CN110436609B - 一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法 - Google Patents

一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110436609B
CN110436609B CN201910707663.XA CN201910707663A CN110436609B CN 110436609 B CN110436609 B CN 110436609B CN 201910707663 A CN201910707663 A CN 201910707663A CN 110436609 B CN110436609 B CN 110436609B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aeration
dissolved oxygen
water
gas
oxygen value
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.)
Active
Application number
CN201910707663.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110436609A (zh
Inventor
黄文俊
谷传文
孙丽娟
郭晨晨
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.)
Sinomach General Machinery Science & Technology Co ltd
Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
HEFEI GENERAL ENVIRONMENT CONTROL TECHNOLOGY CO LTD
Hefei General Machinery Research Institute 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 HEFEI GENERAL ENVIRONMENT CONTROL TECHNOLOGY CO LTD, Hefei General Machinery Research Institute Co Ltd filed Critical HEFEI GENERAL ENVIRONMENT CONTROL TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201910707663.XA priority Critical patent/CN110436609B/zh
Publication of CN110436609A publication Critical patent/CN110436609A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110436609B publication Critical patent/CN110436609B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/006—Regulation methods for biological treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法。该方法包括：初步选定气水比λ0＝Q气/Q水,根据实际的进水流量Q水，计算得到污水处理所需的曝气量Q气，调整曝气鼓风机的风量使得曝气量Q气满足所需；测量得到经过曝气处理后的污水的实际溶解氧值DO，并将实际溶解氧值DO与设定溶解氧值范围进行比较以调整曝气鼓风机的风量；运行设定时间后得到累积进水流量Q总水和累计曝气量Q总气，从而计算得到新的气水比λ1＝Q总气/Q总水，将新的气水比λ1代替上述气水比λ0；步骤4、循环重复上述步骤1‑步骤3，以使得污水在最合理的气水比条件下实现曝气处理。本发明在保证出水水质的同时，最大限度的避免曝气过度、降低能耗，保证生化处理系统的稳定、可靠运行。

