CN108726813A - 一种污水处理控制系统及污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种污水处理控制系统及污水处理方法，该控制系统包括数据采集模块、PLC控制器、云计算大数据分析平台和通讯模块。该方法包括：获取污水处理前水的COD值、好氧池内水的COD值以及污水处理后水的COD值；判断污水处理前水的COD值是否≤进水COD参考值，好氧池内水的COD值是否≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值≤出水COD参考值；如果是，判断污水处理正常，否则判定为异常，并针对两种异常情况控制变频风机或通过PLC控制器控制加药罐电动阀门的开合。通过本申请能够对水质进行实时监测，从而有效提高水质净化程度。且能够收集污水处理一体化设备的各种监测数据，便于工作人员随时进行分析和调用。

Description

一种污水处理控制系统及污水处理方法

1.1技术领域

本申请涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理控制系统及污水处理方法。

1.2背景技术

在污水处理技术领域，通常采用污水处理一体化设备进行水处理，污水处理一体化设备通常包括：调节池、厌氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、配水池、清水池、各种水泵、加药罐以及变频风机。其中，污水通过管道进入调节池，调节池通过提升泵将水经由管道输送至厌氧池，厌氧池通过管道将水自流入缺氧池，缺氧池通过管道将水自流入好氧池，硝化液回流泵用于将好氧池的水打入缺氧池，污泥回流泵用于把水打入厌氧池，回用泵用于将清水池中的水输送至回收用水点，加药罐设置于好氧池的输入端，且加药罐上通常设置有电动阀门，通过启动电动阀门能够方便地给好氧池加药以便使出水指标合格，变频风机用于给调节池和好氧池输送氧气，从而使调节池和好氧池内部的菌种繁殖和存活。

污水处理一体化设备经过长期的运行，可能会引起水处理效果不合格，如出水COD或氨氮指标不合格。因此，对污水处理一体化设备处理后的水质进行监控，是个重要问题。

目前，对污水处理一体化设备处理后的水质进行监控的装置，通常为出水COD监测仪和出水氨氮监测仪。具体地，由工作人员定期采用出水COD监测仪和出水氨氮监测仪，在清水池出水口处进行水质监测，如果经过监测判定水质不合格，则通过加药罐进行加药控制水质。

然而，目前对污水处理一体化设备处理后的水质进行监控的装置中，由于该监控装置与污水处理一体化设备是分离的，无法实时监测。虽然工作人员可以定期通过监控装置进行水质监测，但是从水质实际开始超标到被监测到水质超标的一段时间内，会有一部分不合格的水进入清水池中，进而通过回用泵输送至回收用水点。因此，目前的对污水处理一体化设备处理后的水质进行监控的装置，对水质的监测反馈不够及时，从而导致污水处理效果不够好，且出水COD及出水氨氮等数值不稳定。

1.3发明内容

为克服目前的水质监控装置中存在的对水质的监测反馈不及时、出水COD及出水氨氮等数值不稳定的问题，本申请提供一种污水处理控制系统及污水处理方法。

一种污水处理控制系统，所述控制系统包括：数据采集模块、PLC控制器和云计算大数据分析平台，所述PLC控制器和云计算大数据分析平台之间通过通讯模块连接，所述PLC控制器还与污水处理一体化设备中加药罐的电动阀门连接；

所述数据采集模块设置于污水处理一体化设备中，用于采集污水处理过程中的水的COD值、氨氮值、污水处理一体化设备的电力参数以及水流量；

所述PLC控制器，用于对数据采集模块的数据进行初步处理并进行现场控制，以及将数据采集模块的数据传输至云计算大数据分析平台；

所述云计算大数据分析平台，用于对数据采集模块的数据进行存储和分析。

可选地，所述数据采集模块包括：进水COD监测仪、进水氨氮监测仪、出水COD监测仪、出水氨氮监测仪、好氧池COD监测仪、好氧池氨氮监测仪、进水流量计、出水流量计、电能表；

