CN113204859B - 一种污水处理aao工艺智慧设计反算系统 - Google Patents

一种污水处理aao工艺智慧设计反算系统 Download PDF

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Abstract

本发明属于污水处理技术领域，尤其是一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，针对了对污水处理的设计参数取值范围较大，不能较好的对工艺设计数据进行精准的选取，从而导致对污水厂的污水处理效果较差的问题，现提出如下方案，其包括数据采集模块、数据分析模块、数据预处理模块、算法计算模块、阈值对比模块、数据管理模块以及评估输出模块；本发明中本发明中通过数据采集模块对污水厂污水处理参数进行实时监测并将数据进行采集，此时通过数据分析模块选择指定时间段内的指定时间点的数据，导入至算法计算模块，从而可以通过搜集实际运行数据，进行优化整理，算出设计取值参数，与设计参数进行对比验证，实现再次设计时的数据精准选取。

Description

一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统。
背景技术
AAO法又称A2O法，是厌氧-缺氧-好氧法的简称，是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。
针对生活污水，现阶段主流工艺为AAO工艺，市场上已有大量该工艺的相关污水处理产品，但是工艺设计并未有统一规范标准，同时各地的生活污水差异也较大，设计参数取值空间较大，导致该工艺一体化污水处理设备实际效果良莠不齐。
因此，需要一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，用以解决对污水处理的设计参数取值范围较大，不能较好的对工艺设计数据进行精准的选取，从而导致对污水厂的污水处理效果较差的问题。
发明内容
本发明提出的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，解决了对污水处理的设计参数取值范围较大，不能较好的对工艺设计数据进行精准的选取，从而导致对污水厂的污水处理效果较差的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，包括数据采集模块、数据分析模块、数据预处理模块、算法计算模块、阈值对比模块、数据管理模块以及评估输出模块，所述数据采集模块获取基础数据并向所述数据分析模块传递信号，所述数据采集模块包括对污水厂的基础数据进行实行监控的基础数据监控子模块以及对污水厂的基础数据进行采集的基础数据收集子模块，所述数据分析模块对所述数据采集模块的基础数据进行筛选和线性回归计算，所述数据预处理模块对筛选和线性回归计算的基础数据进行选择并导入至所述算法计算模块，所述数据管理模块的输出端与所述阈值对比模块的输入端连接，所述算法计算模块的输出端与所述阈值对比模块的输入端连接，所述阈值对比模块的输出端与所述评估输出模块的输入端连接。
优选的，所述基础数据监控子模块包括流量计、液位计以及监测装置，所述基础数据收集子模块包括水质自动采样器。
优选的，所述数据分析模块包括数据筛选子模块和数据线性回归计算子模块，所述数据筛选子模块对基础数据监控子模块的指定时间段内的指定时间点的数据进行筛选选择，所述线性回归计算子模块剔除基础数据收集子模块内的无效基础数据，并对基础数据收集子模块的基础数据进行平均值的计算。
优选的，所述数据预处理模块具有手动录入子模块和智能录入子模块，智能录入子模块通过数据预处理模块的数据接口与数据分析的数据接口进行电性连接，对指定时间段的指定时间点的数据进行导入。
优选的，所述数据管理模块包括数据录入子模块和数据更新子模块，所述数据录入子模块包括各地不同的污水厂的在线数据，所述数据更新子模块用于对各地不同的污水厂的经评估输出模块输出的数据进行填报更新。
优选的，所述算法计算模块包括污水进水数据子模块、污泥负荷子模块、回流比子模块和污泥浓度子模块。
优选的，所述阈值对比模块包括污水进水数据对比子模块、污泥负荷对比子模块、回流比对比子模块和污泥浓度对比子模块，所述污水进水数据对比子模块、污泥负荷对比子模块、回流比对比子模块和污泥浓度对比子模块与所述污水进水数据子模块、污泥负荷子模块、回流比子模块和污泥浓度子模块一一对应。
