CN112047467A - 一种智能高效曝气生化系统及自动控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能高效曝气生化系统，包括：鼓风机、微孔曝气器、DCS自控系统、活性污泥回流泵、硝化液回流泵、碳源加药泵，所述的DCS自控系统采集好氧池、兼氧池、厌氧池中的ORP数值、DO数值、MLSS数值、NO3N数值，所述的微孔曝气器设置在好氧池和兼氧池的底部；所述的DCS自控系统分别与鼓风机、活性污泥回流泵、硝化液回流泵、碳源加药泵电连接，所述的鼓风机通过气体输送管道与微孔曝气器连接，所述的活性污泥回流泵通过管路与好氧池、兼氧池、厌氧池连通，所述的硝化液回流泵通过管路与兼氧池连通。本发明自动化程度高、节能效果好、数据精度高，各监测点数据能够实时传输至电脑或手机，实现在线数据查询、在线数据自动预警、监测及控制等。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种智能高效曝气生化系统及自动控制方法，属于污水处理技术领域。
背景技术
AAO工艺是污水处理过程中常用的一种工艺，它是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺的简称。
厌氧池，利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理。兼氧池，即厌氧微生物与好氧微生物并存的水池，充分发挥兼氧微生物消除污水中有机物的作用，通常控制兼氧池中DO(溶解氧)的数值为0.2-0.5mg/L。好氧池是生化处理过程中最重要的环节，需要持续曝气，通常控制好氧池中DO的数值为0.5-5.0mg/L，如果DO值过低会导致有机物氧化不完全，处理效果差；如果DO值过高，会浪费能耗，并加速活性污泥老化。
二沉池的作用主要是使泥水分离，使混合液澄清、浓缩和回流活性污泥，把二沉池的污泥回流到厌氧池释放磷，在好氧池吸收磷，从而达到除磷的作用；兼氧池不仅可以提高系统的污泥浓度，而且回流污泥中的硝态氮进行反硝化，可起到脱氮的作用。但是，目前很多污水处理厂进水水质、水量在不同时间段都有较大波动，而风机、污泥泵的工况都比较单一，无法实现对生化处理的精确控制，造成DO数值和活性污泥浓度不达标、或者能源浪费、及碳源浪费或不足。
发明内容
针对污水处理厂中生化阶段现存的上述缺陷，本发明提供了一种智能高效曝气生化系统及自动控制方法。通过对厌氧池、兼氧池、好氧池污水的DO、ORP(氧化还原电位)、MLSS(活性污泥浓度)、NO3-N(硝态氮浓度)、NH3-N(氨氮)、COD(化学需氧量)等参数采集，结合污水流量、曝气量、气压等参数，通过自控系统(工控DCS系统)智能调节鼓风机的输出气量及污泥回流泵的回流量，使各个生化段达到最佳生化效果。本发明是通过如下技术方案来实现的：
一种智能高效曝气生化系统，包括：鼓风机、微孔曝气器、DCS自控系统、活性污泥回流泵、硝化液回流泵、碳源加药泵，所述的DCS自控系统采集好氧池中的DO数值、MLSS数值、NO3-N数值，采集兼氧池中的DO数值、MLSS数值、ORP数值，采集厌氧池中的DO数值、ORP数值；所述的微孔曝气器设置在好氧池和兼氧池的底部；
所述的DCS自控系统分别与鼓风机、活性污泥回流泵、硝化液回流泵、碳源加药泵电连接，所述的鼓风机通过气体输送管道与微孔曝气器连接，所述的活性污泥回流泵通过管路与好氧池、兼氧池、厌氧池连通，所述的硝化液回流泵通过管路与兼氧池连通，所述的碳源加药泵过管路与兼氧池连通。
优选的，所述的DCS自控系统包括：控制模块、测试仪表、以及单片机或者PLC，所述的单片机或者PLC分别与DO测试仪、ORP测试仪、MLSS测试仪、NO3-N测试仪电连接；所述的控制模块用于控制鼓风机的转速、以及控制活性污泥回流泵、硝化液回流泵的回流量、碳源加药泵的加药量。
优选的，所述的鼓风机为磁悬浮鼓风机或空气悬浮鼓风机。
优选的，所述的微孔曝气器为悬挂链式微孔曝气器、或可提升式微孔曝气器、或固定式微孔曝气器，在鼓风机与微孔曝气器之间的气体输送管道上设置第六调节阀及第一调节阀。
优选的，还包括碳源加药泵，所述的碳源加药泵通过管路与兼氧池连通。
优选的，智能高效曝气生化系统还包括：上位机、无线传输模块，所述的DCS自控系统分别与上位机、无线传输模块电连接。
优选的，所述的无线传输模块与DCS自控系统采用总线方式互联，所述的无线传输模块与手机无线连接。
一种智能高效曝气生化系统的自动控制方法，应用如前述的智能高效曝气生化系统，包括以下步骤：
测试仪表采集好氧池中的DO数值、MLSS数值、NO3-N数值；采集兼氧池中的DO数值、MLSS数值、ORP数值；采集厌氧池中的DO数值、ORP数值，传输至DCS自控系统；DCS自控系统根据实时数值的变化，自动控制鼓风机、回流泵、调节阀的开度、碳源加药泵，使各个生化段达到最佳生化效果；并将实时数值传输至上位机或者手机，供管理人员对污水水质进行远程监控。
