CN110183027A - 一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法 - Google Patents

一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110183027A
CN110183027A CN201910475980.3A CN201910475980A CN110183027A CN 110183027 A CN110183027 A CN 110183027A CN 201910475980 A CN201910475980 A CN 201910475980A CN 110183027 A CN110183027 A CN 110183027A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic medium
coagulating sedimentation
magnetic
sludge
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910475980.3A
Other languages
English (en)
Inventor
贾伯林
杨志宏
陈昌荣
顾宇盟
王光辉
曹爱辉
陈丽华
徐春峰
吴柳青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jia Bolin
Original Assignee
TAIPINGYANG WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAIPINGYANG WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd filed Critical TAIPINGYANG WATER TREATMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN201910475980.3A priority Critical patent/CN110183027A/zh
Publication of CN110183027A publication Critical patent/CN110183027A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • C02F1/488—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields for separation of magnetic materials, e.g. magnetic flocculation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5209—Regulation methods for flocculation or precipitation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F2001/007—Processes including a sedimentation step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions

Abstract

本发明涉及一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，包括下述步骤：磁介质混凝沉淀系统的搭建；基于磁介质混凝沉淀系统的进水工艺参数根据传统经验建立药剂初始投加曲线专家数据库，并进行试加药；利用矾花图像采集系统进行跟踪拍摄、图像识别与分析，确认加药效果；根据系统实际运行工况情况，对专家数据库进行自适应修正和优化，形成更新工况的投加曲线。本发明的优点在于：以专家经验形成药剂初始投加曲线专家数据库，以多控制因子的实时或人工设定数据，对初始投加曲线专家数据库进行动态修正和优化，形成更新工况的药剂投加曲线，指导自控系统对三种药剂进行自动精确投加，并实现远程一键启停设备。

Description

一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法
技术领域
本发明涉及混凝沉淀水处理技术领域，具体的说是一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法。
背景技术
