CN103619761A - 用于带有膜生物反应器的污水处理厂的控制系统 - Google Patents

用于带有膜生物反应器的污水处理厂的控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于基于膜生物反应器的污水处理厂的先进控制系统。所公开的控制系统包括膜生物反应器(MBR)系统，以及基于微处理器的控制器，所述控制器接收对应于选定的所测得MBR参数的信号，并计算或估计一个或多个MBR计算参数，所述参数包括膜传导率(FXC)和/或摄氧速率(OUR)。所述基于微处理器的控制器将一个或多个计算出或估计出的MBR参数与规定的设定点或期望的范围进行比较，并且管控在MBR系统中的一个或多个泵和阀，以调整MBR系统中的清洗循环、在MBR系统中的MBR流、或者至与其对应的生物池的流入物流。

Description

用于带有膜生物反应器的污水处理厂的控制系统
技术领域
本发明涉及用于带有膜生物反应器(MBR)系统的污水处理厂的控制策略，并且更具体地，涉及用于污水处理厂中MBR系统的先进废水处理控制策略，其使用摄氧速率、膜传导率或其他计算出的MBR参数来控制MBR系统的运行。
背景技术
膜生物反应器结合了用于处理废水的膜过滤技术和活性污物生物降解处理。在典型的膜生物反应器系统中，浸没式膜或外部膜被用于过滤来自生物反应器的活性污物流，以生产高质量流出物，如例如在美国专利号7,879,229和8,114,293中大体上描述的。
在污水处理系统中使用的MBR系统被典型地设计成或尺寸制成输送所意指的渗透物输出或流出物。在浸没式膜生物反应器系统中，膜过滤器被浸没在开放的罐中，该罐含有待过滤的废水污物流。过滤是通过在真空下拉拽水通过膜来实现的。跨膜压力或跨过膜的压力差导致了水渗透通过膜壁。已过滤的水或渗透物被典型地转移至下游的箱、储集器或接收流。取决于MBR系统设计，未通过膜壁的悬浮固体和其他材料被回收或排出用于进一步的处理。通过在膜过滤器之下或靠近膜过滤器的底部输送空气或气泡流，空气冲洗被典型地用于清洗浸没式膜的表面。上升的空气或气泡冲洗了膜表面来减少污染并维持所期望的或所意指的渗透速率。
MBR系统的渗透物输出常基于许多因素变化，这些因素包括：例如，流入物体积上的改变、流入物特性以及其他外部因素，诸如一天中的时间和季节或天气状态。为了实现所意指的渗透物输出，控制MBR系统的常规手段是控制跨膜压力。为了控制跨膜压力，用于浸没式MBR系统的多种现有控制系统控制了真空压力以及施加到浸没式膜的表面上的空气冲洗工艺的强度和/或频率。由于空气冲洗工艺常在周期性或间歇性基础上进行，调整膜清洗的频率涉及到改变空气冲洗工艺的时间或脉冲。在另一方面，调整空气冲洗工艺的强度涉及到使曝气速率(以每平方米的膜面积的空气体积来体现)增大，或者调整空气冲洗的持续时间。然而，注意到的是需要能量来提供此空气冲洗，这使MBR系统的整体能量消耗和运行成本显著地提高。
在欧洲专利公开EP2314368中公开了一种MBR控制系统的一个示例。此现有技术的MBR控制系统通常控制在多种膜的清洗工艺/体系和被称为渗透体系的基础膜运行工艺之间的循环。该现有技术的MBR控制系统使用所测得或计算出的处理信息，并且尤其使用MBR系统的“串联阻抗”参数来优化一个或多个工艺运行参数，并且改善MBR系统的性能或者降低MBR系统的运行成本。除了渗透通量之外，在该现有技术的MBR控制系统中被调整的其他受控运行参数都是基于膜清洗的参数，包括：(a)曝气频率因素；(b)曝气流量；(c)反洗流量/持续时间；(d)弛缓持续时间；(e)渗透持续时间；或(f)化学清洗频率。
尽管此现有技术的控制系统在控制膜的清洗工艺方面是有效的，但其很少对在MBR系统内或整个废水处理工艺中的流进行控制或优化。因此，所需要的是一种先进控制系统，其部分地基于膜性能特性，诸如薄膜导电率连同其他计算出的MBR参数，和/或基于在曝气(aeration)池中的摄氧速率或其他生物系统参数来可靠地且自动地控制在污水处理厂内的MBR系统的性能。