优选的，当监测的好氧池内的DO数值低于DCS自控系统中的预设低值时，提高鼓风机频率；当监测的好氧池内的DO数值高于DCS自控系统中的预设高值时，降低鼓风机的频率；
兼氧池中的DO仪表控制第一调节阀的开度，用于调节鼓风机进入兼氧池的风量，进而控制池内的DO数值。
当监测的好氧池MLSS数值低于DCS自控系统中的预设低值时，增大好氧池调节阀的开度；当监测的好氧池MLSS数值高于DCS自控系统中的预设高值时，减小好氧池调节阀的开度；
当监测的兼氧池MLSS数值低于DCS自控系统中的预设低值时，同时增大兼氧池、厌氧池调节阀的开度；当监测的兼氧池MLSS数值高于DCS自控系统中的预设高值时，同时减小兼氧池、厌氧池调节阀的开度；
当好氧池、兼氧池、厌氧池的调节阀开度均减小到预设值时，降低活性污泥回流泵的频率；当好氧池、兼氧池、厌氧池的调节阀开度达到满量程而MLSS仍达不到预设值时，提高活性污泥回流泵的频率。
ORP数值控制硝化液回流泵，当ORP仪表数值增大时，增大硝化液回流泵流量；当ORP仪表数值减小时，减小硝化液回流泵流量；
当NO3-N信号低于DCS自控系统中的预设低值时，通过碳源加药泵向兼氧池补充碳源加药量；当NO3-N数值高时，减少碳源加药量。
优选的，厌氧池的ORP数值小于-200mV，兼氧池的ORP数值范围为-200～-100mV；兼氧池的DO数值数值范围为0.2-0.5mg/L，厌氧池的DO数值小于0.2mg/L，好氧池的DO数值范围为0.5-5.0mg/L；MLSS数值范围为1000～5000mg/L；NO3-N数值范围为30-50mg/L。
通过多数值综合监测，可以使监测效果最佳；通过多数值的综合控制，可以使各个生化段达到最佳生化效果。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
高效智能曝气系统自动化程度高、节能效果好、数据精度高，各监测点数据能够实时传输至电脑或手机，实现在线数据查询、在线数据自动预警等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。
图1是本发明实施例的曝气生化系统的整体结构示意图；
图2是本发明实施例的DCS自控系统的原理示意图；
图3是本发明实施例的好氧池DO数值监测的逻辑框图；
图4是本发明实施例的兼氧池DO数值监测及调节阀工作的逻辑框图；
图5是本发明实施例的好氧池MLSS数值监测及调节阀工作的逻辑框图；
图6是本发明实施例的兼氧池MLSS数值监测及调节阀工作的逻辑框图；
图7是本发明实施例的兼氧池MLSS数值监测及回流泵工作的逻辑框图；
图8是本发明实施例的ORP数值监测的逻辑框图；
图9是本发明实施例的NO3-N数值监测的逻辑框图；
图中，1-上位机，2-DCS自控系统，3-无线传输模块，4-碳源加药罐，5-鼓风机，6-活性污泥回流泵，7-硝化液回流泵，8-二沉池，9-好氧池，10-兼氧池，11-厌氧池，12-污水原水集水池，13-微孔曝气器，14-第一调节阀，15-第二调节阀，16-第三调节阀，17-第四调节阀，18-第五调节阀，19-第六调节阀，20-NH3-N测试仪，21-第一DO测试仪，22-第一MLSS测试仪，23-NO3-N测试仪，24-第二DO测试仪，25-第二MLSS测试仪，26-第一ORP测试仪，27-第三DO测试仪，28-第二ORP测试仪，29-碳源加药泵，30-COD测试仪。
具体实施方式
下面通过非限定性的实施例并结合附图对本发明作进一步的说明：
如图1所示，是本发明实施例的曝气生化系统的整体结构示意图。一种智能高效曝气生化系统，布置有：二沉池8、好氧池9、兼氧池10、厌氧池11、污水原水集水池12。活性污泥回流泵6通过管路与好氧池9、兼氧池10、厌氧池11连通，硝化液回流泵7通过管路与兼氧池10连通。
在好氧池9和兼氧池10的底部设置微孔曝气器13，所述的微孔曝气器13为悬挂链式微孔曝气器或可提升式微孔曝气器或固定式微孔曝气器。悬挂链式微孔曝气器(或可提升式微孔曝气器或固定式微孔曝气器)用于向好氧池9和兼氧池10内充氧，保证溶氧量；其运行成本比传统工艺节省35％-45％左右，处理效果好，出水水质稳定，维护、维修时好氧池9及兼氧池10不需放水，在水面上即可将微孔曝气器13由池中取出。
所述的微孔曝气器13与鼓风机5通过气体输送管道连接，所述的鼓风机5为磁悬浮鼓风机或空气悬浮鼓风机。磁悬浮或空气悬浮鼓风机用于提供气源，空气经过气体输送管道送至微孔曝气器13，提高好氧池9及兼氧池10中的污水的含氧量。磁悬浮或空气悬浮鼓风机是一种高效节能环保产品，具有无接触磨损、无需润滑、无油污染、免维护的特性，是传统鼓风机的替代品。磁悬浮风机或空气悬浮鼓风机与传统风机相比节能15-25％。
所述的鼓风机5与DCS自控系统2电连接，DCS自控系统2根据所采集的好氧池9、兼氧池10、厌氧池11中的DO数值，自动调节鼓风机5的转速，提高或者减小风量，使DO数值维持在理想状态达到最佳生化效果、并且节约能耗。另外，还可以在鼓风机5与微孔曝气器13之间的气体输送管道上设置第六调节阀19及第一调节阀14，以便更好地调节风量大小。