所述进水COD监测仪和进水氨氮监测仪均设置于污水进调节池的管道上，分别用于检测污水处理前水的COD值和氨氮值，所述出水COD监测仪和出水氨氮监测仪均设置于回用泵出口管道上，分别用于检测污水处理后水的COD值和氨氮值，所述好氧池COD监测仪和好氧池氨氮监测仪均设置于好氧池内，分别用于检测好氧池内水的COD值和氨氮值；

所述进水流量计设置于污水进调节池的管道上，用于检测进水流量值，所述出水流量计设置于回用泵出口管道上，用于检测出水流量值；

所述电能表的输入端与污水处理一体化设备连接，用于采集污水处理一体化设备的电力参数，所述电力参数包括：总功率、电流和电压，所述电能表的输出端与所述PLC控制器的输入端连接；

所述PLC控制器的输入端还分别与进水COD监测仪、进水氨氮监测仪、出水COD监测仪、出水氨氮监测仪、好氧池COD监测仪、好氧池氨氮监测仪、进水流量计以及出水流量计连接。

可选地，所述PLC控制器与通讯模块之间为并行通信，所述通讯模块与云计算大数据分析平台之间无线通信连接。

可选地，所述通讯模块为Zigbee模块。

可选地，所述污水处理控制系统中还设置有人机界面，所述人机界面的输入端与PLC控制器的输出端连接，所述人机界面的输出端与污水处理一体化设备中的加药罐的电动阀门连接。

可选地，所述云计算大数据分析平台中设置有云服务器和人机界面，所述云服务器与数据采集模块通信连接，所述人机界面与所述云服务器电连接。

一种污水处理方法，所述方法包括：

获取污水处理前水的COD值，好氧池内水的COD值，以及污水处理后水的COD值；

判断污水处理前水的COD值是否≤进水COD参考值，好氧池内水的COD值是否≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值≤出水COD参考值；

如果是，判定污水处理正常；

否则，判定污水处理异常；

如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值＞好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐增大，增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值；

如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐减小，减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的COD值≤出水COD参考值且保持稳定为止。

可选地，所述进水COD参考值为350mg/L，所述好氧池内水的COD参考值为150mg/L，所述出水COD参考值为50mg/L。

可选地，所述方法还包括：

获取污水处理前水的氨氮值，好氧池内水的氨氮值，以及污水处理后水的氨氮值；

判断污水处理前水的氨氮值是否≤进水氨氮参考值，好氧池内水的氨氮值是否≤好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值≤出水氨氮参考值；

如果是，判定污水处理氨氮值正常；

否则判定污水处理氨氮值异常；

如果污水处理前水的氨氮值≤进水氨氮参考值且保持不变，好氧池内水的氨氮值＞好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值逐渐增大，增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的氨氮值≤好氧池内水的氨氮参考值；

如果污水处理前水的氨氮值≤进水氨氮参考值且保持不变，好氧池内水的氨氮值≤好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值逐渐减小，减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的氨氮值≤出水氨氮参考值且保持稳定为止。

可选地，所述方法还包括：

每天固定时刻通过电能表获取一次污水处理一体化设备的电力参数、污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量，其中所述电力参数包括：总功率、电流和电压；

如果当天的用电量≥1.2*前一天的用电量，且当天污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量，与前一天污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量相比，浮动范围为[-2％,2％]，判定污水处理用电能耗过高；

将变频风机的频率调节至30-50Hz。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种污水处理控制系统，该控制系统应用于污水处理一体化设备中，该控制系统主要包括：数据采集模块、PLC控制器和云计算大数据分析平台，其中数据采集模块又包括：进水COD监测仪、进水氨氮监测仪、出水COD监测仪、出水氨氮监测仪、好氧池COD监测仪、好氧池氨氮监测仪、进水流量计、出水流量计和电能表。通过设置于污水进调节池管道上的进水COD监测仪和进水氨氮监测仪，能够检测污水处理前的COD值和氨氮值；通过设置于回用泵出口管道上的出水COD监测仪和出水氨氮监测仪，能够检测污水处理后水的COD值和氨氮值；通过设置于好氧池内的好氧池COD监测仪和好氧池氨氮监测仪，能够检测好氧池内水的COD值和氨氮值。通过设置于污水进调节池的管道上的进水流量计和设置于回用泵出口管道上的出水流量计，能够检测进水及出水的流量值。通过电能表能够及时获取污水处理一体化设备的各种电性能参数，获取各设备的运行状态和耗电情况，从能耗的角度控制各水泵的启停。通过PLC控制器获取各监测仪和流量计的数据并传输至云计算大数据分析平台，PLC控制器还根据各监测仪和流量计的数据控制加药罐的电动阀门，当监测数据不达标时，及时进行加药，当监测数据合格时，关闭电动阀门。通过本申请中的污水处理控制系统，能够对水质进行实时监测，且实质不达标时能够通过PLC控制器及时控制加药罐进行加药，避免人工加药耽误时间，能够有效提高水质净化程度。且本系统中设置有云计算大数据分析平台，能够收集污水处理一体化设备的各种监测数据，并对各种监测数据进行存储和分析，从而更加及时而准确地控制污水处理过程，有利于确保出水COD值及出水氨氮等数值的稳定，提高污水处理的洁净度和效率。

