CN110790381A

CN110790381A - 一种基于aao污水处理工艺的全流程智能控制系统

Info

Publication number: CN110790381A
Application number: CN201911194839.2A
Authority: CN
Inventors: 施汉昌; 唐安平; 韩晓磊; 汪秋婉; 刘海青; 杨茹霞
Original assignee: Beijing Collaborative Innovation Intelligent Water Co Ltd
Current assignee: Beijing Collaborative Innovation Intelligent Water Co Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-02-14
Anticipated expiration: 2039-11-28
Also published as: CN110790381B

Abstract

本申请提供一种基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统，所述全流程智能控制系统包括数据采集模块、进水泵编组实时控制模块、好氧池曝气实时控制模块、内回流泵控制模块、碳源投加实时控制模块、除磷剂投加实时控制模块和排泥泵实时控制模块，本申请提供的实时控制模块适用于以AAO工艺为基础的主流工艺的污水处理厂，通过智能控制工艺运行中关键设备来高效地保证污水生物处理系统处于最佳工艺运行条件，从而使表面看似无关，运行参数相互独立的不同工艺单元及运行条件有机地整体融合，进而既能够保证处理出水达标，又能降低关键设备的能耗以及碳源和除磷剂等药剂的使用量，最终实现污水处理厂最大化节能降耗的目标。

Description

一种基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统

技术领域

本申请属于环境工程类污水处理领域，特别涉及一种基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统。

背景技术

AAO(Anaerobic-Anoxic-Oxic，厌氧-缺氧-好氧)污水生物处理工艺，是目前应用得较为广泛的污水处理工艺，该工艺中污水依次流经厌氧区、缺氧区和好氧区，因此AAO污水生物处理工艺具有较高COD(化学需氧量)去除以及脱氮除磷功效。具体地，在AAO工艺中，原废水首先进入厌氧区，兼性厌氧发酵菌在厌氧环境下将原废水中可生物降解的大分子有机物转化成挥发性脂肪酸(VFA)等分子量较小的中间发酵产物，聚磷菌则分解体内的聚磷酸盐以提供能量供专性好氧聚磷微生物在厌氧条件下生存，同时吸收VFA以合成聚-β羟基丁酸盐(PHB)；随后，废水进入缺氧区，反硝化菌以好氧区回流液中的硝酸盐作为电子受体和氮源，以原废水中的有机质和碳源为电子供体进行反硝化，达到脱氮目的；在好氧区，硝化细菌将入流中的氨氮及有机氮氨化成的氨氮，通过生物硝化作用转化成硝酸盐，聚磷菌则在利用废水中残留有机质的同时，主要通过分解其体内贮存的PHB所放出的能量维持其生长，并过量摄取污水中的溶解态磷。磷的去除最终通过排除二沉池的富磷剩余污泥完成。在AAO工艺运行状况下，通过混合液回流(内回流或硝化液回流)达到有效的硝化和反硝化目的，即有效去除废水中的COD、氨氮和总氮；通过污泥回流(外回流)，补充生化反应池中活性微生物浓度，确保生化处理效果。

在传统AAO污水工艺基础上，还开发出例如多级AO和AAO-MBR等改良工艺，这些改良工艺系统均包括厌氧区、缺氧区、好氧区和泥水分离区。

目前，基于AAO工艺的污水处理厂运行消耗大量的电能和化学药剂，迫切需要解决能耗和药耗过高的问题。污水处理厂的电耗主要来自好氧池充氧曝气用电，而药耗主要包括所投加的碳源和除磷剂。部分污水处理厂在药耗中占比最大是所投加的碳源，这是因为污水处理厂进水水质COD较低，不能满足微生物在脱氮除磷过程中所需的营养物质，因此需要向污水中投加碳源补充微生物所需要的COD。此外，由于污水处理厂在碳源供给上一般优先考虑脱氮需求，然后才考虑除磷，所以污水处理厂的生物除磷一般效果较差。大多数污水处理厂需采用化学除磷作为辅助除磷方法，投加的除磷剂是与磷酸盐能够有效反应并产生铝盐或者铁盐沉淀物，通过排泥系统排出以达到除磷的目的。

AAO污水处理工艺中各个工艺段相互依存，但污水处理系统的脱氮除磷能力与污水处理工艺中各工艺段的工艺要求又有局部矛盾，例如，碳源投放量同时受到原污水COD含量的影响以及内回流出水中的溶解氧浓度(Dissolved Oxygen，DO)会消耗外加碳源，从而需要增加投入外加碳源，而外加碳源过量投放会降低生物处理的效果；内回流与碳源投加之间的关系复杂；排泥系统又影响污泥停留时间，进而对系统除磷产生影响；并且排泥系统与污泥浓度有直接关系，污泥浓度的稳定对系统的脱氮除磷效果至关重要。

当前，城市污水处理厂的运行大多依靠经验以人工操作为主，能够做到自动控制的也仅仅是设备的启停和故障报警，也有一些厂家在探索精确曝气与精确加药，以期能够通过有效的控制系统为污水处理厂节省电能和降低药耗。由于污水生物处理工艺是各处理单元密切相关的整体系统，影响曝气和加药的因素较多相互关联，使独立的精确曝气系统或加药系统的运行受到影响，甚至相互制约，导致精确曝气和智能加药的收效不够明显。此外，一些有节能潜力的设备，如鼓风机，加药泵，回流泵，排泥泵等，在当前污水处理厂的控制系统大多只能简单控制，做不到真正的量化控制时，不能与污水处理工艺全流程有机融合，也不能真正为污水处理厂降低能耗。

发明内容

为解决传统基于AAO工艺的污水处理工艺各工艺段仅能够实现单独、局部控制，与处理工艺整体运行系统难以融合从而导致药耗大、能耗大等问题，本申请提供一种以污水处理厂的主流工艺段与设备为基础的污水处理厂关键运行设备的智能控制系统，从而使局部的精确控制单元与整体污水处理系统有机融合，实现更有效的节能降耗。

本申请提供的基于AAO工艺的污水处理工艺全流程智能控制系统用于采用以AAO工艺为基础的包括AAO改良工艺如多级AO和AAO-MBR等的污水处理厂，所述污水处理厂至少依次设置有厌氧区、缺氧区、好氧区和泥水分离区，其中，所述泥水分离区包括二次沉淀区与膜池中的任意一种；