进一步地，智能高效曝气生化系统还包括碳源加药罐4及碳源加药泵29，所述的碳源加药罐4通过管路与兼氧池10连通，碳源加药罐4中设置有加药泵，通过加药泵控制兼氧池10中的NO3-N数值。
图1中示出的测试仪仅是原理性示意，并非其实际的物理布置位置。测试仪设置的具体位置的布置是现有技术，根据监测需要灵活掌握。
如图2所示，是本发明实施例的DCS自控系统的原理示意图。所述的DCS自控系统2包括：控制模块、测试仪表、以及单片机或者PLC，所述的单片机或者PLC分别与COD测试仪30、NH3-N测试仪20、NO3-N测试仪23、DO测试仪(包括：第一DO测试仪21、第二DO测试仪24、第三DO测试仪27)、ORP测试仪(包括：第一ORP测试仪26、第二ORP测试仪28)、MLSS测试仪(包括：第一MLSS测试仪22、第二MLSS测试仪25)电连接，用于采集DO数值(厌氧池、兼氧池、好氧池)、ORP数值(厌氧池、兼氧池)、MLSS数值(兼氧池、好氧池)等实时数据；所述的单片机或者PLC分别与活性污泥回流调节阀、曝气调节阀、鼓风机5、活性污泥回流泵6、硝化液回流泵7、碳源加药泵29电连接，控制模块根据采集的这些实时数据、自动控制上述与之连接的设备的开度及启停。
所述的DCS自控系统2还分别与上位机1、无线传输模块3电连接，所述的无线传输模块3将系统各监测点的实时采集数据传输至电脑或手机，实现在线数据查询及统计报表、在线数据自动预警、环保信息综合分析等。所述的无线传输模块3与DCS自控系统2采用总线方式互联，所述的无线传输模块3与手机无线连接。管理人员可以通过上位机或者手机APP、小程序等无线设备对系统参数进行设置、对污水水质进行监控。
图2中虚线框中的NH3-N测试仪、COD测试仪在系统前端，不包含在本曝气生化系统内。
进一步地，还可以在相应管路上分别设置第一调节阀14、第二调节阀15、第三调节阀16、第四调节阀17、第五调节阀18，提高智能高效曝气生化系统的自动化水平。
图3所示，是本发明实施例的好氧池DO数值监测的逻辑框图；图4所示，是本发明实施例的兼氧池DO数值监测及调节阀工作的逻辑框图；图5所示，是本发明实施例的好氧池MLSS数值监测及调节阀工作的逻辑框图；图6所示，是本发明实施例的兼氧池MLSS数值监测及调节阀工作的逻辑框图；图7所示，是本发明实施例的兼氧池MLSS数值监测及回流泵工作的逻辑框图；图8所示，是本发明实施例的ORP数值监测的逻辑框图；图9所示，是本发明实施例的NO3-N数值监测的逻辑框图；
DO监测仪用于监测厌氧池、兼氧池、好氧池出水处的含氧量，监测的数据转化成电流信号，传输至DCS自控系统，控制鼓风机的运行频率，调节风量。当监测的DO数值低于DCS自控系统中的预设低值时，提高鼓风机频率；若风机频率未提高，则提示风机故障；若频率确实提高，则在人机界面中显示鼓风机工作正常。当监测的DO数值高于DCS自控系统中的预设高值时，降低鼓风机的频率，若频率未降低，则提示鼓风机故障，若频率确实降低，则在人机界面中显示鼓风机工作正常。
ORP监测仪用于监测兼氧池和厌氧池的氧化还原电位，监测的数据转化成电流信号，传输至DCS自控系统，控制硝化液回流泵的运行频率，调节流量。
MLSS监测仪用于监测好氧池和兼氧池的污泥浓度，监测的数据转化成电流信号，传输至DCS自控系统进行分析，通过控制活性污泥回流泵和调节阀来调节活性污泥回流量，达到最佳生化效果。当监测的MLSS数值低于DCS自控系统中的预设低值时，提高活性污泥回流泵频率及调节阀的开度，若回流泵频率未提高，则提示故障，若频率确实提高，则在人机界面中显示工作正常。当监测的MLSS数值高于DCS自控系统中的预设高值时，降低回流泵频率及调节阀的开度，若频率未降低，则提示故障，若频率确实降低，则在人机界面中显示工作正常。
COD信号、NH3-N信号在上位机中显示，不参与水质控制。当NO3-N信号低于DCS自控系统中的预设低值时，通过碳源加药泵向兼氧池补充碳源。碳源加药罐连接碳源加药泵，当NO3-N数值低时，增加碳源加药量；当NO3-N数值高时，减少碳源加药量。
进一步地，厌氧池的ORP数值控制为小于-200mV，兼氧池的ORP数值范围控制在-200～-100mV；兼氧池的DO数值控制在0.2-0.5mg/L，厌氧池的DO数值控制在小于0.2mg/L，好氧池的DO数值范围控制在0.5-5.0mg/L；MLSS数值范围控制在1000～5000mg/L；NO3-N数值范围控制在30-50mg/L。通过多次试验发现，此时可以使曝气生化系统的各个生化段达到最佳生化效果。
本实施例中的其他部分均为现有技术，在此不再赘述。
最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，包括：鼓风机(5)、微孔曝气器(13)、DCS自控系统(2)、活性污泥回流泵(6)、硝化液回流泵(7)、碳源加药泵(29)；所述的DCS自控系统(2)采集好氧池(9)中的DO数值、MLSS数值、NO3-N数值，采集兼氧池(10)中的DO数值、MLSS数值、ORP数值，采集厌氧池(11)中的DO数值、ORP数值，所述的微孔曝气器(13)设置在好氧池(9)和兼氧池(10)的底部；
