环从工序1)开始。 

经过20小时的试运行，本实施例的反硝化生物滤池的运行非常正常，适时地自动控制碳源投加量，保证滤池进水15min后，出水硝酸盐稳定达标。 

本实施例的原污水水质各项数据为： 

经检测本实施例试运行过程中的出水水质保持为： 

COD小于35mg/L，NO₃ ^--N低于9mg/L，TN低于7mg/L，TP低于0.3mg/L，SS低于5mg/L，浊度低于5NTU，水质可达到地表IV类水质标准。 

本发明解决了传统生物脱氮技术存在的脱氮效果差和效率低的问题，以及目前存在的控制精度不够，易造成碳源浪费，增加生产成本，难以保证再生水稳定达标的问题。与传统反硝化生物滤池碳源投加控制方式相比，本发明提供的方法可节省3～7％的药剂费用和2～5％电能。 

Claims (2)

1.一种反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制装置，设有反硝化生物滤池(1)、碳源投加部件和反冲洗部件，其特征在于：在反硝化生物滤池的进水池(2)中设有在线进水硝酸盐传感器(16)和在线进水溶解氧传感器(17)，在反硝化生物滤池中的滤料层(10)上方清水区内设有在线出水硝酸盐传感器(18)，上述传感器分别与硝酸盐测定仪(20、21)和溶解氧测定仪(19)进行信号连接，该测定仪与过程控制器(24)进行信号连接，将测定仪测定的硝酸盐和溶解氧浓度的信号输入过程控制器；设有碳源箱(6)与反硝化生物滤池连通，该连通的管路上设有变频碳源泵(7)、碳源阀门(8)、在线碳源流量计(9)；待处理的污水进水池连通反硝化生物滤池的管路上设有进水泵(3)、进水阀门(4)和在线进水流量计(5)；设有清水池(11)，其进水口与反硝化生物滤池滤料层上部的出水口连通，清水池设有出水管与反硝化生物池的底部连通，该出水管上设有反冲进水泵(14)、反冲进水阀门(15)；设有反冲气泵(12)通过反冲进气阀门(13)与反硝化生物滤池底部连通；所述变频碳源泵由一个变频器(22)控制连接；所述变频器的频率信号、在线碳源流量计的碳源流量信号和在线进水流量计的进水流量信号也与所述过程控制器连通；过程控制器与工控机(25)进行信号和控制连接；工控机的控制信号经接口和导线与过程控制器连接，过程控制器设有进水泵继电器、进水阀门继电器、碳源泵继电器、碳源阀门继电器、反冲气泵继电器、反冲进气阀门继电器、反冲进水泵继电器、反冲进水阀门继电器，这些继电器经接口依序分别与进水泵、进水阀门、碳源泵、碳源阀门、反冲气泵、反冲进气阀门、反冲进水泵、反冲进水阀门控制连接；所述工控机与控制计算机(26)进行控制和信号连接，在该计算机中设有信号分析和控制信号发送控制程序模块。

2.利用权利要求1所述的装置进行反硝化生物滤池工艺碳源投加优化控制的方法，其特征包括以下步骤：

1)进水：所述装置与反硝化生物滤池污水处理工艺过程同时启动，启动时所有电磁阀门和泵均处于开启状态，反冲洗水泵和气泵处于被关闭状态，进水泵将待处理的污水从进水池经进水泵、进水阀门和流量计注入反硝化生物滤池，同时，通过碳源泵、碳源阀门和流量计向反硝化生物滤池进水中投加碳源，碳源泵第n次运行频率f_n按照第n-1次运行结束时的频率f_(n-1)设定，当反硝化生物滤池首次启动时，取所用碳源投加泵的常用频率值30Hz；

2)参数处理判断：过程控制器通过进水硝酸盐传感器、进水DO传感器和出水硝酸盐传感器测定进水硝酸盐、进水DO和出水硝酸盐浓度信号，并由硝酸盐测定仪和DO测 定仪采集进水硝酸盐和DO浓度值信号；同时，采集进水流量、碳源流量和变频器频率信号；进水硝酸盐、进水DO、出水硝酸盐浓度、进水流量、碳源流量和变频器频率为反硝化生物滤池碳源投加过程的控制参数；过程控制器将得到的控制参数传给工控机，按下式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal后，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器控制变频器频率，调整碳源投加泵的运行频率f_t为f_cal；

c_m＝2.86([NO₃ ^--N]_in-[NO₃ ^--N]_out)+1.71([NO₂ ^--N]_in-[NO₂ ^--N]_out)+[DO]_in    (1)

式中：

c_m——反硝化所需的有机物量，单位：mg/L；

[NO₃ ^--N]_in、[NO₃ ^--N]_out——进出水NO₃ ^--N浓度，单位：mg/L；

[NO₂ ^--N]_in、[NO₂ ^--N]_out——进出水NO₂ ^--N浓度，单位：mg/L；

[DO]_in——进水中的DO浓度，单位：mg/L；

3)变频器处理频率f_t：反硝化生物滤池运行时间t达到反硝化生物滤池设计停留时间，停止参数处理判断过程，当满足条件1≤出水硝酸盐≤(设定值-1)或者(设定值-0.1)≤出水硝酸盐≤(设定值+1)(条件①)时，变频器依据设定的出水硝酸盐浓度处理频率；

4)防控碳源过量投加过程：出水硝酸盐不符合条件①，且满足出水硝态氮＜1mg/L(条件②)时，则按式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal后，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器控制变频器频率，调整碳源投加泵的运行频率f_t为f_cal；

5)稳定运行过程：出水硝酸盐不符合条件①和条件②，且满足出水硝酸盐在[(设定值-1)～(设定值-0.1)]mg/L范围(条件③)，碳源投加泵维持原频率不变；

6)故障诊断：出水硝酸盐不符合条件①、条件②和条件③时，控制器发出故障信号，同时搜索本次运行历史数据，当满足：

{{Q_t*([NO₃ ^--N]_t(in)+DO_t(in))}＝(0.95-1.05){Q_x*([NO₃ ^--N]_x(in)+DO_x(in))}    (2)

式中：

Q_t——t时间进水流量，单位，m³/h；

[NO₃ ^--N]_t(in)——t时间进水NO₃ ^--N浓度，单位：mg/L；

DO_t(in)——t时间进水DO浓度，单位：mg/L；

Q_x——本次运行历史数据中，X时间进水流量，单位，m³/h；

[NO₃ ^--N]_x(in)——本次运行历史数据中，X时间进水NO₃ ^--N浓度，单位：mg/L；

DO_x(in)——本次运行历史数据中，X时间进水DO浓度，单位：mg/L；

情况时，调整碳源泵频率f_t为X时间碳源投加泵的运行频率(f_x)；当不满足上式， 且搜索时间达到设定时间，则按式(1)计算碳源投加量，根据碳源投加流量和频率关系曲线，确定相应的频率f_cal后，工控机给过程控制器发出控制信号，过程控制器通过相应的继电器调整碳源投加泵的运行频率f_t为f_cal；

7)反冲洗过程：当达到预先设定的反冲洗周期后，停止进水和投加碳源，开始反冲洗运行，气冲时间5min，气冲强度28.5m³/m²·h；气水冲时间5min，气冲强度28.5m³/m²·h，水冲强度20m³/m²·h；水冲时间6min，水冲强度20m³/m²·h。通过过程控制器进行计时，当达到预先设定的反冲洗时间后，则系统由过程控制器自动循环从工序1)开始。 

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