CN113860495A - 污水处理短程硝化反馈控制系统及其控制方法 - Google Patents

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庞洪涛
张婷
侯锋
曹效鑫
卢先春
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Abstract

本发明提供了一种污水处理短程硝化反馈控制系统及其控制方法，包括：短程硝化药剂投加装置、在线数据采集模块和药剂投加控制模块；所述短程硝化药剂投加装置用于短程药剂的配置以及向污水处理生化池投加配置的短程药剂；所述在线数据采集模块检测污水处理生化池中所需的成分数据；所述药剂投加控制模块与所述短程硝化药剂投加装置和所述在线数据采集模块电连接，根据采集到的所述成分数据控制所述短程硝化药剂投加装置进行短程药剂的配置和投加。实现了短程硝化药剂的自动化投加，能够对污水处理厂药剂投加环节、短程硝化主要数据实现全程精确监控。

Description

污水处理短程硝化反馈控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及环保领域，具体地，涉及一种污水处理短程硝化反馈控制系统及其控制方法。
背景技术
随着城市规模的不断扩大和人口的增加，水环境污染成了一大难题。氮磷排放是目前江河湖泊水域污染的重要原因，目前愈来愈严格的排放标准给污水处理厂带领了挑战。短程硝化生物脱氮具有节能降耗的优点而被广泛研究，但是由于短程硝化控制困难，目前城市污水处理厂不能实现稳定的短程硝化。
基于氨氧化菌(AOB)与亚硝酸盐氧化菌(NOB)在不同环境下的活性的不同，国内外众多研究探究了环境条件等各个因素对短程硝化实现的影响，比如温度，污泥龄等。但是目前的研究结果并未能在实际城市污水工程中进行应用，主要是由于城市污水处理系统中，进水等环境因素不好控制，工艺条件复杂。另有一些研究探究了药剂对短程硝化的影响，比如游离氨、游离亚硝酸盐、羟胺等。比如CN 112093890A提出了一种短程硝化处理污水的方法，将短程硝化药剂投加入污水处理系统，即可实现城市污水处理过程中的短程硝化过程。
但是，目前投加药剂实现短程硝化的技术只涉及到原理与操作如何实现短程硝化，这样在实际应用可能会造成药剂浪费，而且对人员专业素质要求较高，如果药剂处理不当严重时会影响水厂正常运转及员工人生安全。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种污水处理短程硝化反馈控制系统及其控制方法。
根据本发明提供的一种污水处理短程硝化反馈控制系统，包括：短程硝化药剂投加装置1、在线数据采集模块2和药剂投加控制模块3；
所述短程硝化药剂投加装置1用于短程药剂的配置以及向污水处理生化池投加配置的短程药剂；
所述在线数据采集模块2检测污水处理生化池中所需的成分数据；
所述药剂投加控制模块3与所述短程硝化药剂投加装置1和所述在线数据采集模块2电连接，根据采集到的所述成分数据控制所述短程硝化药剂投加装置1进行短程药剂的配置和投加。
优选地，所述短程药剂包括：羟胺、FA、FNA。
优选地，所述在线数据采集模块2包括：在线亚硝酸盐监测仪，以及硝酸盐监测仪或氨氮监测仪。
优选地，所述在线数据采集模块2的监测点位于所述污水处理生化池的缺氧池与好氧池内。
优选地，所述监测点位于所述缺氧池与所述好氧池内的后端。
优选地，还包括远程监控平台4，所述远程监控平台4与所述药剂投加控制模块3通信连接。
根据本发明提供的一种污水处理短程硝化反馈控制系统的控制方法，包括：
步骤1：根据所述在线数据采集模块2检测到的成分数据进行亚硝酸盐积累率计算；
步骤2：根据计算得到的亚硝酸盐积累率控制短程药剂的配置和投加。
优选地，短程药剂的投加规则包括：亚硝酸盐积累率未能连续按设定天数高于设定值。
优选地，所述连续天数包括15天，所述设定值包括50％。
优选地，所述步骤2包括：在满足投加规则的情况下，通过污水处理生化池信息，结合系统中设置的短程硝化药剂投加量的计算规则，计算出短程药剂需要投加的量，并自动进行短程药剂配置并投加。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明能够实时传输数据实现对控制设备的远程控制从而实现短程硝化药剂的自动化投加，能够对污水处理厂药剂投加环节、短程硝化主要数据实现全程精确监控，有效实现系统短程硝化，避免人工投加存在的不确定性同时节省药剂投加量，并通过自动控制系统的应用，在保证加药比例始终最优的同时，能够获得最佳的经济效益。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1所示，本发明提供的一种污水处理短程硝化反馈控制系统，包括：短程硝化药剂投加装置1、在线数据采集模块2、药剂投加控制模块3和远程监控平台4。短程硝化药剂投加装置1用于短程药剂的配置以及向污水处理生化池投加配置的短程药剂。在线数据采集模块2检测污水处理生化池中所需的成分数据。药剂投加控制模块3与短程硝化药剂投加装置1和在线数据采集模块2电连接，根据采集到的成分数据控制短程硝化药剂投加装置1进行短程药剂的配置和投加。远程监控平台4与药剂投加控制模块3通信连接，用于对整个系统的状态进行监控。