重介质混凝沉淀水处理技术近几年因其高效的去除总磷、SS和COD能力在污水处理领域得到广泛关注和快速推广应用，该技术在传统水处理过程中投加混凝剂和助凝剂的同时另投加微米级惰性重介质粉作为絮凝体的絮凝核以强化混凝和沉淀过程，絮凝体也常被称作为矾花。为降低运行成本，重介质粉通过回收设备循环使用。
重介质混凝沉淀水处理技术包括磁性重介质混凝沉淀技术（简称磁介质混凝技术）和非磁性重介质混凝沉淀技术（又称加砂混凝沉淀技术），磁性重介质粉简称磁介质或磁介质粉、磁粉。本发明涉及的是磁性重介质混凝沉淀技术领域，即磁介质混凝沉淀技术领域。
由于磁介质混凝沉淀技术近几年刚刚兴起，该技术在实施过程中，在工艺上，目前尚没有统一的行业标准或地方标准供业内人士参考使用；在控制上，到目前为止，仍然都采用靠人工经验的单体设备控制方法，市场上迄今尚没有出现完整成套的磁介质混凝沉淀全自动控制系统；在药剂投加上，目前市场上磁介质混凝沉淀系统应用中的加药，对于混凝剂和助凝剂，多根据系统进水流量，以流量配比的形式用计量泵进行投加，对于磁介质，多采用每天手工大剂量投加一至两次，或者根据人工经验粗略估算的磁介质单位时间投加量用磁介质投加机进行均匀投加，然后根据出水情况凭人工观察结果和人工经验进行微调。这样做容易频繁产生极端后果：因过量加药容易造成不必要的浪费，或者因加药过少严重影响出水水质，尤其是，在人工投加磁介质时，由于磁介质密度较高，重量较重，在炎热的夏天和寒冷的冬天，操作人员的劳动强度非常大，容易造成安全生产事故。
由于磁介质混凝沉淀技术涉及的药剂有三种之多，且药剂相互之间有一定的相关性，药剂投加的多少，直接影响到系统的运行效果和出水水质的稳定，所以药剂自动、精准投加就成为磁介质混凝沉淀系统自动化运行的关键，市场上迫切需要找到一种高效安全可靠的自动化解决方案。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种精准自动加药且能远程一键启停相关设备的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其创新点在于：包括下述步骤：
a）系统搭建：首先，根据设计图纸通过管路将各个设备连接，并将各设备接入控制器，以形成一套完整的磁介质混凝沉淀系统；
b）试加药：基于磁介质混凝沉淀系统的进水工艺参数，根据传统经验建立药剂初始投加曲线专家数据库，并根据专家数据库推荐的投加曲线进行试加药；
c）加药效果检测：利用矾花图像采集系统中的水下摄像机对混凝反应后系统出水中产生的矾花情况进行跟踪拍摄、图像识别与分析，同时，对出水水质进行在线分析，确认加药效果；
d）加药优化：根据系统实际运行工况情况，对专家数据库进行自适应修正和优化，形成更新工况的投加曲线，并根据更新后的投加曲线对磁介质混凝沉淀系统进行加药。
进一步的，所述磁介质混凝沉淀系统包括并列分布的一反应室、一沉淀池，所述反应室内具有两个将整个反应室分隔为依次分布的快速混合室、磁介质混合室、絮凝反应室的隔墙，且快速混合室与磁介质混合室的上端相连通，磁介质混合室与絮凝反应室的底端相连通，在快速混合室、磁介质混合室、絮凝反应室内具设置有独立的搅拌机，所述快速混合室的顶端通过管路连接有混凝剂计量泵，下侧端与一进水管路相连，在进水管路上设置有进水泵，所述磁介质混合室的顶端通过管路连接一磁介质投加机，所述絮凝反应室的顶端通过管路连接有助凝剂计量泵，絮凝反应室的上侧端与沉淀池相连，所述沉淀池的上端具有一出水堰槽，同时，在沉淀池的上侧端具有与出水堰槽相连的出水管路，在沉淀池内位于出水堰槽的下方设置有一斜管或斜板，所述沉淀池的底端设置有一刮泥机，在沉淀池的下侧端还连接有与沉淀池的内腔相连通的回流管路，所述回流管路上并联设置有一磁介质回收泵、一磁介质污泥回流泵，其中，磁介质回收泵的出料口通过管路连接一解絮机，解絮机的出料口连接有一磁介质分离机，所述磁介质分离机具有一磁介质出料口、一污泥出口，所述磁介质分离机的磁介质出料口通过管路接入磁介质混合室的顶端，磁介质分离机的污泥出口连接一污泥排出管路，所述磁介质污泥回流泵的出料口通过管路接入磁介质混合室的顶端。
进一步的，所述进水泵，置于快速混合室、磁介质混合室、絮凝反应室中的各个搅拌机，磁介质投加机，混凝剂计量泵，助凝剂计量泵，刮泥机，解絮机，磁介质分离机，磁介质回收泵，磁介质污泥回流泵均接入到控制器中，以便实现远程自动启停和自动控制。
进一步的，磁介质混凝沉淀系统中各个设备的一键启动的顺序如下：开启进水泵，开启进水闸/阀门，开启快速混合池的搅拌机，速度G值为250-900s-1，开启磁介质混合池的搅拌机，速度G值为250-900s-1，开启絮凝反应池的搅拌机，速度G值为50-180s-1，开启磁介质投加机，开启混凝剂计量泵和助凝剂计量泵，开启沉淀池刮泥机，开启解絮机、磁介质分离机，开启磁介质回收泵和磁介质污泥回流泵。