Description

一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体是涉及一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法。
背景技术
污水处理工艺运行数量最多、技术最成熟的是活性污泥法，曝气系统是改处理工艺的核心设备，占整个污水处理能耗的50-60％。曝气量与进水流量(处理水量)以及水质有关，曝气系统的节能除选用高效的曝气鼓风机外，还需控制曝气量，既要避免曝气量不足造成的出水不达标问题，又要避免过度曝气造成的能源浪费问题。目前污水厂多采用，根据溶解氧，定时巡检时增减曝气量，或根据设定溶解氧实现自动控制，但溶解氧参数有较大的滞后性，为避免曝气不足导致出水不达标的风险，一般溶解氧设定值比实际需求大较多，存在一定的过度曝气。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法。该方法在保证出水达标的同时，能最大限度的避免过度曝气、节能降耗。
为了实现本发明的目的，本发明采用了以下技术方案：
一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法，包括以下步骤：
步骤1、根据污水性质初步选定气水比λ0＝Q气/Q水,根据实际的进水流量Q水，计算得到污水处理所需的曝气量Q气，然后反馈至中控室上位机以实时调整曝气鼓风机的风量使得曝气量Q气满足所需；
步骤2、测量得到经过曝气处理后的污水的实际溶解氧值DO，并将实际溶解氧值DO与设定溶解氧值范围进行比较，当实际溶解氧值DO大于设定溶解氧值范围上限值时，通过中控室上位机调低曝气鼓风机的风量；当实际溶解氧值DO小于设定溶解氧值范围下限值时，通过中控室上位机调高曝气鼓风机的风量；
步骤3、运行设定时间后得到累积进水流量Q总水和累计曝气量Q总气，从而计算得到新的气水比λ1＝Q总气/Q总水，将新的气水比λ1代替上述气水比λ0；
步骤4、循环重复上述步骤1-步骤3，以实现自学习并获得最合理的气水比。
进一步的技术方案：步骤3中设定时间为10-720小时。
进一步的技术方案：所述污水为市政污水或工厂污水。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过实时采集进水流量和实际溶解氧值数据，然后与设定溶解氧值进行对比，实时调整曝气量，并通过不断的循环自学习获得最合适、最接近的气水比。本发明有效的解决了污水处理过程中曝气控制滞后及曝气过度的问题，在保证出水水质的同时，最大限度的避免曝气过度、降低能耗，保证生化处理系统的稳定、可靠运行。
(2)关于设定时间的选择，如果水质比较稳定可选取较大时间作累计时间，跟为精确，且避免季节性的影响时间不宜太长，以30天为上限；若水质不稳定或变化较大，宜选取较小的时间作累计时间，比较合适当下的水质情况。
(3)本发明使用范围广，可以对各种类型的污水处理过程进行控制。
附图说明
图1为本发明智能化污水处理曝气装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案做出更为具体的说明：
如图1所示：本发明智能化污水处理曝气装置包括生化反应池、曝气设备、进水流量计、溶解氧在线监测仪、中控室上位机和若干台曝气鼓风机，所述进水流量计设置在所述生化反应池进水处或整厂的进水处，所述溶解氧在线监测仪设置在所述生化反应池的出水处，所述进水流量计和所述溶解氧在线分析仪均与中控室上位机连接，所述中控室上位机内安装有控制平台，所述曝气鼓风机通过管道与所述生化反应池内曝气设备连接，所述曝气鼓风机与中控室上位机通过网线连接。
某市政污水设计30000t/d处理能力，目前污水量在20000-24000t/d。生物池水中溶解氧值与进水量直接相关，还与进水水质以及季节性的环境因素有关，溶解氧值低于2.0控制系统即会报警。
该厂最初的曝气控制方法：定时巡检根据水中溶解氧值来调整曝气鼓风机的风量(或低于报警值及时调整)，定时巡检白天一般2-3小时一次，晚上23时至次日6日一般不做调整，这种粗放的控制方式避免出水不达标，要求溶解氧值在3-6不做调整。统计3个月的平均处理污水的单耗为0.1557kwh/t(即每处理1吨污水，耗电0.1557kwh)，存在较大的过度曝气。
后改用溶解氧值控制，即设定溶解氧值范围3±0.5，当实际溶解氧值DO大于设定溶解氧值范围上限值时，通过中控室上位机调低曝气鼓风机的风量；当实际溶解氧值DO小于设定溶解氧值范围下限值时，通过中控室上位机调高曝气鼓风机的风量。该方法中曝气鼓风机的风量增加或减小后，水中溶解氧值变化存在滞后性的特点，为避免因进水量增大，导致出水不达标的隐患，所以设定溶解氧值按偏大设定，存在过度曝气。统计3个月的平均处理污水的单耗为0.1276kwh/t，比最初的方法节能约18％。
再后来，按本发明控制方法进行控制，具体步骤如下：
步骤1、根据污水性质初步选定λ0，比如按最近10天处理的平均气水比5.26作为λ0，引入气水比λ0可快速实时因进水流量变化对溶解氧值的需求，即根据实际进水流量Q水，计算得到污水处理所需的曝气量Q气，然后反馈至中控室上位机以实时调整曝气鼓风机的风量使得曝气量Q气满足所需。
步骤2、设定溶解氧值范围2.5±0.25，此控制过程只需满足水质变化符合设定溶解氧值范围需求即可，即当实际溶解氧值DO在2.5±0.25内时，曝气鼓风机的风量不做调整；当实际溶解氧值DO大于2.75时，通过中控室上位机调低曝气鼓风机的风量；当实际溶解氧值DO小于2.25时，通过中控室上位机调高曝气鼓风机的风量。
步骤3、运行设定时间后得到累积进水流量Q总水和累计曝气量Q总气，从而计算得到新的气水比λ1＝Q总气/Q总水，将新的气水比λ1代替上述气水比λ0；本实施例中以24小时为设定时间，即以上一天(上一个24小时)中累积进水流量Q总水和累计曝气量Q总气计算得到的气水比λ1作为下一天(下一个24小时)的气水比。因水质的变化有一定的持续性，这样得到的气水比更适合当前的水质对设定溶解氧值的需求，避免实际溶解氧值DO出现大幅度的变化，本发明对曝气的控制更精准，进一步降低了过度曝气。
步骤4、循环重复上述步骤1-步骤3，统计3个月的平均处理污水的单耗为0.1121kwh/t，比只用溶解氧值控制节能约12％，比最初的方法节能28％左右。

Claims (3)

1.一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1、根据污水性质初步选定气水比λ0＝Q气/Q水,根据实际的进水流量Q水，计算得到污水处理所需的曝气量Q气，然后反馈至中控室上位机以实时调整曝气鼓风机的风量使得曝气量Q气满足所需；
步骤2、测量得到经过曝气处理后的污水的实际溶解氧值DO，并将实际溶解氧值DO与设定溶解氧值范围进行比较，当实际溶解氧值DO大于设定溶解氧值范围上限值时，通过中控室上位机调低曝气鼓风机的风量；当实际溶解氧值DO小于设定溶解氧值范围下限值时，通过中控室上位机调高曝气鼓风机的风量；
步骤3、运行设定时间后得到累积进水流量Q总水和累计曝气量Q总气，从而计算得到新的气水比λ1＝Q总气/Q总水，将新的气水比λ1代替上述气水比λ0；
步骤4、循环重复上述步骤1-步骤3，以实现自学习并获得最合理的气水比。
2.如权利要求1所述的具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法，其特征在于步骤3中设定时间为10-720小时。
3.如权利要求1所述的具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法，其特征在于所述污水为市政污水或工厂污水。
CN201910707663.XA 2019-08-01 2019-08-01 一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法 Active CN110436609B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910707663.XA CN110436609B (zh) 2019-08-01 2019-08-01 一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910707663.XA CN110436609B (zh) 2019-08-01 2019-08-01 一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110436609A CN110436609A (zh) 2019-11-12
CN110436609B true CN110436609B (zh) 2022-05-31