短程硝化药剂投加装置包括短程药剂，如：羟胺、FA、FNA等，还包括药剂投加设备，主要实现根据设计数据实现药剂配置，涉及设备如液位计、加药流量计、计量泵、变频泵与电磁阀门。
在线数据采集模块包括在线亚硝酸盐监测仪、至少还有硝酸盐监测仪或氨氮监测仪中的一类。监测点位位于水厂缺氧池与好氧池内，优选的，位于缺氧池末端与好氧池中后端。
药剂投加控制模块分别控制每个控制设备与PID控制器，可实现采集传输数据，并通过计算，控制设备的远程控制从而实现所述自动化药。
如图2所示，上述污水处理短程硝化反馈控制系统的控制方法包括：
步骤1：根据采集的监测的数据计算结果：亚硝酸盐积累率＝(亚硝酸盐好氧末浓度-亚硝酸盐缺氧末浓度)/((亚硝酸盐好氧末浓度-亚硝酸盐缺氧末浓度)+(硝酸盐好氧末浓度-硝酸盐缺氧末浓度))。
步骤2：根据亚硝酸盐积累率测定的结果控制药剂投加，如满足投加药剂投加规则就通过污水处理生化池信息，结合系统中设置的短程硝化药剂投加量的计算规则，计算出短程药剂需要投加的量，并自动进行短程药剂配置并投加；如不满足药剂投加规则便不再投加药剂。
投加药剂投加规则为亚硝酸盐积累率未能连续按设定天数高于设定值。比如：投加药剂投加规则为亚硝酸盐积累率未能连续15天高于50％。
进一步的，所述自动化加药可手动一键化加药；所述自动投加中所述加药量、所述亚硝酸盐积累率数据可进行手动调节。进一步的，所述短程硝化反馈控制系统还包括远程监控平台，远程监控平台可实时读取与控制系统。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种污水处理短程硝化反馈控制系统，其特征在于，包括：短程硝化药剂投加装置(1)、在线数据采集模块(2)和药剂投加控制模块(3)；
所述短程硝化药剂投加装置(1)用于短程药剂的配置以及向污水处理生化池投加配置的短程药剂；
所述在线数据采集模块(2)检测污水处理生化池中所需的成分数据；
所述药剂投加控制模块(3)与所述短程硝化药剂投加装置(1)和所述在线数据采集模块(2)电连接，根据采集到的所述成分数据控制所述短程硝化药剂投加装置(1)进行短程药剂的配置和投加。
2.根据权利要求1所述的污水处理短程硝化反馈控制系统，其特征在于，所述短程药剂包括：羟胺、FA、FNA。
3.根据权利要求1所述的污水处理短程硝化反馈控制系统，其特征在于，所述在线数据采集模块(2)包括：在线亚硝酸盐监测仪，以及硝酸盐监测仪或氨氮监测仪。
4.根据权利要求1所述的污水处理短程硝化反馈控制系统，其特征在于，所述在线数据采集模块(2)的监测点位于所述污水处理生化池的缺氧池与好氧池内。
5.根据权利要求4所述的污水处理短程硝化反馈控制系统，其特征在于，所述监测点位于所述缺氧池与所述好氧池内的后端。
6.根据权利要求1所述的污水处理短程硝化反馈控制系统，其特征在于，还包括远程监控平台(4)，所述远程监控平台(4)与所述药剂投加控制模块(3)通信连接。
7.一种权利要求1所述污水处理短程硝化反馈控制系统的控制方法，其特征在于，包括：
步骤1：根据所述在线数据采集模块(2)检测到的成分数据进行亚硝酸盐积累率计算；
步骤2：根据计算得到的亚硝酸盐积累率控制短程药剂的配置和投加。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，短程药剂的投加规则包括：亚硝酸盐积累率未能连续按设定天数高于设定值。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述连续天数包括15天，所述设定值包括50％。
10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤2包括：在满足投加规则的情况下，通过污水处理生化池信息，结合系统中设置的短程硝化药剂投加量的计算规则，计算出短程药剂需要投加的量，并自动进行短程药剂配置并投加。
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