本申请还提供一种污水处理方法，该方法首先获取污水处理前水的COD值，好氧池内水的COD值，以及污水处理后水的COD值，并根据各个COD值与参考COD值的关系，判断污水处理是否正常进行，如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值＞好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐增大时，判定污水处理异常，此时需要增加变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值。如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐减小时，也判定污水处理异常；此时需要减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的COD值≤出水COD参考值且保持稳定为止。在COD值达标的基础上，对污水处理的氨氮值以及能耗进行监控，从而更加有针对性地进行污水处理，对水质的监控反馈更加及时，有利于确保出水COD值及出水氨氮等数值的稳定性。而且本申请中污水处理方法，能够根据出水COD值、氨氮值、电力参数等及时对变频风机等能耗设备进行控制，在提高污水处理的效率的同时，有利于降低能耗。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

1.4附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种污水处理控制系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的另一种污水处理控制系统的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种污水处理方法的流程示意图。

符号表示：

1-数据采集模块、2-PLC控制器、3-云计算大数据分析平台、4-通讯模块、11-进水COD监测仪、12-进水氨氮监测仪、13-出水COD监测仪、14-出水氨氮监测仪、15-好氧池COD监测仪、16-好氧池氨氮监测仪、17-进水流量计、18-出水流量计、19-电能表。

1.5具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本申请进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本申请省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本申请。

为了更好地理解本申请，下面结合附图来详细解释本申请的实施方式。

实施例一

参见图1，图1是本申请实施例提供的一种污水处理控制系统的结构示意图。由图1可知，本申请中的污水处理控制系统主要包括：数据采集模块1、PLC控制器2、云计算大数据分析平台3和通讯模块4。其中，数据采集模块1设置于污水处理一体化设备中，用于采集污水处理过程中的水的COD值、氨氮值、污水处理一体化设备的电力参数以及水流量。PLC控制器2与云计算大数据分析平台3之间通过通讯模块4通信连接，PLC控制器2还与污水处理一体化设备中加药罐的电动阀门连接，用于对数据采集模块1的数据进行初步处理并进行现场控制，以及将数据采集模块1的数据传输至云计算大数据分析平台3。云计算大数据分析平台3用于对数据采集模块1的数据进行存储和分析。

进一步地，本实施例的云计算大数据分析平台中又设置有云服务器和人机界面，云服务器与数据采集模块1通信连接，人机界面与云服务器电连接。具体地，通过人机界面能够将云服务器所存储的各种监测数据、流量数据以及电能表的数据进行显示，并通过人机界面输入用户指令，如历史数据查看指令、数据调出指令等。本实施例中的人机界面可以采用显示器和键盘，也可以为手机、平板电脑等移动终端。

本实施例通过设置数据采集模块1，能够及时监测污水处理过程中的水的COD值、氨氮值、污水处理一体化设备的电力参数以及水流量，PLC控制器采集到这些数据后，对其进行初步分析，具体地，将实时采集到的数据与预设的参数数据进行对比，判断其是否处于正常范围内，并根据判断结果进行加药或者关闭部分能耗设备。通过云计算大数据分析平台3的设置，能够对数据采集模块1所采集的数据进行存储，以便于根据工作人员的需求随时进行提取；还能够对数据采集模块1所采集的数据进行分析，具体地，将从PLC控制器传输来的数据采集模块1所采集的数据与同期历史数据进行比对，从而更加准确地判断污水处理效率及能耗状况，有利于从宏观上更加准确地控制污水处理过程。

