CN108569756B - 一种智能化污水处理工艺控制新方法（ebis） - Google Patents

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Abstract

一种污水处理进行人工智能控制的工艺控制系统新方法，是在污水处理厂既定的构筑物、设备、仪表和工艺基础上，区别于手动、自动调节控制方法，根据水厂进水变化来模仿人工智能的控制新方法。本专利的特点是提供一种全新的人工智能控制的工艺控制方法，根据污水厂的水质变化，24小时计算水厂各工艺调节单元应优化的运行模块和运行参数，从而在确保COD、氨氮、总氮、总磷等指标达标的同时，实现最小的电量和药剂消耗量。智能控制风机、水泵、阀门的开停、频率，从而实现优化系统、降低电耗、提高运行稳定性的目的。同时系统能够取代大部分污水处理工程师的日常技术管理工作，成为大型污水处理厂管理助手，提高中小型污水处理厂的技术管理水平。

Description

一种智能化污水处理工艺控制新方法（EBIS）
技术领域
本发明涉及一种人工智能污水处理工艺控制新方法（Energy BiochemicalIntelligent control System，EBIS），是一种在污水处理厂既定的构筑物、设备、仪表和工艺基础上，区别于手动、自动调节控制系统，根据水厂的进水变化、进出水指标模仿人工智能，分模块将系统各单元调整到最佳运行工况的运行控制新方法。
本发明涉及一种采取对进水的污染物、流量、温度等指标进行连续记录分析，对水厂处理工艺模型深入分析，确定监测点到各单元的影响延滞时间和推移扩散效应，并进行优化，实现精确曝气量（溶解氧，DO）、污泥回流、污水回流、外排污泥、补充碳源的全自动调节和优化的新方法。
背景技术
目前运营中的污水处理厂所使用的自动调节控制程序虽然是对现场所有设备进行自动控制，负责整个污水处理工艺的控制，并且对故障也会有响应，但是当进水水量变化或者进水水质变化时，无法实时对曝气量、回流量、加药量、排泥量做出相应的调整，完全靠现场污水处理工程师的经验来进行调整，有相当大的滞后性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全新的人工智能控制的工艺控制系统方法，根据污水厂的进水水质变化，24小时计算水厂各工艺调节单元应优化的运行模块和运行参数，从而在确保化学需氧量（COD）、氨氮（NH4）、总氮、总磷等指标达标的同时，实现最小的耗电量和药剂消耗量。
本方法能够根据每小时进水量，进水水质、污泥性状的分析，智能化控制每台风机、水泵、阀门的开停、频率、状态。从而实现优化生化处理效果、降低电耗、提高系统运行稳定性的目的。同时系统能够取代大部分污水处理工程师的日常技术管理工作，成为大型污水处理厂管理助手，提高中小型污水处理厂的技术管理水平。
附图说明
图1是本发明智能化污水处理工艺控制新方法的流程图。
图2是本发明智能化污水处理工艺控制新方法的实施原理图
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明通过调用污水处理厂的原PLC自动控制程序中的部分数据：进水水量、进水COD、进水氨氮，好氧池DO值，将这些数据经过后台计算，给出一个最佳的运行值。如通过对鼓风机总风量的调节及与流量调节阀门的联动，及时准确的分配与控制生物反应池的气量，以达到溶解氧稳定控制的需求，使生物池各反应段不因进水负荷的变化而影响其高效稳定运行；采用氨氮前馈追踪实时控制原理，根据24小时水量和水质，计算出内回流控制设定值既能满足反硝化脱氮目标，又能降低曝气能耗；系统计算出的外回流控制设定值和排泥量控制设定值，能使生物池中的MLSS浓度得到优化；系统计算出的补充碳源量，可防止沉淀池硝酸盐浓度过高同时又能达到节能降耗的目的。

Claims (1)

1.一种基于污水处理自动化控制的人工智能控制新方法，其特征在于，模拟人工智能，对曝气量、回流量、加药量、污泥外排量实现不间断的精确控制；
所述模拟人工智能的精确控制的具体包括：
溶解氧：根据计算模块得到的动态优化控制目标值，由曝气池控制子系统自动计算鼓风机总风量与阀门开度并传输给污水厂原有PLC系统后，由其完成设备控制并维持生物池溶解氧水平；
污泥内回流比：采用氨氮前馈追踪实时控制原理，根据24小时水量和水质，计算出内回流控制设定值，既能满足反硝化脱氮目标，又能充分利用硝酸盐中的氧，还可防止沉淀池硝酸盐浓度过高；
污泥外回流比：系统计算出的外回流控制设定值与排泥量控制设定值，能使得生物池中MLSS浓度得到优化；
外加碳源量：根据硝氮浓度和活性污泥反硝化速率计算碳源投加量设定值，满足反硝化工艺要求的同时，节省碳源费用，并避免因碳源过量投加影响出水水质；
污泥外排量：根据生化池生物总量、来水有机物和悬浮物含量、以及生化池生物污泥浓度实测值、出水水指标，确定每日、每日外排污泥量，确保合适的污泥龄、污泥压滤开机时段；
所述模拟人工智能的精确控制是通过调用污水处理厂原有PLC程序中的相关数据，实现在线过程控制，后台计算得出最佳运行参数提供给原有PLC程序，从而达到精确控制的目的；
所述模拟人工智能的精确控制是基于不干扰原有程序运行，用户可在选择智能控制模式的情况下，实现最优化的运行，即在出水水质达标基础上，进行最合理的参数和配置，实现运行成本的最小化；
所述模拟人工智能的精确控制是基于水厂的检测和自控水平，设置多重模拟维护，在仪表故障、部分设备故障的条件下，合理退守在设计工况，确保优化方案的有效性、稳定性。
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