发明内容
本发明可被概括地特征化为用于基于MBR的废水处理厂的先进控制系统，其包括：(i)膜生物反应器(MBR)系统；(ii)一个或多个基于微处理器的控制器，其接收对应于选定的测得的MBR参数的信号并且计算一个或多个的MBR计算参数，包括在上游生物池中的摄氧速率(OUR)、或膜传导率(FXC)；并且(iii)，其中，(多个)基于微处理器的控制器将一个或多个计算出的MBR参数与规定的设定点或期望的范围进行比较，并且响应于其来管控在MBR系统中的所述一个或多个泵和所述一个或多个阀，以调整MBR测得的参数。
MBR系统优选地包括多根MBR管、一个或多个膜模块、用于移动废水通过MBR管或罐的一个或多个泵、用于控制通过MBR管或罐的流的一个或多个阀、以及多个传感器，所述多个传感器适于测量或确定一个或多个规定的MBR测得参数，这些参数选自于由流入膜的流的温度、进入膜的流的流动速率、离开膜的污物流的流动速率、离开膜的渗透物流的流动速率、进入膜的流的压力、离开膜的流的压力、离开膜的渗透物流的压力所组成的组。在外部膜或交叉流膜(如，加压式MBR)的情况下，通过膜管的大体积流体流提供了需要用来使膜保持为不沾染固体的能量。在浸没式膜或低压膜的情况下，除了上述参数之外，还有与使膜保持为不沾染固体的其他手段相关联的措施，如冲洗空气流、泵送的流体流或机械混合装置。
同样地，本发明还被特征化为一种用于基于MBR的废水处理厂的先进控制系统，其包括：(i)曝气池；(ii)MBR系统，其包括：多个MBR管、一个或多个膜模块、用于使废水移动通过MBR管的一个或多个泵、用于控制通过MBR管的流的一个或多个阀；以及(iii)一个或多个基于微处理器的控制器，其接收来自与曝气池相关联包括溶解氧(DO)探头的多个传感器的信号，并且计算或估计在曝气池中的摄氧速率(OUR)。(多个)基于微处理器的控制器将OUR与期望的范围进行比较，并且做出合适的控制动作，如例如，响应于其来控制MBR系统中的一个或多个泵以及所述一个或多个阀，以调整MBR流和MBR系统的相关联性能。
最后，本发明也可被特征化为一种用于废水处理厂的先进控制系统，其包括：膜生物反应器(MBR)系统，其包括多个膜模块或单元、用于控制通过膜模块或单元的废水流的一个或多个泵和阀、以及用于测量一个或多个MBR测得参数的多个传感器；以及一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收对应于来自所述多个传感器所测得MBR参数的信号；(ii)计算膜传导率(FXC)；(iii)将计算出的膜传导率(FXC)与规定的设定点进行比较；并且(iv)当膜传导率下降低于最小设定点时，启动膜清洗循环。所测得的参数包括：流入膜模块或单元的流的温度、进入膜模块或单元的流的流动速率、离开膜模块或单元的污物流的流动速率、离开膜模块或单元的渗透物流的流动速率、进入膜模块或单元的流的压力、离开膜模块或单元的流的压力、离开膜模块或单元的渗透物流的压力。
附图说明
从结合以下这些图所展示的下文的更详细描述，本发明的以上及其他的方面、特征和优势将会更显而易见，在图中：
图1是用适于采用或使用本控制系统地外部膜生物反应器(eMBR)系统进行废水处理操作的示意图；以及
图2是用适于采用或使用本控制系统的浸没式膜生物反应器(iMBR)系统进行废水处理操作的示意图。
具体实施方式
污水处理厂参数和测量技术