所述全流程智能控制系统包括数据采集模块、进水泵编组实时控制模块、好氧池曝气实时控制模块、回流实时控制模块、碳源投加实时控制模块、除磷剂投加实时控制模块和排泥泵实时控制模块，其中，所述数据采集模块用于采集污水水质数据、各设备的运行数据以及生化系统运行操作参数，其中，所述污水水质数据包括原污水进水氨氮、原污水进水COD、好氧池各廊道溶解氧浓度、缺氧区出水硝酸氮值、好氧区出水硝酸氮值、好氧区出水氨氮值、好氧区出水磷酸盐含量、处理出水总氮含量、处理出水总磷含量和好氧区污泥浓度；所述各设备的运行数据包括生化池液位高度、原污水进水流量；所述生化系统运行操作参数包括污泥停留时间和水力停留时间；

所述进水泵编组实时控制模块根据所述水力停留时间控制原污水进水流量和生化池液位；所述好氧池曝气实时控制模块根据好氧区溶解氧浓度控制好氧区总进气量；所述回流实时控制模块根据处理出水总氮浓度、好氧区出水硝酸盐浓度以及污泥浓度控制内回流比；所述碳源投加实时控制模块根据处理出水总氮浓度和缺氧区出水硝酸盐浓度控制碳源投加量；所述除磷剂投加实时控制模块根据好氧区出水磷酸盐浓度以及处理出水总磷浓度控制除磷剂投加量；所述排泥泵实时控制模块根据污泥浓度、好氧区溶解氧浓度、好氧区出水氨氮浓度以及二次沉淀区泥位控制排泥量。

在一种可实现的方式中，所述数据采集模块包括原污水进水流量计、生化池液位计、COD监测装置、氨氮浓度监测装置、硝酸盐浓度监测装置、碳源流量监测装置、污泥浓度监测装置、溶解氧浓度监测装置、除磷剂流量监测装置、磷酸盐浓度监测装置、总氮浓度监测装置、总磷含量监测装置和泥位计。

在一种可实现的方式中，所述进水泵编组实时控制模块根据所述水力停留时间以及各段工艺的池体容积控制原污水进水流量具体根据下式(1)计算原污水进水流量Q范围：

Q＝V/HRT 式(1)

其中，V表示各段工艺的池体容积之和；

HRT表示水力停留时间。

在一种可实现的方式中，所述好氧池包括至少三个廊道，其中，每个廊道的走向与所述污水的流向一致。

在一种可实现的方式中，所述好氧池曝气实时控制模块控制第一廊道溶解氧浓度DO1的范围以(DO1-A0)值控制，使DO1-A0≤1mg/L，其中，A0取值0.3～3mg/L；第二廊道溶解氧浓度DO2的范围为A1≤DO2≤A2，,其中，A1取值2～3mg/L，A2取值3～7mg/L；第三廊道溶解氧浓度DO3的范围以(DO3-A3)值控制，使DO3-A3≤1.5mg/L，其中，A3取值1～2.5mg/L。

在一种可实现的方式中，内回流比范围为100％～600％；外回流比范围为50％～200％。

在一种可实现的方式中，所述碳源投加实时控制模块计算进水BOD/TN，其中，BOD表示生化需氧量，即污水中可生物降解的有机物，TN表示总氮含量；如果BOD/TN＜4，则启动碳源投加装置，向缺氧池中投加外部碳源；如果进水BOD/TN≥4，则停止碳源投加装置。

在一种可实现的方式中，所述除磷剂投加实时控制模块中除磷剂投加量的计算方法如下：

磷酸盐去除量＝Cp×Q_in/1000

其中，Q_in表示原污水进水流量；

Cp＝好氧池出水磷酸盐浓度-处理出水磷酸盐设定浓度

Al盐投加量Q_Al＝β×(27/31)×Cp×Q_in/1000

Fe盐投加量Q_Fe＝β×(56/31)×Cp×Q_in/1000

其中，β为加药系数，取值范围为3～7；

所述处理出水磷酸盐设定浓度可根据不同标准进行选取。

在一种可实现的方式中，所述排泥泵实时控制模块控制在硝化反应正常，进水周期内好氧段溶解氧浓度波动在正负1mg/L以内，并且污泥浓度稳定在3000～6000mg/L，排泥泵的流量调至其流量上限。

与传统AAO污水生物处理系统相比，本申请提供的基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统通过控制关键运行设备，包括进水泵、曝气鼓风机、内回流泵、排泥泵及加药泵等，有效控制污水生物处理工艺各工段的运行参数，高效地保证生物处理系统处于最佳工艺运行条件，使整体污水生物处理系统中表面看似无关的各工段及运行参数进行有机整体融合，从而使污水生物处理系统能够更流畅高效地运转，摆脱单独的、局部的控制单元不能与整体工艺运行系统相融合的困境，进而既能够保证处理出水达标，又能降低关键设备的能耗及碳源和除磷药剂的使用量，实现最大化的污水处理厂节能降耗目标。

附图说明

图1示出本申请提供的基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统的污水处理流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

下面通过具体的实施例对本申请提供的基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统以及其工作原理进行详细阐述。

在本申请中，所述基于AAO工艺的污水处理工艺包括传统AAO污水处理工艺以及由传统AAO工艺改良的工艺，例如多级AO污水处理工艺和AAO-MBR等污水处理工艺。

本申请提供的基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统适用于采用AAO工艺的污水处理厂，所述污水处理厂至少依次设置有厌氧区、缺氧区、好氧区和泥水分离区。

在本实施例中，所述厌氧区可以具体设置为厌氧池，相类似地，所述缺氧区和好氧区可以分别具体设置为缺氧池、好氧池，所述泥水分离区可以设置为二次沉淀池或者膜池，如MBR膜池，为便于说明，本实施例以依次连通的厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池为例说明本申请的技术方案。

进一步地，所述厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池均可以为常规设置。

在本实施例中，所述厌氧池可以包括原污水进水管和厌氧池出水管。在所述原污水进水管管口设置有用于调节原污水进水流量的原污水进水泵或闸阀，可以通过调节所述原污水进水泵或闸阀来调节原污水的进水流量。