所述的DCS自控系统(2)分别与鼓风机(5)、活性污泥回流泵(6)、硝化液回流泵(7)、碳源加药泵(29)电连接，所述的鼓风机(5)通过气体输送管道与微孔曝气器(13)连接，所述的活性污泥回流泵(6)通过管路与好氧池(9)、兼氧池(10)、厌氧池(11)连通，所述的硝化液回流泵(7)通过管路与兼氧池(10)连通，所述的碳源加药泵(29)通过管路与兼氧池(10)连通。
2.根据权利要求1所述的一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，所述的DCS自控系统(2)包括：控制模块、测试仪表、以及单片机或者PLC，所述的单片机或者PLC分别与DO测试仪、ORP测试仪、MLSS测试仪、NO3-N测试仪电连接；所述的控制模块用于控制鼓风机(5)的转速、以及控制活性污泥回流泵(6)、硝化液回流泵(7)的回流量、碳源加药泵(29)的加药量。
3.根据权利要求2所述的一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，所述的鼓风机(5)为磁悬浮鼓风机或空气悬浮鼓风机。
4.根据权利要求2所述的一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，所述的微孔曝气器(13)为悬挂链式微孔曝气器、或可提升式微孔曝气器、或固定式微孔曝气器，在鼓风机(5)与微孔曝气器(13)之间的气体输送管道上设置第六调节阀(19)、第一调节阀(14)。
5.根据权利要求2所述的一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，还包括：碳源加药罐(4)，所述的碳源加药罐(4)通过管路与兼氧池(10)连通。
6.根据权利要求1－5任一项所述的一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，还包括：上位机(1)、无线传输模块(3)，所述的DCS自控系统(2)分别与上位机(1)、无线传输模块(3)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种智能高效曝气生化系统，其特征在于，所述的无线传输模块(3)与DCS自控系统(2)采用总线方式互联，所述的无线传输模块(3)与手机无线连接。
8.一种智能高效曝气生化系统的自动控制方法，其特征在于，应用如权利要求7所述的智能高效曝气生化系统，包括以下步骤：
测试仪表采集好氧池中的DO数值、MLSS数值、NO3-N数值；采集兼氧池中的DO数值、MLSS数值、ORP数值；采集厌氧池中的DO数值、ORP数值，传输至DCS自控系统；DCS自控系统根据实时数值的变化，自动控制鼓风机、回流泵、调节阀的开度、碳源加药泵，并将实时数值传输至上位机或者手机。
9.根据权利要求8所述的一种智能高效曝气生化系统的自动控制方法，其特征在于，当监测的好氧池内的DO数值低于DCS自控系统中的预设低值时，提高鼓风机频率；当监测的好氧池内的DO数值高于DCS自控系统中的预设高值时，降低鼓风机的频率；
兼氧池中的DO仪表控制第一调节阀的开度，用于调节鼓风机进入兼氧池的风量，进而控制池内的DO数值；
当监测的好氧池MLSS数值低于DCS自控系统中的预设低值时，增大好氧池调节阀的开度；当监测的好氧池MLSS数值高于DCS自控系统中的预设高值时，减小好氧池调节阀的开度；
当监测的兼氧池MLSS数值低于DCS自控系统中的预设低值时，同时增大兼氧池、厌氧池调节阀的开度；当监测的兼氧池MLSS数值高于DCS自控系统中的预设高值时，同时减小兼氧池、厌氧池调节阀的开度；
当好氧池、兼氧池、厌氧池的调节阀开度均减小到预设值时，降低活性污泥回流泵的频率；当好氧池、兼氧池、厌氧池的调节阀开度达到满量程而MLSS仍达不到预设值时，提高活性污泥回流泵的频率；
ORP数值控制硝化液回流泵，当ORP仪表数值增大时，增大硝化液回流泵流量；当ORP仪表数值减小时，减小硝化液回流泵流量；
当NO3-N信号低于DCS自控系统中的预设低值时，通过碳源加药泵向兼氧池补充碳源加药量；当NO3-N数值高时，减少碳源加药量。