进一步的，磁介质混凝沉淀系统中各个设备的一键停止的顺序如下：关闭进水闸/阀门，关闭进水泵，停止磁介质投加机，停止混凝剂计量泵和助凝剂计量泵，停止磁介质回收泵和磁介质污泥回流泵，停止解絮机与磁介质分离机，停止絮凝反应池的搅拌机，停止磁介质混合池的搅拌机，停止快速混合池的搅拌机，停止刮泥机。
进一步的，所述药剂初始投加曲线、更新工况的投加曲线均可采用多元多阶函数的形式体现或多维度多参数的数据库形式体现。
进一步的，所述步骤c中，矾花图形采集系统包括水下摄像机、数据分析计算机及分析软件，水下摄像机用于对特定区域的矾花形成情况以一定的帧率进行动态拍摄取样，并将拍摄结果传输给数据分析计算机，数据分析计算机对所拍摄到的图像进行分析，筛选得到与药剂投加相关的特征量，确定出在取样点处在单位时间内流经该工艺段的单位容积内的三类标准矾花图像：过量、适量、欠量，磁介质混凝沉淀系统运行时，实时图像与标准矾花图像相比较，可得知三种药剂投加量是否适量，从而调整、优化得到更新工况的投加曲线。
进一步的，根据下列公式，建立药剂投加相关各参数的数据库，包括初始数据库和历史数据库，并根据进出水水质、矾花形成情况进行自适应实时优化与调整，从而得到更新后的药剂投加量：
混凝剂的初始投加曲线的公式为：
QPAC ={【k1 q1(SS)+k2 q2 (COD)+k3 q3 (PH)+k4 q4 (TP)+k5 q5 (FT)+k6 q6 (T)】+ δPACQ’ PAC + η污泥Q” 污泥}+【k12 q12(SS)+k22 q22 (COD)+k32 q32 (PH)+k42 q42 (TP)+k52 q52 (FT)+k62 q62 (T)】；
混凝剂的药剂影响因子计算：Q’ PAC = α1QPAM + α2Q磁粉
助凝剂的药剂影响因子计算：Q’ PAM = β1QPAC + β2Q磁粉
磁介质的投加量计算：Q磁粉 = ξ1Q本底 + ξ2Q’ 磁粉
磁介质的药剂影响因子计算：Q’ 磁粉 = γ1QPAM + γ2QPAC
助凝剂的投加量计算参考混凝剂的投加量计算公式，其中，PAC表示混凝剂，PAM表示助凝剂，q表示工艺条件与加药量之间的函数关系；k、α、β、γ、ξ、δ、η分别表示权重系数，各权重系数和函数关系以人工经验或历史数据总结得到，并根据运行数据库进行动态优化与调整，其中k分别表示进出水SS、COD、PH、TP、FT、T 6个工艺参数的权重系数，k1和k12分别表示进水SS和出水SS在PAC投加量中所占的权重，q1(SS)和q12(SS)分别表示进水SS和出水SS与混凝剂投加量的函数关系，δPAC表示助凝剂和磁介质对混凝剂的药剂影响因子的权重，η污泥表示回流污泥和回收污泥对混凝剂的药剂影响因子的权重，其余类推；Q表示投加量，Q’ 表示药剂影响因子，即另两种药剂的投加量对当前药剂的影响程度，Q” 表示污泥影响因子，即回流污泥和回收污泥对当前药剂的影响程度，Q本底表示反应池中磁粉的本底含量。
本发明的优点在于：本发明的自动控制方法，以专家经验形成药剂初始投加曲线专家数据库，系统进水的水量水质6个工艺参数指标（包括SS，COD，PH，TP，FT，T）、另两种药剂的投加数据和污泥产生情况作为前馈，以系统出水的水质和混凝反应后产生的矾花图像分析结果和系统出水的水量水质6个工艺参数指标（包括SS，COD，PH，TP，FT，T）作为反馈，以多控制因子的实时或人工设定数据，对初始投加曲线专家数据库进行动态修正和优化，形成更新工况的药剂投加曲线，指导自控系统对三种药剂进行精准投加，并实现远程一键启停相关设备。
对于进水泵、搅拌机、磁介质投加机等设备均接入控制器，从而在各相关单体设备及管道阀门的状态都满足要求的前提条件下实现对整个系统设备的远程一键自动启停，方便整个系统的自动化控制管理，降低生产运行成本和操作人员的劳动强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明中磁介质混凝沉淀系统的结构连接示意图。
图2为本发明中磁介质混凝沉淀系统组成示意图。
图3为本发明中自动加药的控制逻辑图。
图4为本发明中初始投加曲线的优化流程图。
图5为本发明中矾花图形采集系统的示意图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，包括下述步骤：
第一步，系统搭建：首先，根据设计图纸通过管路将各个设备连接，且各设备接入控制器，以形成一套完整的磁介质混凝沉淀系统。
磁介质混凝沉淀系统如图1所示，包括并列分布的一反应室、一沉淀池9，反应室内具有两个将整个反应室分隔为依次分布的快速混合室2、磁介质混合室5、絮凝反应室7的隔墙，且快速混合室2与磁介质混合室5的上端相连通，磁介质混合室5与絮凝反应室7的底端相连通，在快速混合室2、磁介质混合室5、絮凝反应室7内均设置有独立的搅拌机3。