Family

ID=68432848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910707663.XA Active CN110436609B (zh) 2019-08-01 2019-08-01 一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110436609B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114167764A (zh) * 2021-11-08 2022-03-11 江苏启德水务有限公司 一种基于AIoT的农污设备自动控制系统及控制方法
CN116253446B (zh) * 2023-03-24 2024-01-30 青岛思普润水处理股份有限公司 一种污水处理智能曝气设置方法
CN117228859A (zh) * 2023-11-16 2023-12-15 青岛锦龙弘业环保有限公司 一种调节池能耗优化控制系统及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203613020U (zh) * 2013-12-18 2014-05-28 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置
CN104238527A (zh) * 2014-09-24 2014-12-24 天津创业环保集团股份有限公司 污水处理厂曝气总量的精确控制方法
CN104787872A (zh) * 2015-04-29 2015-07-22 梁锐振 一种曝气量控制方法及系统
CN109775845A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 北京天诚同创电气有限公司 污水处理中的曝氧量控制方法与装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0665399B2 (ja) * 1986-09-09 1994-08-24 株式会社西原環境衛生研究所 間欠曝気式による活性汚泥処理方法およびその装置
CN1319875C (zh) * 2005-08-12 2007-06-06 上海昊沧系统控制技术有限责任公司 生物处理污水工艺中在线控制曝气量的方法
CN202358957U (zh) * 2011-12-13 2012-08-01 西部水务集团(贵州)有限公司 序批式处理工艺在非do状态下的自动控制装置
CN202808475U (zh) * 2012-10-16 2013-03-20 威水星空（北京）环境技术有限公司 表面曝气节能控制装置
CN206232477U (zh) * 2016-11-22 2017-06-09 大连大开污水处理有限公司 一种溶解氧自动控制系统
CN109205808A (zh) * 2018-10-11 2019-01-15 首创爱华(天津)市政环境工程有限公司 一种基于出水氨氮和溶解氧的精确曝气控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203613020U (zh) * 2013-12-18 2014-05-28 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置
CN104238527A (zh) * 2014-09-24 2014-12-24 天津创业环保集团股份有限公司 污水处理厂曝气总量的精确控制方法
CN104787872A (zh) * 2015-04-29 2015-07-22 梁锐振 一种曝气量控制方法及系统
CN109775845A (zh) * 2017-11-14 2019-05-21 北京天诚同创电气有限公司 污水处理中的曝氧量控制方法与装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN110436609A (zh) 2019-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110436609B (zh) 一种具有自学习功能的智能化污水处理曝气控制方法
CN107986428B (zh) 一种污水处理精确曝气方法
CN209583779U (zh) 一种污水处理精确曝气系统
CN109607770B (zh) 一种反硝化池的多场景自学习碳源智能投加系统及方法
CN109592804B (zh) 一种污水处理趋近循优精确曝气方法
CN1239466A (zh) 产生充氧水的方法和设备
CN202758178U (zh) 一种智能动态曝气控制系统
CN110482687A (zh) 一种基于自动控制的精确曝气方法
CN110204067B (zh) 一种曝气控制系统及方法
CN114677119A (zh) 一种污水处理智能曝气的方法及系统
CN113213646A (zh) 一种污水处理系统鼓风机控制装置及控制方法
CN113072180A (zh) 恒流进水设备、采用该设备的污水生化处理系统及运行控制方法
CN111547948A (zh) 一种一体化污水处理设备优化运行方法
CN115353200A (zh) 污水厂出水tn智能控制系统和方法
CN216997850U (zh) 用于aao工艺污水处理的碳源投加装置
CN113822541A (zh) 一种污水厂站网调度方法及系统
CN204454747U (zh) 自动监测水质的微型人工湿地跌水净化系统
CN112320946A (zh) 一种aao系统混合液回流及溶解氧控制方法
CN214174904U (zh) 一种污水处理智能曝气量计算控制系统
CN108483621B (zh) 一种确定污水处理多段进水工艺的最优区域及调整方法
CN207877400U (zh) 一种污水处理曝气系统
CN114428523B (zh) 一种用于分散式污水处理的进水调节控制方法
CN207845269U (zh) 基于实时our的恒do控制系统
CN212770334U (zh) 一种一体化污水处理装置
CN118420099B (zh) 一种基于历史数据的a2o+mbr污水处理运行方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20240818

Address after: 230031 No. 888 Changjiang West Road, Shushan District, Anhui, Hefei

Patentee after: HEFEI GENERAL MACHINERY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Country or region after: China

Patentee after: SINOMACH GENERAL MACHINERY SCIENCE & TECHNOLOGY CO.,LTD.

Address before: 230031 No. 888 Changjiang West Road, Shushan District, Anhui, Hefei

Patentee before: HEFEI GENERAL MACHINERY RESEARCH INSTITUTE Co.,Ltd.

Country or region before: China

Patentee before: HEFEI GENERAL ENVIRONMENT CONTROL TECHNOLOGY Co.,Ltd.