10.根据权利要求9所述的一种智能高效曝气生化系统的自动控制方法，其特征在于，厌氧池的ORP数值小于-200mV，兼氧池的ORP数值范围为-200～-100mV；兼氧池的DO数值范围为0.2-0.5mg/L，厌氧池的DO数值小于0.2mg/L，好氧池的DO数值范围为0.5-5.0mg/L；MLSS数值范围为1000～5000mg/L；NO3-N数值范围为30-50mg/L。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113387442A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-09-14 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统和方法 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1990393A (zh) * | 2005-12-26 | 2007-07-04 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 五因子可调污水处理装置 |
| CN101092270A (zh) * | 2007-06-08 | 2007-12-26 | 沈阳建筑大学 | 折线流膜生物反应器 |
| CN101259980A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-09-10 | 凌亮 | 利用微生物处理高浓度氮废水的方法及装置 |
| US20080314841A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-25 | Tai Wha Lease Industrial Co., Ltd. | Sewage treatment control device, method, and sewage treatment system |
| CN203630652U (zh) * | 2013-12-23 | 2014-06-04 | 北京伊普国际水务有限公司 | Aao脱氮除磷污水处理工艺回流量控制系统 |
| CN104150687A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-19 | 河南师范大学 | 一种减少n2o产生的污水处理自动控制装置及其操作方法 |
| CN104710010A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-17 | 武汉理工大学 | 一种aao氧化沟实时调控系统及其污水处理方法 |
| CN105036467A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-11 | 深圳市碧园环保技术有限公司 | 一种用于小城镇污水处理的人工湿地污水预处理的方法 |
| CN105776544A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-20 | 云南大学 | 一种基于在线控制的ansaoao连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置及工艺 |
| CN106007202A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-10-12 | 张芳 | 污水处理厂关键工艺参数的智能控制系统及其控制方法 |
| CN109824147A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-31 | 合肥訫淼环境工程有限责任公司 | 复合型一体化污水处理设备 |
| CN109867361A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-11 | 上海市市政规划设计研究院有限公司 | 多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法 |
| CN110088619A (zh) * | 2017-10-09 | 2019-08-02 | Bl科技有限责任公司 | 用于废水处理厂或饮用水厂的过程和资产健康诊断、异常检测和控制的智能系统和方法 |
| CN110642393A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 重庆大学 | 一种基于神经网络模型的曝气控制系统 |
| CN210764598U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-06-16 | 北京首创股份有限公司 | 碳源精准投加系统 |
| JP2020114580A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-30 | 株式会社東芝 | 制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム |
-
2020