在本实施例中，在所述缺氧池进水口设置有碳源投加装置，用于向所述缺氧池中投加碳源，所述碳源投加装置中设置有用于调节碳源投加量以及投加速度的碳源加药泵。

在本实施例中，在所述好氧池中设置有用于向污水中供氧的曝气鼓风机。

在本实施例中，所述好氧池分为至少三个廊道，每个廊道的走向与所述污水的流向一致，为便于说明，以下以三个廊道为例。

在本实施例中，好氧池的三个廊道可以按照以下方式设置，以好氧池的水流方向，布置COD和氨氮浓度的监测点，由于COD的突变点与氨氮浓度突变点基本是一致的，因此，以COD突变处或者氨氮浓度突变处为分割点将好氧池分割为三段，即，从好氧池入水口至第一个数据突变点处划分为第一段廊道，两个数据突变点之间划分为第二段廊道，第二数据突变点至好氧池出水口划分为第三段廊道。在本实施例中，相邻廊道之间设置有池壁用于隔离各廊道。

本申请人经过大量实验研究发现，以COD突变处或者氨氮浓度突变处与好氧池的池体积三均分点接近，因此，在实际操作中可以按照池体积三均分点划分所述三段廊道。

在本实施例中，在所述好氧池出水口设置有磷酸盐仪表，在好氧池第三段廊道末端设置有用于向好氧池出水中投加除磷剂的除磷剂投加装置，所述除磷剂投加装置中设置有用于调节除磷剂投加量以及投加速度的除磷剂加药泵，所述处理器通过磷酸盐仪表及进水量数据计算除磷剂投加量，通过控制模块控制除磷剂投加装置中加药泵的频率来调整加药量。

由于在好氧池中聚磷菌过量吸磷，通过生物作用可以去除水中的部分磷，好氧池第三段廊道末端出水中部分磷已经被微生物去除，因此可以在生物除磷的基础上再进行化学除磷，从而节省除磷剂投加量同时除磷剂在好氧池第三段廊道末端投加能够防止除磷剂投加到好氧池前端对微生物产生抑制作用，因此，本实施例选择将除磷剂投加装置设置于好氧池第三廊道末端。

在本实施例中，所用术语生物池指多个污水处理池的集合，可以包括厌氧池、缺氧池以及好氧池。

图1示出本申请提供的AAO污水处理工艺全流程智能控制系统的污水处理流程示意图，本实施例结合以上场景以及图1说明本申请所提供的污水生物处理智能控制系统的工作原理。

本申请提供的AAO污水处理工艺全流程智能控制系统包括数据采集模块、进水泵编组实时控制模块、好氧池曝气实时控制模块、内回流泵实时控制模块、碳源投加实时控制模块、除磷剂投加实时控制模块和排泥泵实时控制模块中的至少两种模块。

可以理解，所述污水生物处理智能控制系统基于控制器实现对上述各模块的综合控制。

所述各模块的运行参数之间存在关联联系，需要协同配合才会使整体的污水生物处理系统运行得更稳定，能耗降低的空间更大。

所述数据采集模块用于采集污水水质数据、各设备的运行数据以及生化系统运行操作参数，其中，所述污水水质数据包括原污水进水氨氮、原污水进水COD、好氧池各廊道溶解氧浓度、缺氧池出水硝酸氮值、好氧池出水硝酸氮值、好氧池出水氨氮值、好氧池出水磷酸盐含量、处理出水总氮含量、处理出水总磷含量和好氧池污泥浓度；所述各设备的运行数据包括生化池液位高度、原污水进水流量；所述生化系统运行操作参数包括污泥停留时间和水力停留时间。

所述数据采集模块包括原污水进水流量计、生化池液位计、COD浓度监测装置、氨氮浓度监测装置、硝酸盐浓度监测装置、碳源流量监测装置、污泥浓度监测装置、溶解氧浓度监测装置、除磷剂流量监测装置、磷酸盐浓度监测装置、总氮浓度监测装置、总磷含量监测装置和泥位计。

所述原污水进水流量计设置于所述原污水进水口，用于测量通过明渠或者管道等流入的原污水进水流量。

所述生化池液位计设置于所述生化池中，用于测量生化池中液位高度。

所述COD浓度监测装置包括原污水COD浓度监测装置、处理出水COD监测装置，其中，原污水COD浓度监测装置设置于所述原污水进水口，用于监测原污水的COD值，即原污水COD；所述处理出水COD监测装置设置于所述污水生物处理系统的处理出水口，用于监测处理出水的COD值。

所述氨氮浓度监测装置包括原污水氨氮浓度监测装置和好氧池氨氮浓度监测装置，其中，所述原污水氨氮浓度监测装置设置于所述原污水进水口，用于监测原污水中氨氮浓度，即，原污水氨氮浓度；所述好氧池氨氮浓度监测装置设置于好氧池第三段廊道末端，用于监测所述好氧池中污水的氨氮浓度。

所述硝酸盐浓度监测装置设置于所述缺氧池出水口，用于监测缺氧池中硝酸盐浓度。

所述碳源流量监测装置设置于所述缺氧池入口，用于监测碳源投加速度。

所述污泥浓度监测装置设置于所述好氧池第二段廊道，用于监测所述好氧池中污泥浓度(MLSS)。

所述溶解氧浓度监测装置包括第一段廊道溶解氧浓度监测装置、第二段廊道溶解氧浓度监测装置和第三段廊道溶解氧浓度监测装置，上述溶解氧浓度监测装置分别设置于好氧池相应廊道的末端三分之一位置，分别用于采集相应廊道中污水的溶解氧浓度，具体地，第一廊道溶解氧浓度监测装置采集第一廊道溶解氧浓度DO1，第二廊道溶解氧浓度监测装置采集第二廊道溶解氧浓度DO2，第三廊道溶解氧浓度监测装置采集第三廊道溶解氧浓度DO3。

所述除磷剂流量监测装置设置于所述除磷剂加药泵出口，用于监测除磷剂的投加量。

所述磷酸盐浓度监测装置设置于所述好氧池出水口，用于监测好氧池中磷酸盐浓度，即好氧磷酸盐浓度。

所述总氮浓度监测装置设置于所述处理出水口，用于监测处理出水总氮浓度。

所述总磷含量监测装置设置于所述污水生物处理系统的处理出水口，用于监测处理出水的总磷含量。

所述泥位计设置于所述二沉池中，用于监测污泥层的深度。

可以理解，所述污水水质数据可以利用前述各装置进行监测以及采集数据。

所述控制器获取所述数据采集模块采集到的数据，再根据所获取的数据或者根据所获取数据进行计算的结果向各个工艺段中装置发出控制信号，控制各装置的运行状态。

在本实施例中，所述进水泵编组实时控制模块根据所述污水流量、水力停留时间(HRT)以及每段工艺的池体容积(V，单位可以为m³)控制原污水进水流量。

具体地，所述控制器根据下式(1)计算原污水进水流量Q范围：

Q＝V/HRT 式(1)