实施例二

在图1所示实施例的基础之上参见图2，图2为本申请实施例提供的另一种污水处理控制系统的结构示意图。由图2可知，本实施例中数据采集模块1主要包括：进水COD监测仪11、进水氨氮监测仪12、出水COD监测仪13、出水氨氮监测仪14、好氧池COD监测仪15、好氧池氨氮监测仪16、进水流量计17、出水流量计18和电能表19。

进水COD监测仪11、进水氨氮监测仪12和进水流量计17均设置于污水进调节池的管道上，也就是调节池上游的管道上。本实施例中为避免进水流量计17受其他设备的干扰，使进水流量计17的测量值更加准确，优选将进水流量计17设置于进水COD监测仪11和进水氨氮监测仪12的上游。其中，进水COD监测仪11用于检测污水处理前水的COD值，进水氨氮监测仪12用于检测污水处理前水的氨氮值，进水流量计17用于检测进水流量值。

出水COD监测仪13、出水氨氮监测仪14和出水流量计18均设置于回用泵出口管道上，也就是回用泵下游的管道上。本实施例中为避免出水流量计18受其他设备的干扰，使出水流量计18的测量值更加准确，优选将出水流量计18设置于出水COD监测仪13和出水氨氮监测仪14的上游。其中，出水COD监测仪13用于检测污水处理后水的COD值，出水氨氮监测仪14用于检测污水处理后水的氨氮值，出水流量计17用于检测出水流量值。生活污水排放处理标准要求，处理后的出水COD值≤50mg/L，处理后的氨氮值≤5mg/L。

继续参见图2可知，好氧池COD监测仪15和好氧池氨氮监测仪16均设置于好氧池内，分别用于检测好氧池内水的COD值和氨氮值。电能表19的输入端与污水处理一体化设备连接，用于采集污水处理一体化设备的电力参数，电力参数包括：总功率、电流和电压，电能表19的输出端与PLC控制器2的输入端连接。具体地，电能表19与PLC控制器2之间采用有线通讯连接。

PLC控制器2的输入端还分别与进水COD监测仪11、进水氨氮监测仪12、出水COD监测仪13、出水氨氮监测仪14、好氧池COD监测仪15、好氧池氨氮监测仪16、进水流量计17以及出水流量计18连接，PLC控制器2的输出端通过通讯模块4与云计算大数据分析平台3连接，PLC控制器2的输出端还与污水处理一体化设备中的加药罐的电动阀门连接。PLC控制器2采集各监测仪以及流量计的数据后，当监测到出水COD值和出水氨氮值超标后，控制加药罐的电动阀门打开进行加药，并将各监测仪及流量计的数据通过通讯模块4传输至云计算大数据分析平台3。

云计算大数据分析平台3用于存储进水COD监测仪11、进水氨氮监测12、出水COD监测仪13、出水氨氮监测仪14、好氧池COD监测仪15、好氧池氨氮监测仪16、进水流量计17、出水流量计18以及电能表19的数据。将污水处理过程中的各种数据存储至云服务器，便于工作人员对历史数据进行查看，并将当前数据与历史数据进行比对，从而更准确地对污水处理指标进行监控。

进一步地，PLC控制器2与通讯模块4之间为并行通讯，采用并行通讯连接方式，能够加快数据传输速率，从而实现实时数据采集。具体地，PLC控制器2与通讯模块4之间可以采用RJ45网线连接。通讯模块4与云计算大数据分析平台3之间采用无线通信连接。

本实施例中通讯模块4采用Zigbee模块，Zigbee模块中通讯协议可以采用GPRS通信、3G通信或者4G通信协议。

进一步地，本实施例的污水处理控制系统中还设置有人机界面，该人机界面的输入端与PLC控制器2的输出端连接，人机界面的输出端与污水处理一体化设备中的加药罐的电动阀门连接。也就是将人机界面设置与PLC控制器2和加药罐的电动阀门之间，PLC控制器2采集到各种监测数据和流量数据后，通过人机界面进行显示，从而使现场工作人员能够非常方便地查看现场数据及PLC的控制数据，同时，现场工作人员能够根据通过人机界面输入加药量等控制指令，从而更加准确地控制加药罐的加药量。其中，人机界面与PLC控制器之间通过数据传输线连接。