- 2020-08-07 CN CN202010793017.2A patent/CN112047467B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1990393A (zh) * | 2005-12-26 | 2007-07-04 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 五因子可调污水处理装置 |
| CN101092270A (zh) * | 2007-06-08 | 2007-12-26 | 沈阳建筑大学 | 折线流膜生物反应器 |
| US20080314841A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-25 | Tai Wha Lease Industrial Co., Ltd. | Sewage treatment control device, method, and sewage treatment system |
| CN101259980A (zh) * | 2007-12-28 | 2008-09-10 | 凌亮 | 利用微生物处理高浓度氮废水的方法及装置 |
| CN203630652U (zh) * | 2013-12-23 | 2014-06-04 | 北京伊普国际水务有限公司 | Aao脱氮除磷污水处理工艺回流量控制系统 |
| CN104150687A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-19 | 河南师范大学 | 一种减少n2o产生的污水处理自动控制装置及其操作方法 |
| CN104710010A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-17 | 武汉理工大学 | 一种aao氧化沟实时调控系统及其污水处理方法 |
| CN105036467A (zh) * | 2015-07-21 | 2015-11-11 | 深圳市碧园环保技术有限公司 | 一种用于小城镇污水处理的人工湿地污水预处理的方法 |
| CN105776544A (zh) * | 2016-05-06 | 2016-07-20 | 云南大学 | 一种基于在线控制的ansaoao连续流双污泥反硝化深度脱氮除磷装置及工艺 |
| CN106007202A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-10-12 | 张芳 | 污水处理厂关键工艺参数的智能控制系统及其控制方法 |
| CN110088619A (zh) * | 2017-10-09 | 2019-08-02 | Bl科技有限责任公司 | 用于废水处理厂或饮用水厂的过程和资产健康诊断、异常检测和控制的智能系统和方法 |
| JP2020114580A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-07-30 | 株式会社東芝 | 制御装置、制御方法及びコンピュータプログラム |
| CN109824147A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-05-31 | 合肥訫淼环境工程有限责任公司 | 复合型一体化污水处理设备 |
| CN109867361A (zh) * | 2019-04-19 | 2019-06-11 | 上海市市政规划设计研究院有限公司 | 多模式活性污泥法污水处理一体化装置及污水处理方法 |
| CN210764598U (zh) * | 2019-06-25 | 2020-06-16 | 北京首创股份有限公司 | 碳源精准投加系统 |
| CN110642393A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 重庆大学 | 一种基于神经网络模型的曝气控制系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 张永等: "仙河污水处理厂设计", 《中国科技信息》 * |
| 王天龙等: "市政生活污水处理系统的过程控制研究", 《黑龙江大学自然科学学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113387442A (zh) * | 2021-07-28 | 2021-09-14 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统和方法 |
| CN113387442B (zh) * | 2021-07-28 | 2024-01-16 | 北控水务(中国)投资有限公司 | 基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112047467B (zh) | 2022-06-07 |
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