其中，V表示各段工艺的池体容积之和；

HRT表示水力停留时间。

所述控制器获取生化池液位高度，如果生化池的液位高度在生化池液位高度预设范围内，则保持当前进水流量，如果生化池液位高于生化池液位上限，则降低原污水进水流量。

所述生化池预设液位高度H范围为H1≤H≤H2。本申请人发现，生化池的液位高度在上述范围内，能够保证进水量基本稳定以降低生物处理系统受到来水冲击的风险。具体地，如果液位低于H1则浪费一部分污水厂的处理能力，导致一部分基础设备无法按正常功率运行，即处于低功率运行状态，而基础设备长期处于低功率运行状态会造成能耗的浪费。

基于相同的原因，原污水进水流量Q也需要满足预设流量范围，所述预设流量Q范围为Q1≤Q≤Q2。

本申请人发现，H1与H2、Q1与Q2的取值与污水处理厂的处理规模有关，因此，对于处理规模不同的污水处理厂，H1与H2、Q1与Q2的取值也不同。以污水处理厂处理规模为10万吨/天为例，H1取值可以为6.5m，H2取值可以为7m；Q1取值可以为4000m³/h，Q2取值可以为5000m³/h。

在本实施例中，可以通过调节进水泵来调节原污水进水流量Q。

在本实施例中，所述好氧池曝气实时控制模块根据好氧区溶解氧浓度控制好氧区总进气量。

本申请人发现，好氧曝气的程度影响着内回流中碳源投加量，具体地，如果好氧池末端的DO3值过高，则污水上清液中的溶解氧会通过内回流注入缺氧池，进入缺氧池的溶解氧会与硝酸盐竞争电子供体，并抑制硝酸盐还原酶的形成及其活性，从而不利于反硝化脱氮，同时增加缺氧池的碳源投加量，因此，需要控制好氧池末端出水的DO值在阈值以下。

好氧池曝气实时控制模块主要控制AAO工艺生物池的溶解氧浓度，

在好氧池中每个廊道的末端装有DO在线监测仪表，用于监测好氧池每个廊道的溶解氧浓度。

在本实施例中，在每一个廊道的底部都均匀布置多个曝气盘，并且每个廊道中均设置有独立的曝气支管用于向某一廊道单独曝气，每一根曝气支管上设置有可自动调节曝气流量的电动阀门。

可选地，三个廊道的曝气支管连接曝气总管，曝气总管与曝气鼓风机连通。

好氧池曝气实时控制模块主要是根据三个廊道的溶解氧设定值，计算该廊道的理论需气量，通过对支管阀门的调整达到目标供气量。具体地，如果各个曝气支管曝气气量之和超过鼓风机所提供的总气量，则好氧池曝气实时控制模块根据数据采集系统提供的实时数据实时调整曝气鼓风机的频率或者导叶开度，从而增加曝气鼓风机提供的总气量达到目标供气量D1；反之，如果各个曝气支管曝气气量之和超过鼓风机所提供的总气量，并且三个廊道的溶解氧未达到设定值，则降低曝气鼓风机的总气量。

其中，前述溶解氧设定值的设定主要是根据好氧池水流方向沿程的COD和好氧池推流方向沿程的氨氮浓度数据来确定，其中，由于所述生物池推流方向沿程的COD基本稳定，因此可以在实验室测量。

由于污水自缺氧池流入好氧池时，污水中COD和氨氮等污染物浓度较高，因此，第一段廊道溶解氧设定值在曝气量正常的情况下是较低的，一般小于1mg/L。以处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级A标准为例，使DO1-A0≤1mg/L，其中，A0取值0.3～3mg/L。

进一步地，第二段廊道溶解氧设定值可根据第二廊道末端COD和氨氮浓度值来确定，可根据以下表1中设置的条件确定规则：

表1第二廊道溶解氧设定值

仍以处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级A标准为例，使A1≤DO2≤A2，其中，A1取值2～3mg/L，A2取值3～7mg/L。

本申请人发现，在好氧池中，污水COD和氨氮浓度的变化趋势基本上是一致的，很难出现COD浓度下降很多，而氨氮浓度降低很少，或者COD浓度下降很少而氨氮浓度降低很多的情况，因此，可以根据表1设定第二段廊道溶解氧设定值。

第三段廊道溶解氧设定值主要根据第二段廊道溶解氧设定值来确定。由于第二段廊道溶解氧设定值在设定时已经考虑过水质参数的不同范围COD和氨氮浓度，COD以及氨氮浓度范围分别是上述表1里的范围，并且第二段廊道溶解氧设定值能够影响第三段廊道溶解氧设定值。若第二段廊道溶解氧设定值较高，而第三段廊道溶解氧设定值较低，则阀门调整可能会由于曝气鼓风机频率上限以及开度上限太低而不能达到溶解氧目标值，如果曝气鼓风机长时间处于这种状态，污水生物处理系统则不能正常运行，并会对进水泵阀以及曝气鼓风机等装置设备产生损害。因此，第三段廊道溶解氧设定值需要与第二段廊道溶解氧设定值相匹配。

AAO污水生物处理工艺在好氧池末端向缺氧池前端设置内回流，并且通过内回流向缺氧池输送硝酸盐氮，从而在缺氧池进行反硝化反应，去除硝酸盐氮，从而降低处理出水总氮。

由于严格意义上缺氧池不允许存在分子态溶解氧，而且，碳源可以被认为是极易被氧化的物质，所以有溶解氧存在时，碳源优先与溶解氧反应，因此，好氧池第三段廊道溶解氧设定值不宜过高，否则，不仅会影响缺氧池反硝化所必需的环境条件，还会因溶解氧的存在消耗碳源。

在本实施例中，好氧池各廊道溶解氧设定值可以根据下表2设定。

表2好氧池各廊道溶解氧设定值

仍以处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级A标准为例，使DO3-A3≤1.5mg/L，其中，A3取值1～2.5mg/L。

可以根据好氧池各廊道溶解氧设定值设定溶解氧设定值死区，一般可以按照设定值的正负10％来确定死区，例如，设定值为2mg/L，则该设定值对应的死区为[1.8mg/L，2.2mg/L]。

由于生化反应缓慢、存在系统延迟以及影响因素多而复杂等特点，因此，可能会出现溶解氧实测值已经达到溶解氧设定值死区范围以内，而实际气量还未达到目标气量的情况，即，出现实际气量超调的现象，因此，本申请还限定各曝气支管气量的死区，防止曝气鼓风设备由于频繁调整而造成的设备损害。曝气支管气量死区的设定原则可以按照曝气支管气量设定值的10％至20％确定，具体数据可以实际污水处理厂验证确定。