转到图1，示出了在具有外部膜生物反应器(eMBR)系统的废水处理厂内的生物系统的高等级示意图。图1示出了活性污物工艺的简化图，该活性污物工艺采用了将废水供应到曝气或生物池30中的平衡罐20、将高纯度氧(HPO)或空气喷射到曝气池中的曝气系统33、以及膜生物反应器(MBR)系统40，该膜生物反应器(MBR)系统40包括多个膜模块42、MBR泵44、MBR吸入管46和循环管48。图示的系统包括流入物流32，流入物流32被引导至平衡罐20并且随后被引导至生物池30。在生物池30中的废水的一部分被分流为经由MBR泵44至膜模块42的MBR流45。离开MBR系统40的污物流49被循环回到生物池30，而离开MBR系统40的渗透物流46代表了已处理的流出物。在图1中还示出的是基于MBR的废水处理系统参数，它们在所图示系统内的选定的位置处测得并且在本控制系统(未示出)中使用。在表格1中提供了这些参数以及优选的感测或测量装置的描述。
转到图2，示出了采用浸没式膜生物反应器(iMBR)系统的废水处理厂的另一个高等级示意图。图2示出了由平衡罐20接收的流入物，并且将废水供应到曝气池30中，该曝气池30可选地附接到曝气系统33上，以将高纯度氧(HPO)或空气注射入曝气池或生物池中。浸没式膜生物反应器(iMBR)系统50包括浸没式膜罐52、用于混合或搅动膜罐52的装置、iMBR再循环泵54、iMBR进气管56和循环管58。流入物流32a、32b被引导至平衡罐20，并且随后被引导至生物池30。在生物池30中的废水的一部分被分流为iMBR流55，该iMBR流55经由iMBR再循环泵54抵达膜罐52，一个或多个iMBR单元(如，膜单元)在该膜罐52处浸入。离开iMBR罐52的污物流59被循环回到生物池30，而经由渗透物泵51从iMBR罐52拉出的渗透物流56代表了已处理的流出物。同样示出的是基于MBR的废水处理系统的参数，这些参数在所图示系统内的选定的位置处测得并在本控制系统(未示出)中使用。在表格1中提供了这些参数的描述以及优选的感测或测量装置。
 
参数 描述 测量/计算
OUR 摄氧速率 从系统数据计算出或估计
DO 溶解氧水平 使用DO探头测量
MLSS 混合液悬浮固体 使用光学探头测量
Finf 至平衡罐的流入物的流动速率 使用流速计测量
Fb 至生物池的流动速率 使用流速计测量
Fs 离开膜的污物的流动速率 从泵流速计算或测量
Fa 进入膜的污物的流动速率 从泵流速计算或测量
Pin 进入膜的污物流的压力 使用压力换能器测量
Pout 离开膜的污物流的压力 使用压力换能器测量
Pp 离开膜的渗透物流的压力 使用压力换能器测量
Fp 离开膜的渗透物的流动速率 从泵流速计算或测量
T 进入膜的流的温度 使用温度传感器测量
M-Area 膜面积 基于污水处理厂设计的固定参数
TMP 跨膜压力 基于测得的压力来计算
FX MBR通量 基于渗透物的流动速率来计算
Kt 温度修正系数 基于温度来估计或计算
FXC 膜系统传导率 基于FX、Kt和TMP来计算
CFP 跨流压力下降 基于测得的压力来计算
表1. MBR系统控制参数
在图1和图2中所图示系统内的流被监测并经由被布置在多根管中的所图示的泵以及多个控制阀(未示出)进行控制，这些管被操作地联接至基于微处理器的控制器上。控制阀根据需要通过打开和关闭来进行控制，以响应于以下更详细地描述的测得和计算出的参数来维持在MBR系统内合适的流和流的压力以及合适的运行状态。
基于MBR的监测与控制
在本控制系统的更常规的实施例之一中，进入和离开MBR的流动速率与渗透物流动速率一起被测量，并且输入至基于微处理器的控制器，该基于微处理器的控制器采用了控制策略来改变任何反压阀的泵流动速率和设定，以将MBR流动速率维持在期望的或规定的范围内。泵流动速率可包括至MBR系统的泵，以及在该MBR系统内的任何循环泵。离开MBR的期望的或规定的流动速率典型地为与预期或实际的流入物流速相匹配的预设设计参数。在泵流动速率和反压阀中的改变或调整也影响了MBR压力。因此，控制泵流动速率和反压阀、进入和离开MBR的流以及与MBR相关联的压力将被共同控制。具体而言，进入MBR的污物的流动速率与可接受的流动速率的期望的或规定的范围进行比较。如果进入MBR的污物的测得的流动速率过高，则能量使用和能量的关联成本将提高，并且MBR系统性能将由于腐蚀和膜污染而受损失。如果进入MBR的污物的测得的流动速率过低，则MBR系统性能也将由于降低的膜效率而受损失。