综上所述，通过本申请中的污水处理控制系统，能够对水质进行实时监测，且实质不达标时能够通过PLC控制器及时控制加药罐进行加药，避免人工加药耽误时间，能够有效提高水质净化程度。且本系统通过云存储器对各种水质监测数据进行存储，，便于工作人员随时进行分析和调用，从而大大提高污水处理的效率。

该实施例未详细描述的部分，可以参照图1所示的实施例一，两个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。

实施例三

在图1和图2所示实施例的基础之上参见图3，图3为本申请实施例提供的一种污水处理方法的流程示意图。由图3可知，本实施中污水处理方法主要包括如下过程：

S1：获取污水处理前水的COD值，好氧池内水的COD值，以及污水处理后水的COD值。

本实施中获取到不同水处理阶段的水的COD值后，还对其进行存储，并生成实时曲线，以便于进行直观了解。

S2：判断污水处理前水的COD值是否≤进水COD参考值，好氧池内水的COD值是否≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值≤出水COD参考值。

本实施例中，通常进水COD参考值为350mg/L，好氧池内水的COD参考值为150mg/L，出水COD参考值为50mg/L。

S3：如果是，判定污水处理正常。

S4：否则，判定污水处理异常。

当污水处理正常时，不进行干预，继续进行污水处理前水的COD值，好氧池内水的COD值，以及污水处理后水的COD值的实时采集。当污水处理异常时，开始调整能耗设备或进行加药控制。具体地，包括以下步骤S5和S6。

S5：如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值＞好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐增大，增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值。

也就是当污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值＞好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐增大时，可以通过增大变频风机频率降低好氧池内水的COD值，直至其满足要求，具体地，本实施例中增大变频风机的频率，能够使的进入好氧池的氧气量增多，从而使好氧池内COD降低，从而避免好氧池内COD值继续增大导致出水COD值增大的现象。

本实施例也可以通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直至其满足要求。具体地，通过加入特定的生物菌种，使得好氧池内COD值≤好氧池内水的COD参考值，从而避免好氧池内COD值继续增大导致出水COD值增大的现象。

S6：如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐减小，减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的COD值≤出水COD参考值且保持稳定为止。

步骤S6中减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门的原理，与步骤S5中增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药的原理相同，只是采取相反的操作，在此不再赘述。

进一步地，本实施中的污水处理方法中，在步骤S6之后还包括：

步骤S7：控制污水处理过程中的氨氮值。具体地，步骤S7包括如下过程：

S71：获取污水处理前水的氨氮值，好氧池内水的氨氮值，以及污水处理后水的氨氮值；

S72：判断污水处理前水的氨氮值是否≤进水氨氮参考值，好氧池内水的氨氮值是否≤好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值≤出水氨氮参考值；

S73：如果是，判定污水处理氨氮值正常；

S74：否则判定污水处理氨氮值异常；

S75：如果污水处理前水的氨氮值≤进水氨氮参考值且保持不变，好氧池内水的氨氮值＞好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值逐渐增大，增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的氨氮值≤好氧池内水的氨氮参考值；

S75：如果污水处理前水的氨氮值≤进水氨氮参考值且保持不变，好氧池内水的氨氮值≤好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值逐渐减小，减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的氨氮值≤出水氨氮参考值且保持稳定为止。

以上步骤S71-S75中对氨氮值的控制方法与步骤S1-S6中对水中COD值的控制方法类似，在此不再赘述。

本实施例中首先要对水的COD值进行判断，在好氧池COD值和出水COD值都达标的基础上，再进行氨氮值以及耗能等分析。

进一步地，本实施例中的污水处理方法，还包括步骤S8：控制污水处理过程中的能耗。具体地，步骤S8包括如下过程：

S81：每天固定时刻通过电能表获取一次污水处理一体化设备的电力参数、污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量，其中电力参数包括：总功率、电流和电压。