在本实施例中，曝气支管气量设定值可以根据溶解氧设定值按照下式(2)以及下式(3)计算：

理论需氧量＝碳氧化需氧量+氨氮硝化需氧量-反硝化减少的耗氧量

＝原污水进水流量×(原污水进水BOD浓度-处理出水BOD浓度)/1000+a×原污水进水流量×(原污水进水氨氮浓度-处理出水氨氮浓度)/1000-b×原污水进水流量×(原污水进水总氮浓度-处理出水总氮浓度)/1000 式(2)

其中，a表示氨氮氧化当量，可以取4.75；

b表示每还原1kg NO₃ ^-需要2.86kgBOD，可以取2.86。

实际需氧量＝理论需氧量×α

其中，α表示安全系数，其取值可以为1.1～1.3。

进一步地，考虑好氧池中氧气利用率约为20％，而空气中氧气的体积分数为21％，空气的密度为1.29g/L。因此，好氧池中需要鼓入空气的体积，即，实际供气量为：

实际供气量＝实际需氧量/0.21/0.2/1.29 式(3)

好氧池曝气实时控制模块根据好氧池中各廊道的实际溶解氧浓度按照上述方法计算曝气量调整值进而调整曝气量，具体地，如果实际溶解氧浓度高于溶解氧浓度设定值，则通过降低曝气量来降低溶解氧浓度；如果实际DO比目标DO偏低，则增加曝气量来增大DO。

然而，本申请人发现，好氧池中各廊道的实际溶解氧浓度在逼近设定值过程中存在延迟，即，向好氧池中曝气后，曝入的氧气在经过延迟时间后才能够在好氧池中表现出实际的溶解氧浓度，因此，本申请提供的方案设置实际溶解氧的变化延迟时间。

将好氧池各廊道中实际溶解氧浓度与溶解氧设定值分别比较，如果实际溶解氧浓度高于或者低于溶解氧设定值，则需确定该廊道中实际溶解氧浓度降低或者升高的幅度，并且通过计算降幅或升幅调整气量使所述廊道中实际溶解氧浓度达到溶解氧设定值。所述气量降幅或升幅可以根据上述根据目标溶解氧值计算目标气量的算法计算。在实际应用中，可以利用自控理论PID反馈调节算法计算确定气量降幅或升幅，再根据实际的数据变化溶解氧的升高或降低做补偿控制，例如，可以采用斜率补偿控制策略，具体地，斜率补偿控制策略为根据好氧池中溶解氧浓度的变化曲线，所述变化曲线可以通过溶解氧在线检测仪表在监测时段内实测得到。计算溶解氧浓度斜率，根据溶解氧浓度当前的斜率是否大于某一定值K，来决定是否调整支管气量的增补值，所述增补值是指前述曝气量的降幅或升幅，具体地，如果大于K，则降低支管气量的增补值。

此外，好氧池的曝气不仅是为池中微生物供氧，与好氧池中微生物降解污水中的COD和氨氮相关，而且还与微生物浓度(即污泥浓度)也有一定的关系，具体地，污泥浓度越高，微生物的内源呼吸越强，则曝气量需要越大，因此污泥浓度不能过高，否则在相同的曝气量下会导致氧气供应不足。

因此，污泥浓度对于整体工艺运行系统是至关重要的参数，在好氧池中段安装污泥浓度计可监测好氧池是否过曝气以及内回流系统和排泥系统是否正常。再根据监测得到的污泥浓度与污泥浓度的控制值进行对比，如果检测值超出污泥浓度的正常控制范围，则需要调整曝气量、内回流比和排泥量。

在本实施例中，所述回流实时控制模块根据处理出水总氮浓度、好氧池出水硝酸盐浓度(N_o)以及污泥浓度控制内回流比和外回流比。

所述回流实时控制模块主要包括对污水生物处理系统中由好氧池至缺氧池的内回流控制，以及由二沉池至厌氧池的外回流控制。

其中，内回流的主要作用是将好氧池硝化产生的硝酸盐氮回流至缺氧池进行反硝化反应完成脱氮；外回流主要作用是将沉淀于二沉池的微生物回流到生物反应池使污水生物处理系统中微生物量(污泥浓度)稳定在一定范围，以保证好氧池的处理效果。

内外回流量均可通过调整回流比进行调节，所述回流比是指回流量与进水流量之比。具体地，内回流比是指好氧池的混合液回流量与原污水进水流量之比，外回流比是指二沉池的污泥回流量与原污水进水流量之比。

通常情况下，污水处理厂设计的理论回流比为：内回流比为100％～600％，外回流比为50％～200％。

以主要成分为生活污水的进水为例，如果原污水进水COD较低，并且氨氮较高，氨氮转化为硝氮含量则较高，因此，需要提高内回流比。

本申请人发现，内回流比的取值可以根据好氧段氨氮转化成的硝氮含量(C_NOox)来确定，具体如下表3所示：

表3内回流比范围

氨氮转化成的硝氮含量	内回流比范围
		6-8mg/L	180％-200％
8-10mg/L	200％-300％
		10-12mg/L	300％-400％

其中，所述好氧段氨氮转化成的硝氮含量(C_NOox)等于好氧段需要氧化的氨氮(C_NHoin)浓度，可按下式(4)进行计算：

C_NHoin＝C_NOox＝(C_NHin-C_NHbio)×1/(1+R+r) 式(4)

其中，C_NHin表示原污水进水氨氮浓度，

C_NHbio表示微生物产生污泥消耗的氨氮，

R表示外回流比，

r表示内回流比。

进一步地，C_NHbio可以根据以下式(5)进行计算：

C_NHbio＝(C_CODin-C_CODout)×P_sl×0.05 式(5)

其中，C_NHbio表示微生物产生污泥消耗的氨氮，

C_CODin表示原污水进水COD浓度，

C_CODout表示处理出水COD浓度，P_sl表示污泥产率，为实测值。

一般情况下，好氧池中氨氮转化为硝氮含量不会低于6mg/L；硝化反应即使能够使氨氮转化为硝氮的含量大于12mg/L，由于缺氧池池体大小的限制，在通常情况下，污水处理厂设计的理论内回流比为200％～400％，一般不会超过400％。