在本控制系统的其他常规实施例中，进入和离开膜的污物流的压力以及离开膜的渗透物流的压力被测量，并且跨膜压力(TMP)和跨流压力下降(CFP)如下所述进行计算：
(1)           TMP = [(Pin + Pout) / 2] - Pperm
(2)           CFP = [Pin + Pout]
(0019)跨膜压力(TMP)随后与规定的设定点或范围进行对比。如果计算出的TMP值高于上限设定点或规定的范围，则产生指示MBR系统可能被堵塞的控制系统警报。同样地，如果计算出的TMP值低于下限设定点或规定的范围，则产生指示MBR系统可能遇到物理问题或控制问题的另一种控制系统警报。计算出的TMP的过高或过低的值也可表明可能存在细胞外物质，其可导致系统操作者或本控制系统启动其他系统控制动作。
类似地，CFP也与规定的设定点或范围进行对比。如同TMP控制策略一样，如果计算出的CFP值高于上限设定点或规定的范围，则产生指示MBR系统可能被堵塞的控制系统警报。同样地，如果计算出的CFP值低于下限设定点或规定的范围，则产生指示MBR系统可能遇到物理问题或控制问题的另一种控制系统警报。计算出的CFP的过高或过低的值也可表明可能存在细胞外物质或其他系统异常，其可导致系统操作者或本控制系统启动其他系统控制动作。
通过监测TMP和/或CFP，本控制系统向系统操作者警报可能表明不佳的MBR系统性能的运行状态。下限设定点是基于膜年龄、MLSS以及废水的一般类型或状态的控制系统变量或参数。CFP和TMP设定点或规定的范围优选地基于MBR系统的设计来建立，并且基于污水处理厂的历史运行或类似的经验来调整。
本控制系统的一个更先进的实施例是基于MBR通量。在此实施例中，温度、离开膜的渗透物的流动速率、进入和离开膜的污物流的压力、离开膜的渗透流的压力被测量，并且跨膜压力(TMP)、温度修正系数(Kt)、MBR通量(FX)和膜传导率(FXC)如下所述进行计算：
(3)           FX = Fp / M-Area
(4)           FXC = [FX * Kt * 2] / TMP
已修正的MBR通量或膜传导率(FXC)随后与规定的设定点或范围进行对比。如果膜传导率(FXC)低于下限设定点或下降到低于规定范围，则MBR系统被命令以启动膜清洗循环。通过控制膜的清洗循环的启动，本控制系统维持总体良好的膜性能，同时将膜进行清洗的需要减少到仅当要求基于MBR系统的实际运行状态来确定时。下限设定点是基于膜年龄、MLSS以及废水的一般类型或状态的控制系统变量或参数。同样地，在已修正的MBR通量或膜传导率中的意外改变或变化可被检测并连至多种控制系统警报，因为此类变化可表明可能排出了细胞外物质，其可能导致系统操作者或本控制系统启动其他系统控制动作。
除了监测膜系统传导率FXC作为控制参数外，同样有用的是监测膜渗透物通量，并且不以与TMP的比例来监测膜渗透物通量。尽管期望的是维持高的渗透物通量来获得每单位膜投资的高生产率，但同样已知的是，超过膜通量中某个值(即，临界通量)可导致膜污染增加。本控制系统允许限制渗透物通量，通过对渗透物流的直接控制、对进入生物池中的流的直接控制或者对两者的直接控制，而不管至处理系统的流入废水流速上的波动。此控制特征或方面需要在处理罐中的额外容积的余量，无论是在生物处理罐的上游的被称为均衡槽的单独的罐中具有额外的容积，或在生物罐和膜罐中具有额外的容积，或在所有三者的组合中具有额外的容积。液位随后可在这些罐中在由设备设计所设定的一定限度内变化，以在一段时间内允许水箱的流入物流速和渗透物流速的独立控制。此方法可被称为“智能均衡”，意味着系统均衡效应的动态控制，以在绝大多数运行时期中将期望的系统参数(如，膜渗透物通量)维持在特定的限制范围内。