本实施例中每个24小时获取一次污水处理数据，并对这些数据进行存储，还可以根据用户需求对这些数据进行累计、统计等，如可以根据某一时间段以及该时间段内的污水处理数据，计算每月、每年的总用电量。

S82：如果当天的用电量≥1.2*前一天的用电量，且当天污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量，与前一天污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量相比，浮动范围为[-2％,2％]，判定污水处理用电能耗过高。

也就是说，当天污水处理后水的COD值定义为COD1，当天污水处理后水的氨氮值定义为A1，进水流量定义为B1，出水流量定义为C1；前一天污水处理后水的COD值定义为COD2，前一天污水处理后水的氨氮值定义为A2，进水流量定义为B2，出水流量定义为C2。如果98％≤|COD1-COD2|≤102％，98％≤|A1-A2|≤102％，98％≤|B1-B2|≤102％，98％≤|C1-C2|≤102％，且当天的用电量≥1.2*前一天的用电量，则判定污水处理用电能耗过高。

S83：将变频风机的频率调节至30-50Hz。

当判定污水处理用电能耗过高时，开始降低能耗设备的运行时间，本实施例中的能耗设备包括变频风机、硝化液回流泵和污泥回流泵。为降低能耗，本实施例中将变频风机的频率调节至30-50Hz。具体地，当云计算大数据分析平台根据当前数据和历史数据判定能耗过高后，给PLC控制器发出一PID控制输出指令，也就是输出4-20mA信号来控制变频风机的频率，使其达到30-50Hz。

进一步地，本实施例中除了对变频风机频率进行调节，从而实现能耗控制，还可以采用对硝化液回流泵和污泥回流泵进行调节，从而实现能耗控制。

具体地，污水处理正常进行时，好氧池内水的COD值≤150mg/L，当好氧池内水的COD值达到≤100mg/L时，控制硝化液回流泵停止工作，当100mg/L＜好氧池内水的COD值＜150mg/L时，开启硝化液回流泵。

污水处理正常进行时，污水处理后水的COD值≤50mg/L，当污水处理后水的COD值下降至污水处理后水的COD值≤30mg/L时，控制污泥回流泵停止工作，当30mg/L＜污水处理后水的COD值＜50mg/L时，开启污泥回流泵。

通过进一步分析水的COD值，并根据水的COD值的下降程度控制硝化液回流泵和污泥回流泵的启停，能够进一步更加精确地控制净水效率，降低能耗。

该实施例未详细描述的部分，可以参见图1和图2所示的实施例，三个实施例之间可以互相参照，在此不再赘述。

以上所述只是本申请的可选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种污水处理控制系统，其特征是，所述控制系统包括：数据采集模块(1)、PLC控制器(2)和云计算大数据分析平台(3)，所述PLC控制器(2)和云计算大数据分析平台(3)之间通过通讯模块(4)连接，所述PLC控制器(2)还与污水处理一体化设备中加药罐的电动阀门连接；

所述数据采集模块(1)设置于污水处理一体化设备中，用于采集污水处理过程中的水的COD值、氨氮值、污水处理一体化设备的电力参数以及水流量；

所述PLC控制器(2)，用于对数据采集模块(1)的数据进行初步处理并进行现场控制，以及将数据采集模块(1)的数据传输至云计算大数据分析平台(3)；

所述云计算大数据分析平台(3)，用于对数据采集模块(1)的数据进行存储和分析。

2.如权利要求1所述的一种污水处理控制系统，其特征是，所述数据采集模块(1)包括：进水COD监测仪(11)、进水氨氮监测仪(12)、出水COD监测仪(13)、出水氨氮监测仪(14)、好氧池COD监测仪(15)、好氧池氨氮监测仪(16)、进水流量计(17)、出水流量计(18)、电能表(19)；

所述进水COD监测仪(11)和进水氨氮监测仪(12)均设置于污水进调节池的管道上，分别用于检测污水处理前水的COD值和氨氮值，所述出水COD监测仪(13)和出水氨氮监测仪(14)均设置于回用泵出口管道上，分别用于检测污水处理后水的COD值和氨氮值，所述好氧池COD监测仪(15)和好氧池氨氮监测仪(16)均设置于好氧池内，分别用于检测好氧池内水的COD值和氨氮值；