快速混合室2的顶端通过管路连接有混凝剂计量泵4，快速混合室2的下侧端与一进水管路1相连，在进水管路1上设置有进水泵，磁介质混合室5的顶端通过管路连接一磁介质投加机6，絮凝反应室7的顶端通过管路连接有助凝剂计量泵8，絮凝反应室7的上侧端通过管路与沉淀池9相连。
沉淀池9的上端具有一出水堰槽11，同时，在沉淀池9的上侧端具有与出水堰槽11相连的出水管路12，在沉淀池9内位于出水堰槽11的下方设置有一斜管或斜板10，在沉淀池9的底端设置有一刮泥机13，在沉淀池9的下侧端还连接有一与沉淀池9的内腔相连通的回流管路。
回流管路上并联设置有一磁介质回收泵15、一磁介质污泥回流泵14，其中，磁介质回收泵15的出料口通过管路连接一解絮机18，解絮机18的出料口连接有一磁介质分离机19，磁介质分离机19具有一磁介质出料口、一污泥出口，其中，磁介质出料口通过管路接入磁介质混合室5的顶端，污泥出口连接一污泥排出管路20，磁介质污泥回流泵14的出料口通过管路接入磁介质混合室5的顶端。
进水泵，置于快速混合室2、磁介质混合室5、絮凝反应室7中的各个搅拌机3，磁介质投加机6，混凝剂计量泵，助凝剂计量泵，刮泥机13，解絮机18，磁介质分离机19，磁介质回收泵15，磁介质污泥回流泵14均接入控制器中，从而实现整个系统的远程一键自动启停提供良好的基础，方便整个系统的自动化控制管理。
系统设备一键启动的顺序如下：
开启进水泵；开启进水闸（阀）门；开启快速混合池的搅拌机，速度G值为250-900s-1；开启磁介质混合池的搅拌机，速度G值为250-900s-1；开启絮凝反应池的搅拌机，速度G值为50-180s-1；开启磁介质投加机；开启混凝剂计量泵和助凝剂计量泵；开启沉淀池刮泥机；开启解絮机、磁介质分离机；开启磁介质回收泵和磁介质污泥回流泵。
系统设备一键停止的顺序如下：
关闭进水闸（阀）门；关闭进水泵；停止磁介质投加机；停止混凝剂计量泵和助凝剂计量泵；停止磁介质回收泵和磁介质污泥回流泵；停止解絮机与磁介质分离机；停止絮凝反应池的搅拌机；停止磁介质混合池的搅拌机；停止快速混合池的搅拌机；停止刮泥机。
与传统的混凝沉淀技术相比，本发明所提出的成套设备的一键自动启动和停止顺序，可以保证磁介质混凝沉淀系统在短期暂停情况下快速启动或恢复生产，防止磁介质因为流动性比较差在系统设备或管道中发生局部严重堆积而使刮泥机、磁介质回收泵、磁介质污泥回流泵、解絮机、磁介质分离机等关键设备发生过载运行，造成设备损坏。与目前市场上常见的人工操作的磁介质混凝沉淀系统相比，系统设备一键启停功能的设置可以大大减轻操作人员的劳动强度，大幅节省操作时间。
第二步，试加药：基于磁介质混凝沉淀系统的进水工艺参数根据传统经验建立药剂初始投加曲线专家数据库，并根据专家数据库推荐的投加曲线进行试加药。
第三步，加药效果检测：利用矾花图像采集系统中的水下摄像机对混凝反应后磁介质混凝沉淀系统出水中产生的矾花情况进行跟踪拍摄、图像识别与分析，同时，对出水水质进行在线分析，确认加药效果。
矾花图形采集系统如图5所示，包括水下摄像机、数据分析计算机及分析软件，水下摄像机用于对特定区域的矾花形成情况以一定的帧率进行动态拍摄取样，并将拍摄结果传输给数据分析计算机，数据分析计算机对所拍摄到的图像进行分析，筛选得到与药剂投加相关的特征量，确定出在取样点处在单位时间内流经该工艺段的单位容积内的三类标准矾花图像：过量、适量、欠量，磁介质混凝沉淀系统运行时，实时图像与标准矾花图像相比较，可得知药剂投加量是否适量，从而调整、优化得到更新工况的投加曲线。
第四步，加药优化：根据系统实际运行工况情况，对专家数据库进行自适应修正和优化，形成更新工况的投加曲线，并根据更新后的投加曲线对磁介质混凝沉淀系统进行加药。
加药自动化的控制方法逻辑图如图3所示，首先，设定或根据现场在线仪表传输来的数据读取进水工艺参数；然后判断是否已有工况条件，如果是，则依据药剂初始投加曲线专家数据库选择药剂初始投加量，通过混凝剂计量泵（或助凝剂计量泵、磁介质投加机）往系统中加药，如果否，则更新工况投加曲线，进行药剂投加；再利用矾花图形采集系统进行图像识别，如果识别到图像显示投加量不合适则需要再次更新工况投加曲线，如果识别到图像显示投加量合适，则对出水水质是否满足要求进行分析，如果不满足要求，则重新更新工况投加曲线，如果满足要求，则记录为已有工况条件并更新投加曲线，最后，磁介质混凝沉淀系统开始出水。
对初始投加曲线专家数据库的优化流程如图4所示，首先，根据专家经验通过人工选定初始投加曲线或建立药剂投加专家数据库，然后根据初始投加曲线或专家数据库提供的数据调小药剂投加量，利用矾花图形采集系统进行图像识别，如果识别到的图像显示投加量过量，则继续调小投加量，如果识别到的图像显示投加量过少，则增大投加量，并再次进行图像识别，直至投加量合适，然后对出水水质进行检测，如果出水水质不合格，则继续增加投加量，直至出水水质合格，此时，对投加曲线进行更新，形成更新工况的投加曲线，最后，系统正常出水。