优选的，所述评估输出模块包括显示子模块和提醒子模块，所述显示子模块用于对污水的数据进行实时显示。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中通过数据采集模块对污水厂污水处理参数进行实时监测并将数据进行采集，经数据分析模块处理的数据通过手动选择或者通过连接线对数据进行导入至算法计算模块，对污水厂污水设计的参数进行计算处理，通过阈值对比模块进行对比，通过评估输出模块对设计数据进行显示，从而可以通过搜集实际运行数据，进行优化整理，算出设计取值参数，与设计参数进行对比验证，实现再次设计时的数据精准选取，从而提高污水厂污水处理的效果。
2、本发明中数据分析模块选择指定时间段内的指定时间点的数据，并对筛选的数据剔除无效的数据，继而对其进行线性回归计算，取其平均值，从而保证设计时参数的精准性。
附图说明
图1为本发明提出的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统的系统框图；
图2为本发明提出的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统的算法计算模块以及阈值对比模块系统框图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，包括数据采集模块、数据分析模块、数据预处理模块、算法计算模块、阈值对比模块、数据管理模块以及评估输出模块，数据采集模块获取基础数据并向数据分析模块传递信号，数据采集模块包括对污水厂的基础数据进行实行监控的基础数据监控子模块以及对污水厂的基础数据进行采集的基础数据收集子模块，数据分析模块对数据采集模块的基础数据进行筛选和线性回归计算，数据预处理模块对筛选和线性回归计算的基础数据进行选择并导入至算法计算模块，数据管理模块的输出端与阈值对比模块的输入端连接，算法计算模块的输出端与阈值对比模块的输入端连接，阈值对比模块的输出端与评估输出模块的输入端连接。
基础数据监控子模块包括流量计、液位计以及监测装置，基础数据收集子模块包括水质自动采样器，具体的，监测装置包括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，配合流量计和液位计用于对污水厂的参数进行监测采集。
具体参数名称如下：
进水流量Q进（m3/d）；
进水COD浓度：S0（mg/L）；
进水BOD5浓度：Se0（mg/L）；
进水TSS浓度：X0（mg/L）；
进水VSS（mg/L）(VSS/TSS=0.7)；
进水TN实（mg/L）；
进水TP实（mg/L）；
进水NH3-N实（mg/L）；
进水pH=7~7.5；
污水回流流量Q回（Q回=Q泵*T）；
出水BOD5浓度Se（mg/L）；
出水TSS浓度Xe（mg/L）；
回流污泥浓度:XR(mg/L);
MLSS: X(mg/L)。
数据分析模块包括数据筛选子模块和数据线性回归计算子模块，数据筛选子模块对基础数据监控子模块的指定时间段内的指定时间点的数据进行筛选选择，线性回归计算子模块剔除基础数据收集子模块内的无效基础数据，并对基础数据收集子模块的基础数据进行平均值的计算。
数据预处理模块具有手动录入子模块和智能录入子模块，智能录入子模块通过数据预处理模块的数据接口与数据分析的数据接口进行电性连接，对指定时间段的指定时间点的数据进行导入。
数据管理模块包括数据录入子模块和数据更新子模块，数据录入子模块包括各地不同的污水厂的在线数据，数据更新子模块用于对各地不同的污水厂的经评估输出模块输出的数据进行填报更新。
算法计算模块包括污水进水数据子模块、污泥负荷子模块、回流比子模块和污泥浓度子模块。
污水处理技术规范设计参数标准：
AAO设计标准参数
序号 项目 数值
1 BOD<sub>5</sub>污泥负荷N(kgBOD<sub>5</sub>/kg MLSS.d) 0.05~0.15
2 污泥浓度MLSS（mg/L） 3000~4000
3 污泥回流比R（%） 50~100
4 内循环回流比R<sub>内</sub>（%） 100~300
5 S<sub>0</sub>-COD/TN<sub>实</sub> ＞8（厌氧段）
6 TP<sub>实</sub>/BOD<sub>5</sub> ＜0.06（厌氧段）
阈值对比模块包括污水进水数据对比子模块、污泥负荷对比子模块、回流比对比子模块和污泥浓度对比子模块，污水进水数据对比子模块、污泥负荷对比子模块、回流比对比子模块和污泥浓度对比子模块与污水进水数据子模块、污泥负荷子模块、回流比子模块和污泥浓度子模块一一对应。
S0-COD/TN实＞8；TP实/BOD5＜0.06
进水流量Q进（m3/d）<0.8*设计流量Q设；则设计流量偏大，设计时设计流量系数选择较小值。
污泥回流比：R实=Q回/Q进；
R理论=X/(XR-X)，计算R理论；