按经验确定的温度修正系数(Kt)是测得的温度的函数，并在表2中列出：
°C Kt °C Kt °C Kt °C Kt
0 2.003 25 1.000 50 0.612 75 0.426
1 1.934 26 0.977 51 0.603 76 0.420
2 1.870 27 0.955 52 0.594 77 0.414
3 1.808 28 0.934 53 0.585 78 0.409
4 1.751 29 0.913 54 0.575 79 0.404
5 1.696 30 0.893 55 0.566 80 0.398
6 1.645 31 0.875 56 0.557 81 0.393
7 1.596 32 0.860 57 0.549 82 0.388
8 1.549 33 0.839 58 0.541 83 0.385
9 1.505 34 0.822 59 0.533 84 0.380
10 1.463 35 0.816 60 0.525 85 0.375
11 1.422 36 0.788 61 0.517 86 0.371
12 1.383 37 0.773 62 0.509 87 0.366
13 1.346 38 0.759 63 0.502 88 0.362
14 1.311 39 0.744 64 0.495 89 0.357
15 1.278 40 0.730 65 0.488 90 0.354
16 1.245 41 0.717 66 0.482 91 0.349
17 1.214 42 0.703 67 0.471 92 0.347
18 1.184 43 0.691 68 0.468 93 0.342
19 1.153 44 0.678 69 0.461 94 0.339
20 1.127 45 0.667 70 0.454 95 0.334
21 1.099 46 0.656 71 0.449 96 0.331
22 1.073 47 0.644 - 72 0.442 97 0.327
23 1.048 48 0.634 73 0.436 98 0.324
24 1.022 49 0.624 74 0.431 99 0.320
表2. 温度修正系数(Kt)
在本控制系统的另外一个实施例中，基于微处理器的控制器使用被称为摄氧速率(OUR)的估计参数来作为主要管控输入，并且与设定值或规定的范围进行对比。如果估计出的OUR高于规定的范围，则可表明废水含有高水平的有机负荷(organic load)，这常与在基于MBR的废水处理系统中的膜污染的增加相关联。在此情形下，控制器产生信号来使MBR通量降低。在高有机负荷(即，高OUR)时期期间降低MBR通量应当使膜污染倾向降低。控制MBR通量可通过调整MBR泵的流动速率和包括反压阀的控制阀来最佳地实现。此外，如果在上游存在合适的均衡池容积，则本控制系统响应于高的测得的OUR而使进入生物池的流入物流动速率降低。备选地，控制系统可临时调节废水源的流或流入物的流动速率，以将OUR限制至最大值，提供了进一步的手段来避免可导致膜污染的状态。
估算或计算摄氧速率(OUR)优选地使用在一个或多个现有技术公开中所描述的技术来完成。在优选实施例中，估计出的OUR基于若干个其他的系统参数，包括：测得的溶解氧(DO)水平、作为时间的函数的DO水平中的改变、至曝气池的空气或高纯度氧的流动速率(Q)、池容积(V)、以及在饱和下的DO水平的根据经验已知的参数、以及质量传输系数K La的计算值。描述了在完全混合的反应器中作为时间(即，DO演变)的函数的溶解氧(DO)的改变一般连续方程表示为：