本申请人发现，碳源投加量会受到内回流比的影响。具体地，如果内回流比升高，回流到缺氧池的硝酸盐含量增大，反硝化菌以硝酸盐的氧作为电子受体，则所需的碳源随之增加，从而将硝态氮还原为氮气。

好氧池混合液中为硝化反应的产物，即硝酸盐，回流到缺氧池进行反硝化反应来脱氮，因此，好氧池混合液的回流是污水生物处理工艺使污水脱氮的先决条件，而好氧池混合液内回流比的大小直接影响脱氮效果好坏。

本申请人发现，在碳源充足的条件下，好氧池混合液内回流比越大，氮的去除率就越高，但是，如果好氧池混合液内回流比过大，即，超过内回流比阈值，则会造成缺氧池中溶解氧浓度上升，反而对反硝化反应产生抑制作用，导致缺氧池硝酸盐氮以及处理出水总氮去除效果不理想；同时，过高的内回流比还会增加系统的运转费用，同时消耗碳源，具体地，内回流比增大，缺氧池中溶解氧浓度随之升高。而碳源一般为极易被氧化的物质，在溶解氧存在的情况下，碳源会优先和溶解氧反应，而不会被微生物利用。

本申请人发现，外回流比可以据好氧池污泥浓度范围确定，以处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级A标准为例，MLSS范围可以为M1≤MLSS≤M2，其中，M1取值2000～3000mg/L，M2取值8000～10000mg/L。

由于污泥浓度比较稳定，因此，外回流比也稳定于80％～100％。

在本实施例中，所述碳源投加实时控制模块根据处理出水总氮浓度、缺氧池出水硝酸盐浓度控制碳源投加速度。

本申请人发现，碳源的投加量能够直接影响除磷剂的投加量。具体地，反硝化菌和聚磷菌均为异养型微生物，在代谢过程中需要为反硝化菌和聚磷菌提供大量的有机基质作为电子供体。在厌氧和缺氧环境中，聚磷菌只能通过吸收简单的碳源有机物来合成PHB(聚-β-羟基丁酸)，污水中是否投加有足够的碳源来提供聚磷菌合成PHB是关系污水处理系统除磷效果的关键；在厌氧条件下，污水中聚磷菌分解体内的聚磷酸盐以提供能量供专性好氧聚磷微生物在厌氧条件下生存，同时吸收碳源以合成PHB。

在好氧条件下，聚磷菌主要通过分解其体内贮存的PHB所放出的能量维持其生长，并过量摄取污水中的磷，最终通过排除二沉池的富磷剩余污泥完成除磷。而在缺氧池中，反硝化反应的完成同样需要大量的有机碳源作为电子供体，因此反硝化菌与聚磷菌在污水处理过程中都需要碳源，且存在竞争关系。而污水处理厂在碳源供给上一般优先考虑脱氮需求，然后才考虑除磷，因此碳源如果投加过少，生物除磷效果则下降，从而导致除磷剂投加量增大。

如果进水COD浓度较低，特别地，属于COD中一部分的BOD浓度较低，并且原污水进水TN浓度较高，例如，原污水进水BOD/TN＜4，则认为原污水进水碳源不能满足反硝化的需求，需投加外部碳源。

本申请人发现，缺氧池反硝化脱氮主要的影响因素包括以下四个方面：

(1)原污水COD值与总氮含量，具体地，如果原污水进水COD浓度较低，并且TN浓度较高，则需要增加外加碳源。反硝化是以有机物作为电子供体，将硝态氮还原为氮气，因此有机底物的含量对反硝化效率有很大的影响，一般常用BOD/TN、COD/TN等来表示。本申请人发现，如果原污水进水BOD/TN较高，则可以满足反硝化要求；如果进水COD较低，则BOD相应较低，并且TN较高的话，即BOD/TN＜4，则不能满足反硝化要求，因此需要投加外部碳源；

(2)好氧池第三段廊道末端DO值，如果好氧池第三段廊道末端DO值较高，则内回流带来的DO能够破坏缺氧池的缺氧环境，碳源一般为极易被氧化的物质，在溶解氧存在的情况下，碳源会优先和溶解氧反应，微生物将减少硝酸盐的利用，从而导致额外消耗外加碳源；

(3)好氧池至缺氧池的内回流比，如果内回流比较小，则内回流中的硝酸盐氮量较少，导致好氧池流出的硝酸盐氮浓度较高，硝态氮是总氮的一部分，硝态氮浓度升高，则总氮升高，从而致使处理出水TN升高；

(4)污泥浓度，如果污泥浓度较低，尤其低于3000mg/L，污泥浓度较低时，有机物不能被完全降解，则反硝化能力较弱，受来水冲击时风险较大。

针对以上四个因素，本申请提供的污水生物处理智能控制系统主要从以下三个方面解决：

(1)通过对曝气量的实时控制，将好氧池末端DO控制在2mg/L以下；

(2)监测好氧池出水硝酸盐氮数据，如果好氧池出水硝酸盐氮大于10mg/L，则以30％～70％，如50％的内回流比增长幅度提高内回流泵流量，控制周期为1/2HRT(水力停留时间)；如果好氧池出水硝氮，8mg/L＜实际值＜10mg/L，则保持当前内回流泵流量不变；如果好氧池出水硝氮实际值小于8mg/L，以30％～70％，如50％的内回流比降低幅度降低内回流泵频率，控制周期为1/2HRT；

(3)根据最初设计的污泥浓度，以好氧池末端DO的变化规律为依据，DO在单位进水周期内上下浮动小于正负0.5mg/L，即污泥浓度在正常范围内；如果在单位进水周期内DO上下浮动大于或者等于正负0.5mg/L且小于或者正负1mg/L，则需要以30％～70％，如50％外回流比增长幅度增加外回流泵的流量，控制周期1/2HRT。

在本实施例中，所述除磷剂投加实时控制模块根据处理出水总磷浓度控制除磷剂投加速度。

仍以处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级A标准为例，处理出水总磷TP_out≤C1，进一步地，C2≤TP_out≤C1，更进一步地，TP_out-C2≤0.2，其中，C1取值0.3～0.5mg/L，C2取值0.1～0.3mg/L。