在上述步骤中，对于药剂初始投加曲线、更新工况的投加曲线均可采用多元多阶函数的形式体现或多维度多参数的数据库形式体现，控制系统可以根据投加曲线或数据库查表的形式提供投加量数据指导加药系统进行药剂投加。
根据下述公式，建立药剂投加相关各参数的数据库，包括初始数据库和历史数据库，并根据进出水水质、矾花形成情况进行自适应实时优化与调整，从而得到优化的药剂投加量：以PAC表示混凝剂，以PAM表示助凝剂，以k、α、β、γ、ξ、δ、η分别表示权重系数，Q表示投加量，涉及到进水和出水的工艺参数包括：SS，COD，PH，TP（总磷），FT（流量），T（温度）等6个参数，Q’ 表示药剂影响因子（即另两种药剂的投加量对当前药剂的影响程度），Q” 表示污泥影响因子（即回流污泥和回收污泥对当前药剂的影响程度），q表示工艺条件与加药量之间的函数关系，各权重系数和函数关系以人工经验或历史数据总结得到，并根据运行数据库进行动态优化与调整；
混凝剂的投加量计算：混凝剂的投加量与系统进出水的SS，COD，PH，TP，FT，T等6个工艺参数、药剂影响因子、污泥影响因子相关，但各参数或影响因子的权重系数有所不同，初始投加曲线的公式可以表示为：
QPAC ={【k1 q1(SS)+k2 q2 (COD)+k3 q3 (PH)+k4 q4 (TP)+k5 q5 (FT)+k6 q6 (T)】+ δPACQ’ PAC + η污泥Q” 污泥}+【k12 q12(SS)+k22 q22 (COD)+k32 q32 (PH)+k42 q42 (TP)+k52 q52 (FT)+k62 q62 (T)】
其中，k1和k12分别表示进水SS和出水SS在PAC投加量中所占的权重，q1(SS)和q12(SS)分别表示进水SS和出水SS与混凝剂投加量的函数关系，其余类推，δPAC表示PAM和磁介质对混凝剂药剂影响因子的权重，η污泥表示回流污泥和回收污泥对混凝剂的药剂影响因子的权重；
混凝剂的药剂影响因子计算：Q’ PAC = α1QPAM + α2Q磁粉
助凝剂的药剂影响因子计算：Q’ PAM = β1QPAC + β2Q磁粉
磁介质的投加量计算：Q磁粉 = ξ1Q本底 + ξ2Q’ 磁粉
磁介质的药剂影响因子计算：Q’ 磁粉 = γ1QPAM + γ2QPAC
其中Q本底为反应池中磁粉的本底含量。
助凝剂的投加量，可参考混凝剂的投加量公式进行计算。
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 (8)

1.一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：包括下述步骤：
a）系统搭建：首先，根据设计图纸通过管路将各个设备连接，并将各设备接入控制器，以形成一套完整的磁介质混凝沉淀系统；
b）试加药：基于磁介质混凝沉淀系统的进水工艺参数，根据传统经验分别建立三种药剂的初始投加曲线专家数据库，并根据专家数据库推荐的投加量进行试加药；
c）加药效果检测：利用矾花图像采集系统中的水下摄像机对混凝反应后磁介质混凝沉淀系统出水中产生的矾花情况进行跟踪拍摄、图像识别与分析，同时，对出水水质进行在线分析，确认加药效果；
d）加药优化：根据系统实际运行工况情况，对药剂投加专家数据库进行自适应修正和优化，形成更新工况的投加曲线，并根据更新后的投加曲线对磁介质混凝沉淀系统进行加药。
2.根据权利要求1所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：所述磁介质混凝沉淀系统包括并列分布的一反应室、一沉淀池，所述反应室内具有两个将整个反应室分隔为依次分布的快速混合室、磁介质混合室、絮凝反应室的隔墙，且快速混合室与磁介质混合室的上端相连通，磁介质混合室与絮凝反应室的底端相连通，在快速混合室、磁介质混合室、絮凝反应室内具设置有独立的搅拌机，所述快速混合室的顶端通过管路连接有混凝剂计量泵，下侧端与一进水管路相连，在进水管路上设置有进水泵，所述磁介质混合室的顶端通过管路连接一磁介质投加机，所述絮凝反应室的顶端通过管路连接有助凝剂计量泵，絮凝反应室的上侧端与沉淀池相连，所述沉淀池的上端具有一出水堰槽，同时，在沉淀池的上侧端具有与出水堰槽相连的出水管路，在沉淀池内位于出水堰槽的下方设置有一斜管或斜板，所述沉淀池的底端设置有一刮泥机，在沉淀池的下侧端还连接有与沉淀池的内腔相连通的回流管路，所述回流管路上并联设置有一磁介质回收泵、一磁介质污泥回流泵，其中，磁介质回收泵的出料口通过管路连接一解絮机，解絮机的出料口连接有一磁介质分离机，所述磁介质分离机具有一磁介质出料口、一污泥出口，所述磁介质分离机的磁介质出料口通过管路接入磁介质混合室的顶端，磁介质分离机的污泥出口连接一污泥排出管路，所述磁介质污泥回流泵的出料口通过管路接入磁介质混合室的顶端。