其中：Q为空气/氧气流量，V为曝气池容积，DOin为流入物的溶解氧水平且DOsat为饱和下的溶解氧水平，并且K La为质量传输系数。用于描述K La和OUR的估计和/或计算的特定数学模型在诸多技术公开中描述，并且将不在此复述。尽管确定实际生物池OUR的方法是优选的，但也可使用其他手段。这些手段可包括使用单独的外部呼吸计系统来与主池并行地测量OUR，或流入物BOD、COD、TOC的在线测量，或确定可氧化的污染物的其他分析手段，这些可氧化的污染物产生了在生物处理中的氧需求，已知这些污染物的浓度，即可与合适的计算模型结合来估计可能的OUR。更进一步地，测得或估计出的OUR和/或有机负荷(如，BOD或COD)的测得的值可与测得的MLSS水平和系统罐中的容积结合来估计当前系统的食物-微生物比(F/M比)，其代表了另一个有用的控制参数。与用于限制OUR峰值的上述控制技术或装置相类似的控制技术或装置可用于在高负荷下限制系统F/M的峰值，因为在升高的F/M比下的运行可与增加的膜污染相关联。
附加的MBR控制策略
本MBR控制策略的一方面集中于基于膜过滤传导率或渗透率(FXC)来采取行动。计算出的FXC与对于特定MBR系统可接受的FXC值的期望范围进行对比。如果计算出的FXC在期望的FXC的范围之外，则混合能量输入(Wm)被增大或减小以将膜传导率或FXC维持在期望的范围内。一般来讲，过高的混合能量输入浪费了能源，而混合能量的过低的水平通常不足以维持膜传导率。混合能量输入通过以连续的方式改变机械能输入(如，空气冲洗送风机、泵、马达驱动)的强度来调整，和/或通过调整MBR循环次数来调整。如果对混合能量进行调整不足以将膜传导率维持为高于膜传导率范围的较低水平，则启动MBR清洗循环。
备选地，也可使膜罐再循环速率Fs增大或减小以将膜传导率维持在期望的范围内。重要的是记住：过高的再循环速率(Fs)浪费了能源，而过低的再循环率使膜罐TSS过高，这对膜通量及膜污染产生不利的影响。为了调整再循环速率，简单地改变或调整进入管和再循环管中的再循环泵或控制阀。膜传导率(FXC)范围的下限或下端优选地参考膜年龄、流入物或生物池中的废水的MLSS值、以及废水的种类来确定。未预料到的改变也可表明细胞外物质(EPS)的排泄，从而可导致其他控制动作。
本MBR控制策略的另一个方面集中于基于计算出的F/M比或估计出的OUR水平来采取行动。F/M比的计算基于BOD、COD、TOC、MLSS的测量以及池或罐液位的估计。在一个实施例中，计算出的F/M比与用于特定MBR系统的F/M比的期望的设定点或界限进行对比。如果计算出的F/M比过高，则控制系统通过调整控制着来自均衡罐的流的控制阀和/或泵以使进入生物池的流速Fb降低至在平衡罐中可用的均衡容积的限制内。太高的计算出的F/M比使不充分处理和膜污染的风险升高，因为已发现的是曝气池或生物池中的高有机负荷使膜污染的倾向增加。
在另一个实施例中，估计出的OUR与用于特定MBR系统的OUR的期望的设定点或上限进行对比。如果OUR过高，则氧气需求可超过曝气系统能力，这可导致溶解氧的低水平和/或不充分处理，这转而使膜污染增加。在此类状况下，本控制系统通过调节控制着来自均衡罐的流速的控制阀和/或泵以使进入生物池的流速Fb降低。
备选地，对于上述实施例(即，F/M比控制策略和OUR控制策略)中的任一个有可能的是，控制系统基于与有机负荷相关联的测得或估计出的参数来在高有机负荷时期期间调整用于计算出的膜通量的规定的范围或设定点。
从前文应当领会的是，本发明因此提供了用于具有膜生物反应器的废水处理厂的先进控制的方法和系统。尽管在本文中公开的本发明已通过具体实施例以及与其相关联的处理或控制技术来描述，但在不脱离如在权利要求中所阐述的本发明的范围、或牺牲其所有特征和优势的情形下，可由本领域中的技术人员对其做出诸多的修改和变型。

Claims (8)

1.一种用于污水处理厂的先进控制系统，其包括：