所述进水流量计(17)设置于污水进调节池的管道上，用于检测进水流量值，所述出水流量计(18)设置于回用泵出口管道上，用于检测出水流量值；

所述电能表(19)的输入端与污水处理一体化设备连接，用于采集污水处理一体化设备的电力参数，所述电力参数包括：总功率、电流和电压，所述电能表(19)的输出端与所述PLC控制器(2)的输入端连接；

所述PLC控制器(2)的输入端还分别与进水COD监测仪(11)、进水氨氮监测仪(12)、出水COD监测仪(13)、出水氨氮监测仪(14)、好氧池COD监测仪(15)、好氧池氨氮监测仪(16)、进水流量计(17)以及出水流量计(18)连接。

3.如权利要求1所述的一种污水处理控制系统，其特征是，所述PLC控制器(10)与通讯模块(4)之间为并行通信，所述通讯模块(4)与云计算大数据分析平台(3)之间无线通信连接。

4.如权利要求1所述的一种污水处理控制系统，其特征是，所述通讯模块(4)为Zigbee模块。

5.如权利要求1所述的一种污水处理控制系统，其特征是，所述污水处理控制系统中还设置有人机界面，所述人机界面的输入端与PLC控制器(2)的输出端连接，所述人机界面的输出端与污水处理一体化设备中的加药罐的电动阀门连接。

6.如权利要求1所述的一种污水处理控制系统，其特征是，所述云计算大数据分析平台(3)中设置有云服务器和人机界面，所述云服务器与数据采集模块(1)通信连接，所述人机界面与所述云服务器电连接。

7.一种污水处理方法，其特征在于，所述方法包括：

获取污水处理前水的COD值，好氧池内水的COD值，以及污水处理后水的COD值；

判断污水处理前水的COD值是否≤进水COD参考值，好氧池内水的COD值是否≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值≤出水COD参考值；

如果是，判定污水处理正常；

否则，判定污水处理异常；

如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值＞好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐增大，增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值；

如果污水处理前水的COD值≤进水COD参考值且保持不变，好氧池内水的COD值≤好氧池内水的COD参考值，且污水处理后水的COD值逐渐减小，减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的COD值≤出水COD参考值且保持稳定为止。

8.如权利要求7所述的一种污水处理方法，其特征是，所述进水COD参考值为350mg/L，所述好氧池内水的COD参考值为150mg/L，所述出水COD参考值为50mg/L。

9.如权利要求7所述的一种污水处理方法，其特征是，所述方法还包括：

获取污水处理前水的氨氮值，好氧池内水的氨氮值，以及污水处理后水的氨氮值；

判断污水处理前水的氨氮值是否≤进水氨氮参考值，好氧池内水的氨氮值是否≤好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值≤出水氨氮参考值；

如果是，判定污水处理氨氮值正常；

否则判定污水处理氨氮值异常；

如果污水处理前水的氨氮值≤进水氨氮参考值且保持不变，好氧池内水的氨氮值＞好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值逐渐增大，增大变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门进行加药，直到好氧池内水的氨氮值≤好氧池内水的氨氮参考值；

如果污水处理前水的氨氮值≤进水氨氮参考值且保持不变，好氧池内水的氨氮值≤好氧池内水的氨氮参考值，且污水处理后水的氨氮值逐渐减小，减小变频风机频率或通过PLC控制器打开加药罐的电动阀门，直到污水处理后水的氨氮值≤出水氨氮参考值且保持稳定为止。

10.如权利要求7所述的一种污水处理方法，其特征是，所述方法还包括：

每天固定时刻通过电能表获取一次污水处理一体化设备的电力参数、污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量，其中所述电力参数包括：总功率、电流和电压；

如果当天的用电量≥1.2*前一天的用电量，且当天污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量，与前一天污水处理后水的COD值、污水处理后水的氨氮值、进水流量和出水流量相比，浮动范围为[-2％,2％]，判定污水处理用电能耗过高；

将变频风机的频率调节至30-50Hz。