3.根据权利要求2所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：所述进水泵，置于快速混合室、磁介质混合室、絮凝反应室中的各个搅拌机，磁介质投加机，混凝剂计量泵，助凝剂计量泵，刮泥机，解絮机，磁介质分离机，磁介质回收泵，磁介质污泥回流泵均接入到控制器中。
4.根据权利要求3所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：磁介质混凝沉淀系统中各个设备的一键启动的顺序如下：开启进水泵，开启进水闸/阀门，开启快速混合池的搅拌机，速度G值为250-900s-1，开启磁介质混合池的搅拌机，速度G值为250-900s-1，开启絮凝反应池的搅拌机，速度G值为50-180s-1，开启磁介质投加机，开启混凝剂计量泵和助凝剂计量泵，开启沉淀池刮泥机，开启解絮机、磁介质分离机，开启磁介质回收泵和磁介质污泥回流泵。
5.根据权利要求3所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：磁介质混凝沉淀系统中各个设备的一键停止的顺序如下：关闭进水闸/阀门，关闭进水泵，停止磁介质投加机，停止混凝剂计量泵和助凝剂计量泵，停止磁介质回收泵和磁介质污泥回流泵，停止解絮机与磁介质分离机，停止絮凝反应池的搅拌机，停止磁介质混合池的搅拌机，停止快速混合池的搅拌机，停止刮泥机。
6.根据权利要求1所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：所述药剂初始投加曲线、更新工况的投加曲线均可采用多元多阶函数的形式体现或多维度多参数的数据库形式体现。
7.根据权利要求1所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：所述步骤c中，矾花图形采集系统包括水下摄像机、数据分析计算机及分析软件，水下摄像机用于对特定区域的矾花形成情况以一定的帧率进行动态拍摄取样，并将拍摄结果传输给数据分析计算机，数据分析计算机对所拍摄到的图像进行分析，筛选得到与三种药剂投加相关的特征量，确定出在取样点处在单位时间内流经该工艺段的单位容积内的三类标准矾花图像：过量、适量、欠量，磁介质混凝沉淀系统运行时，实时图像与标准矾花图像相比较，可得知三种药剂的投加量是否适量，从而调整、优化得到更新工况的投加曲线。
8.根据权利要求1所述的自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法，其特征在于：根据下列公式，分别建立三种药剂投加相关各参数的数据库，包括初始数据库和历史数据库，并根据进出水水质、矾花形成情况进行自适应实时优化与调整，从而得到更新后的药剂投加量：
混凝剂的初始投加曲线的公式为：
QPAC ={【k1 q1(SS)+k2 q2 (COD)+k3 q3 (PH)+k4 q4 (TP)+k5 q5 (FT)+k6 q6 (T)】+ δPACQ’ PAC + η污泥Q” 污泥}+【k12 q12(SS)+k22 q22 (COD)+k32 q32 (PH)+k42 q42 (TP)+k52 q52 (FT)+k62 q62 (T)】
混凝剂的药剂影响因子计算：Q’ PAC = α1QPAM + α2Q磁粉
助凝剂的药剂影响因子计算：Q’ PAM = β1QPAC + β2Q磁粉
磁介质的投加量计算：Q磁粉 = ξ1Q本底 + ξ2Q’ 磁粉
磁介质的药剂影响因子计算：Q’ 磁粉 = γ1QPAM + γ2QPAC
助凝剂的投加量计算参考混凝剂的投加量计算公式，其中，PAC表示混凝剂，PAM表示助凝剂；q表示工艺条件与加药量之间的函数关系；k分别表示进出水SS、COD、PH、TP、FT（、T6个工艺参数的权重系数，k1和k12分别表示进水SS和出水SS在PAC投加量中所占的权重，q1(SS)和q12(SS)分别表示进水SS和出水SS与混凝剂投加量的函数关系，其余类推；α、β、γ、ξ、δ、η分别表示权重系数，δPAC表示助凝剂和磁介质对混凝剂的药剂影响因子的权重，η污泥表示回流污泥和回收污泥对混凝剂的药剂影响因子的权重；Q表示投加量，Q’ 表示药剂影响因子，Q” 表示污泥影响因子，Q本底表示反应池中磁介质的本底含量。