膜生物反应器(MBR)系统，其包括多个膜模块或单元、用于控制通过所述膜模块或单元的废水流的一个或多个泵和阀、以及用于测量一个或多个MBR测得参数的多个传感器，所述参数选自于由流入所述膜模块或单元的流的温度、进入所述膜模块或单元的流的流动速率、离开所述膜模块或单元的污物流的流动速率、离开所述膜模块或单元的渗透物流的流动速率、进入所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的渗透物流的压力所组成的组；
一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收对应于来自所述多个传感器所测得MBR参数的信号；(ii)计算一个或多个MBR计算参数，这些参数包括在上游生物池中的摄氧速率(OUR)、或膜传导率(FXC)；(iii)将一个或多个计算出的MBR参数与规定的设定点或期望的范围进行比较；并且(iv)将控制信号发送到所述一个或多个泵或者到一个或多个阀，以调整通过MBR系统的流、或者调整至与其对应的上游生物池的流入物流。
2.一种用于污水处理厂的先进控制系统，其包括：
膜生物反应器(MBR)系统，其包括多个膜模块或单元、用于控制通过所述膜模块或单元的废水流的一个或多个泵和阀、以及用于测量一个或多个MBR测得参数的多个传感器，所述参数选自于由流入所述膜模块或单元的流的温度、进入所述膜模块或单元的流的流动速率、离开所述膜模块或单元的污物流的流动速率、离开所述膜模块或单元的渗透物流的流动速率、进入所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的渗透物流的压力所组成的组；
一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收对应于来自所述多个传感器所测得MBR参数的信号；(ii)计算膜传导率(FXC)；(iii)将计算出的膜传导率(FXC)与规定的设定点进行比较；并且(iv)当膜传导率下降低于最小设定点时，启动膜清洗循环。
3.一种用于污水处理厂的先进控制系统，其包括：
曝气或生物池；
膜生物反应器(MBR)系统，其包括一个或多个膜模块、用于控制通过所述膜模块的废水流的一个或多个泵和阀；以及
一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收来自多个传感器的信号，所述多个传感器与曝气池相关联包括溶解氧(DO)探头；(ii)计算或估计在所述曝气池中的摄氧速率(OUR)；(iii)将OUR与规定的设定点或期望的范围进行比较；并且(iv)将控制信号发送到MBR系统内的所述一个或多个泵或阀，以调整通过所述膜模块的废水流、或者调整至与其对应的所述曝气或生物池的流入物流。
4.根据权利要求1-3所述的先进控制系统，其中，所述MBR系统是外部或交叉流MBR系统。
5.根据权利要求1-3所述的先进控制系统，其中，所述MBR系统是浸入式或低压MBR系统。
6.根据权利要求1-3所述的先进控制系统，其中，所述基于微处理器的控制器还产生信号，该信号在所述一个或多个计算出的MBR参数、所述膜传导率(FXC)、或OUR在所述规定的设定点或范围之外时，激活警报以通知污水处理厂操作者。
7.根据权利要求2或3所述的先进控制系统，其中，所述OUR使用以下参数中的一个或多个来进行估计或计算：溶解氧水平、作为时间的函数的溶解氧中的改变、空气/氧气的流量、曝气池容积、质量传输系数、以及可氧化污染物的测量。
8.根据权利要求7所述的先进控制系统，其中，所述OUR使用下列公式来进行估计或计算：
Figure 912579DEST_PATH_IMAGE001
其中DO为溶解氧水平；dDO/dt为作为时间的函数的溶解氧中的改变；Q为空气/氧气流量；V为曝气池容积，DO in 是在流入物的溶解氧水平；DO sat 是在饱和下的溶解氧水平，并且K La 是确定的质量传输系数。
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