本申请人发现，除磷剂的投加能够影响排泥系统。如果外回流剩余污泥中DO含量过高，则会破坏厌氧池的厌氧环境，从而抑制聚磷菌在厌氧环境下充分释放磷酸盐，进而影响聚磷菌在好氧环境下的过量吸收磷酸盐，因此生物除磷能力降低，导致除磷剂投加量增多。进一步地，如果除磷剂投加量增大，铝盐或铁盐等絮凝剂与磷酸盐反应生成的絮体增多，从而导致排泥系统的剩余污泥排放量增多。而排泥量与污泥浓度有直接关系，污泥浓度的稳定对系统的脱氮除磷效果至关重要，具体地，既要保证正常的污泥浓度以确保硝化反应正常进行，同时也要最大程度地排放剩余污泥，以提高磷的去除量。排泥系统又影响污泥停留时间SRT，进而对系统除磷产生影响，具体地，在生物池中，聚磷菌为异养型微生物，过长的SRT将导致聚磷菌进入内源呼吸阶段，使细胞内磷的溶解和排泥量减少，影响除磷效果，污泥龄，即，污泥停留时间越长，磷的去除率越低。

除磷剂一般包括铝盐、铁盐以及聚合铝铁，除磷剂投加实时控制模块与碳源投加实时控制模块相似，主要通过控制除磷剂加药泵的频率来调整加药量。

具体地，除磷剂Al盐投加量Q_Al以及Fe盐投加量Q_Fe可以分别按照下式(6)和下式(7)进行计算：

Q_Al＝β×(27/31)×Cp×Q_in/1000 式(6)

Q_Fe＝β×(56/31)×Cp×Q_in/1000 式(7)

其中，β为加药系数，取值范围为3～7；

Q_in表示原污水进水流量；

Cp可以按照下式(8)进行计算：

Cp＝好氧池出水磷酸盐浓度-处理出水磷酸盐设定浓度式(8)

在本实施例中，所述处理出水磷酸盐设定浓度可根据不同标准进行选取。

所述处理出水磷酸盐设定浓度可根据不同标准进行选取，例如，一级A标准，可取0.3mg/L。

除磷剂主要是通过化学反应来去除污水中的磷酸盐，铝盐或者铁盐与磷酸盐反应产生沉淀物，所产生的沉淀物进入剩余污泥，通过排泥去除。

聚磷菌去除磷的机理是在厌氧环境里分解自身储存的聚合磷释放磷酸盐，并提供能量，吸收污水中的可发酵碳源，形成PHB，在后续的好氧状态下，又过量地吸收污水中磷酸盐，以达到去除磷的目的。

由于聚磷菌与反硝化细菌都需要碳源，且存在竞争关系，因此，碳源投加的实时控制还需要考虑对于除磷的影响。例如，在t1和t2两个周期内，如果基于t1周期内碳源投加量，t2周期的碳源投加量增加30％～50％，则基于t1周期内除磷剂的投加量，t2周期除磷剂的投加量可以减少5％；反之，如果基于t1周期内碳源投加量，t2周期的碳源投加量减少30％～50％，则基于t1周期内除磷剂的投加量，t2周期除磷剂的投加量可以增加5％。

影响处理出水总磷的关键因素包括以下几个方面：

(1)厌氧池的厌氧环境，即，厌氧池中溶解氧浓度，以保证外回流的剩余污泥中尽量不含有DO；

(2)碳源投加量的大小，充足的碳源对聚磷菌除磷具有促进作用；

(3)排泥量的大小，因整体的污水处理工艺系统去除磷的最终途径是通过排泥去除，所以合理的排泥量非常关键，既要保证正常的污泥浓度以确保硝化反应正常进行，同时也要最大程度地排放剩余污泥，以提高磷的去除量。

针对以上因素，本申请提供的污水生物处理智能控制系统通过以下方式控制处理出水总磷含量：

(1)控制好氧池末端的溶解氧浓度，低于2mg/L，保证外回流液的DO处于较低水平；

(2)碳源投加实时控制的药剂投加位置需在缺氧池前端，投加量可以参考经济效益，与除磷剂投加量综合对比，既要保证正常反硝化脱氮的碳源，又要保证碳源与除磷剂的经济费用综合较低，具体地，控制第一周期与第二周期外加碳源总量之差(Q_t1-Q_t2)小于T，其中，T可以为Q_t1的30％～50％；

(3)以好氧池出水氨氮浓度及好氧池出水溶解氧浓度变化趋势及污泥浓度和好氧池出水磷酸盐为依据，具体地，如果好氧池出水氨氮浓度小于2mg/L，并且污泥浓度稳定在夏季时好氧池中污泥浓度在3000～5000mg/L，冬季时好氧池中污泥浓度在5000～7000mg/L以内，好氧池出水溶解氧浓度在单位进水周期以内上下浮动小于1mg/L的前提下，污泥浓度在正常范围，以30％～70％，如50％的幅度降低外回流比，同时将剩余污泥排出系统。

在本实施例中，所述排泥泵实时控制模块根据污泥浓度、好氧池溶解氧浓度、氨氮浓度设定值以及二沉池泥位控制排泥量。

仍以处理出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)》中规定的一级A标准为例，排泥泵实时控制模块在污泥浓度稳定在夏季时好氧池中污泥浓度在3000～5000mg/L，冬季时好氧池中污泥浓度在5000～6000mg/L以内，进水周期内好氧池三个廊道的溶解氧浓度在单位进水周期内上下浮动(DO3_t1-DO3_t2)≤±1mg/L，硝化反应正常，单位进水周期内好氧池出水氨氮浓度上下浮动(C_氨氮t1-C_氨氮t2)≤±1mg/L，并且二沉池的泥位≤H3，其中，H3取值1～2m的条件下，尽量加大排泥量以系统自身的方式去除磷，而不是过量添加除磷剂。

因此，实时监测好氧池内污泥浓度及二沉池的泥位，监测好氧池第三廊道末端氨氮浓度及溶解氧变化幅度；通过控制排泥将以上数据控制的合理范围内，并尽量增大排泥量以提高系统的生物除磷能力。

以某污水处理厂为例，采用传统处理工艺处理原污水10万t/d，需要曝气12000m³/h，投加碳源15t/d，投加除磷剂8t/d，处理出水水质总氮浓度为12mg/L，总磷浓度为0.3mg/L；而采用本申请提供的污水生物处理控制系统，通过对进水量及内回流和排泥系统以及精确曝气与加药系统的统一协调与参数调整，处理原污水10万t/d，需要曝气10000m³/h，投加碳源10t/d，投加除磷剂6t/d，处理出水水质总氮浓度11mg/L，总磷浓度0.3mg/L。在同样处理出水水质达标的前提下，降低曝气量，节省电能及药剂量，降低运行成本。