CN201910475980.3A 2019-06-03 2019-06-03 一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法 Pending CN110183027A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910475980.3A CN110183027A (zh) 2019-06-03 2019-06-03 一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910475980.3A CN110183027A (zh) 2019-06-03 2019-06-03 一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110183027A true CN110183027A (zh) 2019-08-30

Family

ID=67719922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910475980.3A Pending CN110183027A (zh) 2019-06-03 2019-06-03 一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110183027A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110717533A (zh) * 2019-09-27 2020-01-21 广东聚源管业实业有限公司 一种基于图像识别管道装置的水体净化方法
CN111138047A (zh) * 2020-03-03 2020-05-12 安徽绿衡环保科技有限公司 一种深度提标的脱氮除磷装置及其处理工艺
CN111847614A (zh) * 2020-08-20 2020-10-30 中法水务管理(中山)有限公司 精准加药方法和系统
CN112441654A (zh) * 2020-11-02 2021-03-05 广州晋合水处理设备有限公司 一种适用于混凝沉淀的控制系统及方法
CN112875827A (zh) * 2021-01-28 2021-06-01 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 基于图像识别和数据挖掘的智能加药系统和水处理系统
CN113778028A (zh) * 2021-08-12 2021-12-10 西安交通大学 基于边云协同与双增量的智能混凝算法
CN114940533A (zh) * 2022-06-20 2022-08-26 中建三局绿色产业投资有限公司 用于磁混凝沉淀系统药剂投加的智能控制系统及方法
CN115092997A (zh) * 2022-06-14 2022-09-23 温州杭钢水务有限公司 一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1538177A (zh) * 2003-05-30 2004-10-20 哈尔滨工业大学 基于图像处理技术的混凝过程絮体检测及优化控制系统
CN1673114A (zh) * 2004-03-25 2005-09-28 深圳市水务(集团)有限公司 一种混凝投药控制方法及其控制系统
CN103708594A (zh) * 2013-12-28 2014-04-09 太平洋水处理工程有限公司 一种高效重介质混凝沉淀水处理工艺
CN107540069A (zh) * 2017-10-23 2018-01-05 河海大学 一种全自动混凝剂投加系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1538177A (zh) * 2003-05-30 2004-10-20 哈尔滨工业大学 基于图像处理技术的混凝过程絮体检测及优化控制系统
CN1673114A (zh) * 2004-03-25 2005-09-28 深圳市水务(集团)有限公司 一种混凝投药控制方法及其控制系统
CN103708594A (zh) * 2013-12-28 2014-04-09 太平洋水处理工程有限公司 一种高效重介质混凝沉淀水处理工艺
CN107540069A (zh) * 2017-10-23 2018-01-05 河海大学 一种全自动混凝剂投加系统

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110717533A (zh) * 2019-09-27 2020-01-21 广东聚源管业实业有限公司 一种基于图像识别管道装置的水体净化方法
CN111138047A (zh) * 2020-03-03 2020-05-12 安徽绿衡环保科技有限公司 一种深度提标的脱氮除磷装置及其处理工艺
CN111847614A (zh) * 2020-08-20 2020-10-30 中法水务管理(中山)有限公司 精准加药方法和系统