R理论<R实,则设计回流比偏小，设计系统处理能力偏大；
R理论>R实,则设计回流比偏小，设计系统处理能力偏大。
BOD5污泥负荷:N=Q进*Se0/(V*X),(V:池体有效容积）
N<0.05，污泥负荷偏小，设计系统停留时间可适当减少；
N>0.15，污泥负荷偏大，设计系统停留时间可适当增加。
评估输出模块包括显示子模块和提醒子模块，显示子模块用于对污水的数据进行实时显示。
工作原理：在污水厂处安排布置流量计、液位计以及监测装置，通过数据采集模块对污水厂污水处理参数进行实时监测并将数据进行采集，此时通过数据分析模块选择指定时间段内的指定时间点的数据，并对筛选的数据剔除无效的数据，继而对其进行线性回归计算，取其平均值，从而保证设计时参数的精准性，经数据分析模块处理的数据通过手动选择或者通过连接线对数据进行导入至算法计算模块，对污水厂污水设计的参数进行计算处理，通过阈值对比模块进行对比，通过评估输出模块对设计数据进行显示，从而可以通过搜集实际运行数据，进行优化整理，算出设计取值参数，与设计参数进行对比验证，实现再次设计时的数据精准选取，从而提高污水厂污水处理的效果。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，根据本发明的技术方案及其发明 构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，包括数据采集模块、数据分析模块、数据预处理模块、算法计算模块、阈值对比模块、数据管理模块以及评估输出模块，其特征在于，所述数据采集模块获取基础数据并向所述数据分析模块传递信号，所述数据采集模块包括对污水厂的基础数据进行实行监控的基础数据监控子模块以及对污水厂的基础数据进行采集的基础数据收集子模块，所述数据分析模块对所述数据采集模块的基础数据进行筛选和线性回归计算，所述数据预处理模块对筛选和线性回归计算的基础数据进行选择并导入至所述算法计算模块，所述数据管理模块的输出端与所述阈值对比模块的输入端连接，所述算法计算模块的输出端与所述阈值对比模块的输入端连接，所述阈值对比模块的输出端与所述评估输出模块的输入端连接；
其中，所述算法计算模块包括污水进水数据子模块、污泥负荷子模块、回流比子模块和污泥浓度子模块；
所述阈值对比模块包括污水进水数据对比子模块、污泥负荷对比子模块、回流比对比子模块和污泥浓度对比子模块，所述污水进水数据对比子模块、污泥负荷对比子模块、回流比对比子模块和污泥浓度对比子模块与所述污水进水数据子模块、污泥负荷子模块、回流比子模块和污泥浓度子模块一一对应；
经数据分析模块处理的数据通过手动选择或者通过连接线对数据进行导入至算法计算模块，对污水厂污水设计的参数进行计算处理，通过阈值对比模块进行对比，通过评估输出模块对设计数据进行显示，从而可以通过搜集实际运行数据，进行优化整理，算出设计取值参数，与设计参数进行对比验证，实现再次设计时的数据精准选取。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，其特征在于，所述基础数据监控子模块包括流量计、液位计以及监测装置，所述基础数据收集子模块包括水质自动采样器。
3.根据权利要求1所述的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，其特征在于，所述数据分析模块包括数据筛选子模块和数据线性回归计算子模块，所述数据筛选子模块对基础数据监控子模块的指定时间段内的指定时间点的数据进行筛选选择，所述线性回归计算子模块剔除基础数据收集子模块内的无效基础数据，并对基础数据收集子模块的基础数据进行平均值的计算。
4.根据权利要求1所述的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，其特征在于，所述数据预处理模块具有手动录入子模块和智能录入子模块，智能录入子模块通过数据预处理模块的数据接口与数据分析的数据接口进行电性连接，对指定时间段的指定时间点的数据进行导入。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，其特征在于，所述数据管理模块包括数据录入子模块和数据更新子模块，所述数据录入子模块包括各地不同的污水厂的在线数据，所述数据更新子模块用于对各地不同的污水厂的经评估输出模块输出的数据进行填报更新。
6.根据权利要求5所述的一种污水处理AAO工艺智慧设计反算系统，其特征在于，所述评估输出模块包括显示子模块和提醒子模块，所述显示子模块用于对污水的数据进行实时显示。
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