结合以上说明，本申请提供的进水泵编组实时控制模块能够保证原污水进水负荷变化较小，避免对污水生物处理系统造成较大进水冲击，从而保证污水生物处理系统运行稳定；好氧池曝气实时控制模块能够保证污水中碳氧化和硝化反应正常进行，从而保证好氧池末端氨氮浓度及DO浓度较低，满足污水处理要求；内回流泵实时控制模块能够保证反硝化最大程度地进行，并以原污水进水COD值和原污水进水氨氮浓度为依据调整内回流比；碳源投加实时控制模块及除磷剂投加实时控制模块能够保证缺氧反硝化的正常进行，并且综合对比碳源及除磷剂的加药成本，并控制碳源与除磷剂的加药量；此外，曝气实时控制模块、内外回流实时控制模块以及排泥泵实时控制模块能够协同作用，具体地，如图1所示，上述几个模块之间有相互关联的参数判断，比如，碳源加药泵流量会影响碳源投加模块和除磷剂投加模块；缺氧池处理出水硝氮NO₃(即N_A)和处理出水总氮会影响碳源投加模块和内回流模块；好氧池第三廊道末端溶解氧会影响好氧池曝气实时控制模块和碳源投加模块；污泥浓度会影响内回流模块和好氧池曝气实时控制模块；处理出水总磷浓度会影响除磷剂投加模块和外回流/排泥模块。排泥泵实时控制模块主要配合生物系统的脱氮和除磷，既能够保证生化池中污泥浓度处于正常范围，使硝化反应正常进行，并且能够尽量多地排放剩余污泥从而提高生物除磷能力。

本申请提供的方案能够使AAO工艺的污水生物处理厂中相互关联的工艺段协同运行，从而保证处理出水达标，稳定有效地降低污水对水环境的污染；同时，能够减小曝气量，降低碳源和除磷剂的投加量，实现在处理出水优质的情况下降低运行成本。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims

1.一种基于AAO污水处理工艺的全流程智能控制系统，其特征在于，所述全流程智能控制系统用于采用生物处理工艺的污水处理厂，所述污水处理厂至少依次设置有厌氧区、缺氧区、好氧区和泥水分离区；

所述全流程智能控制系统包括数据采集模块、进水泵编组实时控制模块、好氧池曝气实时控制模块、回流实时控制模块、碳源投加实时控制模块、除磷剂投加实时控制模块和排泥泵实时控制模块中至少两个模块，其中，

所述数据采集模块用于采集污水水质数据、各设备的运行数据以及生化系统运行操作参数，其中，所述污水水质数据包括原污水进水氨氮、原污水进水COD、好氧区各廊道溶解氧浓度、缺氧区出水硝酸氮值、好氧区出水硝酸氮值、好氧区出水氨氮值、好氧区出水磷酸盐含量、处理出水总氮含量、处理出水总磷含量和好氧区污泥浓度；所述各设备的运行数据包括生化池液位高度和原污水进水流量；所述生化系统运行操作参数包括污泥停留时间和水力停留时间；

所述进水泵编组实时控制模块根据所述水力停留时间控制原污水进水流量和生化池液位；

所述好氧池曝气实时控制模块根据好氧区溶解氧浓度控制好氧区总进气量；

所述回流实时控制模块根据处理出水总氮浓度、好氧区出水硝酸盐浓度以及好氧区污泥浓度控制内回流比；

所述碳源投加实时控制模块根据处理出水总氮浓度和缺氧区出水硝酸盐浓度控制碳源投加量；

所述除磷剂投加实时控制模块根据处理出水总磷浓度以及好氧区出水磷酸盐浓度控制除磷剂投加量；

所述排泥泵实时控制模块根据污泥浓度、好氧区溶解氧浓度、好氧区出水氨氮浓度以及二次沉淀区泥位控制排泥量。

2.根据权利要求1所述的全流程智能控制系统，其特征在于，所述数据采集模块包括原污水进水流量计、生化池液位计、COD监测装置、氨氮浓度监测装置、硝酸盐浓度监测装置、碳源流量监测装置、污泥浓度监测装置、溶解氧浓度监测装置、除磷剂流量监测装置、磷酸盐浓度监测装置、总氮浓度监测装置、总磷含量监测装置和泥位计。

3.根据权利要求1或2所述的全流程智能控制系统，其特征在于，所述进水泵编组实时控制模块根据所述水力停留时间以及各段工艺的池体容积控制原污水进水流量具体根据下式(1)计算原污水进水流量Q范围：

Q＝V/HRT 式(1)

其中，V表示各段工艺的池体容积之和；

HRT表示水力停留时间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的全流程智能控制系统，其特征在于，所述好氧池包括至少三个廊道，其中，每个廊道的走向与所述污水的流向一致。

5.根据权利要求1至4任一项所述的全流程智能控制系统，其特征在于，所述好氧池曝气实时控制模块控制

第一廊道溶解氧浓度DO1的范围以(DO1-A0)值控制，使DO1-A0≤1mg/L，其中，A0取值为0.3～3mg/L；

第二廊道溶解氧浓度DO2的范围为A1≤DO2≤A2，其中，A1取值为2～3mg/L，A2取值为3～7mg/L；

第三廊道溶解氧浓度DO3的范围以(DO3-A3)值控制，使DO3-A3≤1.5mg/L，其中，A3取值为1～2.5mg/L。

6.根据权利要求1至5任一项所述的全流程智能控制系统，其特征在于，内回流比范围为100％～600％；外回流比范围为50％～200％。

7.根据权利要求1至6任一项所述的全流程智能控制系统，其特征在于，所述除磷剂投加实时控制模块中除磷剂Al盐投加量Q_Al以及除磷剂Fe盐投加量Q_Fe可以分别按照下式(6)和下式(7)进行计算：

Q_Al＝β×(27/31)×Cp×Q_in/1000 式(6)

Q_Fe＝β×(56/31)×Cp×Q_in/1000 式(7)

其中，β为加药系数，取值范围为3～7；

Q_in表示原污水进水流量；

Cp可以按照下式(8)进行计算：

Cp＝好氧池出水磷酸盐浓度-处理出水处理出水磷酸盐设定浓度式(8)。

8.根据权利要求1至7任一项所述的全流程智能控制系统，其特征在于，所述排泥泵实时控制模块控制在硝化反应正常，进水周期内好氧池三个廊道的溶解氧浓度波动均在正负1mg/L以内，并且污泥浓度稳定在3000～6000mg/L，则排泥泵的流量调至其流量上限。