CN112441654A (zh) * 2020-11-02 2021-03-05 广州晋合水处理设备有限公司 一种适用于混凝沉淀的控制系统及方法
CN112875827A (zh) * 2021-01-28 2021-06-01 中冶赛迪重庆信息技术有限公司 基于图像识别和数据挖掘的智能加药系统和水处理系统
CN112875827B (zh) * 2021-01-28 2023-01-31 中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 基于图像识别和数据挖掘的智能加药系统和水处理系统
CN113778028A (zh) * 2021-08-12 2021-12-10 西安交通大学 基于边云协同与双增量的智能混凝算法
CN113778028B (zh) * 2021-08-12 2023-09-26 西安交通大学 基于边云协同与双增量的智能混凝算法
CN115092997A (zh) * 2022-06-14 2022-09-23 温州杭钢水务有限公司 一种高负荷高效沉淀池的稳定运行节能降耗控制方法及系统
CN114940533A (zh) * 2022-06-20 2022-08-26 中建三局绿色产业投资有限公司 用于磁混凝沉淀系统药剂投加的智能控制系统及方法
CN114940533B (zh) * 2022-06-20 2023-03-31 中建三局绿色产业投资有限公司 用于磁混凝沉淀系统药剂投加的智能控制系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110183027A (zh) 一种自适应磁介质混凝沉淀水处理自动控制方法
CN101306857B (zh) 水处理方法中凝聚剂注入率的确定方法及装置
CN114230110B (zh) 用于污水处理的短程智能除磷加药控制方法、设备及系统
JP4492473B2 (ja) 凝集剤注入制御装置および方法
CN100435904C (zh) 凝聚沉淀装置
JP7416876B2 (ja) 汚泥処理方法
CN208071400U (zh) 一种絮凝剂加药装置
CN106348414A (zh) 一种污水厂尾水强化絮凝与斜板沉淀耦合处理系统及工艺方法
JPH0483504A (ja) 凝集剤注入制御方法
CN102053615B (zh) 非稳态分段进水深度脱氮除磷过程控制系统及控制方法
CN107986572A (zh) 一种铝氧化废水的处理系统和处理方法
JP2007098236A (ja) 浄水プロセスの凝集剤注入方法及び装置
CN115531934A (zh) 一种沉淀池排泥控制方法
CN106630072B (zh) 脉冲澄清池的优化排泥方法
CN106219708B (zh) 一种基于自动控制的强化污泥回流混凝处理系统及方法
CN206051650U (zh) 一种基于自动控制的强化污泥回流混凝处理系统
CN206188555U (zh) 用于含氟涂料废水的回收处理系统
CN211339173U (zh) 磁混澄清装置
CN208980553U (zh) 一种利于高效混合的污泥存储装置
CN208218549U (zh) 一种医疗门诊污水处理净化系统
CN206940590U (zh) 臭氧协同悬浮物在线监控的循环冷却水处理系统
CN206828257U (zh) 植入式废水监控执行系统
CN112320906A (zh) 一种机械加速澄清池动态模拟运行装置及其试验方法
CN108911449A (zh) 一种利于高效混合的污泥存储装置及其使用方法
CN217103199U (zh) 雨污水处理系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20191008

Address after: 226000 room 602, building 3, xintaoyuan, Chongchuan District, Nantong City, Jiangsu Province

Applicant after: Jia Bolin

Address before: The workers and peasants in Jiangsu province 226000 Nantong City Road No. 29 Rainbow Building 4 floor B block

Applicant before: PACIFIC WATER TREATMENT ENGINEERING Co.,Ltd.

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190830