CN116395828A - 一种用于污水厂的精准化加药控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于污水厂的精准化加药控制方法，包括以下步骤：获取到采集模块的数据，并对数据进行实时监测，判定脱氮情况；获取监测模块的脱氮不合格信号，当接收到脱氮不合格信号时，获取到异养型微生物的含量变化，对应生成不添加异养型微生物信号和生成添加异养型微生物信号；获取到反应波动时长TB内，生物脱氮系统中的反应温度值和反应pH值；计算得到该异养型微生物环境影响系数Xw；获取到异养型微生物含量差值CW和异养型微生物环境影响系数Xw，通过公式TW＝CW/Xw，计算得到异养型微生物添加量TW，本发明精准化加药的控制系统，可以在脱氮过程中，根据反应情况，进行精准化的添加异养型微生物，来保证反应完全。
Description
技术领域
本发明涉及生物脱氮技术领域，具体涉及一种用于污水厂的精准化加药控制方法。
背景技术
中国专利CN217578420U公开了一种生物脱氮系统中的精准化在线加药系统，包括进水缓冲池和控制器，所述进水缓冲池的侧部安装有生物脱氮罐，所述生物脱氮罐的侧部安装有出水监控池，所述进水缓冲池的正面安装有控制器，所述控制器的正面安装有控制面板；所述进水缓冲池和出水监控池的正面安装有水质监测器；所述生物脱氮罐的正面安装有安装板，所述出水监控池的底部和正面安装有抽水泵；
现有技术，在生物脱氮反应过程中，通常都是按照预先设置好的工艺添加异养型微生物，但是由于反应的不稳定性，导致异养型微生物的反应活性降低，使得最终脱氮效率比较低，以及在脱氮过程中，目前难以根据反应情况，进行精准化的添加异养型微生物，来保证反应完全。
发明内容
本发明的目的就在于解决上述背景技术的问题，而提出一种用于污水厂的精准化加药控制方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于污水厂的精准化加药控制方法，包括以下步骤：
步骤1：获取到采集模块的数据，并对数据进行实时监测，判定脱氮情况，对应生成脱氮合格信号或生成脱氮不合格信号；
步骤2：获取监测模块的脱氮不合格信号，当接收到脱氮不合格信号时，获取到异养型微生物的含量变化，对应生成不添加异养型微生物信号和生成添加异养型微生物信号；
步骤3：获取到反应波动时长TB内，生物脱氮系统中的反应温度值和反应pH值，并分别标记为Zt和Zp；
通过公式Xw＝(a1*Zt+a2*Zp)/(a1+a2)，计算得到该异养型微生物环境影响系数Xw；其中，a1、a2均为比例系数；
获取到异养型微生物含量差值CW和异养型微生物环境影响系数Xw，通过公式TW＝CW/Xw，计算得到异养型微生物添加量TW。
作为本发明进一步的方案：在步骤1中，获取到实时的废水中有机氮含量HN和气态氮值ZN；以废水中有机氮含量HN为自变量，以气态氮值ZN为因变量建立脱氮消耗曲线，对脱氮消耗曲线进行求导获取到脱氮消耗导数曲线；
将迁移导数曲线中导数为0的点标记为驻点，并获取到对应驻点的反应时间t，将相邻两个驻点对应的反应时间进行差值计算，得到反应波动时长TB。
作为本发明进一步的方案：将得到反应波动时长TB与反应波动时长阈值进行比较；
若大于，生成脱氮合格信号；
若小于，生成脱氮不合格信号。
作为本发明进一步的方案：在步骤2中，
获取到该反应波动时长TB内异养型微生物含量值Zw，以及获取到在反应波动时长TB区间内，标准异养型微生物含量值ZBw；两者作差值计算，得到异养型微生物含量差值CW。
作为本发明进一步的方案：将得到的异养型微生物含量差值CW与异养型微生物含量差阈值进行比较；
若大于，生成不添加异养型微生物信号；
若小于，生成添加异养型微生物信号。
作为本发明进一步的方案：标准异养型微生物含量值ZBw由技术人员根据实验数据统计得到的。
本发明的有益效果：
本发明通过采集模块，对生物脱氮罐内气态氮值和有机氮含量的数据获取，然后通过监测模块对数据处理，对生物脱氮反应效率大小进行实时监测，再通过分析模块进行判断，是否因异养型微生物含量导致影响生物脱氮反应效率的；
本发明的加药模块，根据分析模块的异养型微生物含量差值CW，以及考虑环境中反应温度和反应pH对异养型微生物的影响，综合分析，给出精准的添加量，从而保证反应可以高效进行，同时将节省药物的使用；
综上，本发明精准化加药的控制系统，可以在脱氮过程中，根据反应情况，进行精准化的添加异养型微生物，来保证反应完全。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的流程框图。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明为生物脱氮系统中精准化加药的控制系统，包括：
采集模块，获取到生物脱氮罐内气态氮值，并标记为ZN；废水中有机氮含量，并标记为HN；
监测模块，获取到采集模块的数据，并对数据进行实时监测，判定脱氮进度；
该监测模块具体工作过程如下：
步骤1：获取到实时的废水中有机氮含量HN和气态氮值ZN；
步骤2：以废水中有机氮含量HN为自变量，以气态氮值ZN为因变量建立脱氮消耗曲线，对脱氮消耗曲线进行求导获取到脱氮消耗导数曲线；
步骤3：将迁移导数曲线中导数为0的点标记为驻点，并获取到对应驻点的反应时间t，将相邻两个驻点对应的反应时间进行差值计算，得到反应波动时长TB；
步骤4：将得到反应波动时长TB与反应波动时长阈值进行比较；
若反应波动时长TB大于反应波动时长阈值，则表示脱氮罐内生物脱氮正常，生成脱氮合格信号；
若反应波动时长TB小于反应波动时长阈值，则表示脱氮罐内生物脱氮不正常，生成脱氮不合格信号；
分析模块，获取监测模块的脱氮不合格信号，当接收到脱氮不合格信号时，获取到异养型微生物的含量变化；
该分析模块具体工作过程如下：
步骤1：获取到该反应波动时长TB内异养型微生物含量值，并标记为Zw，以及获取到在反应波动时长TB区间内，标准异养型微生物含量值ZBw；两者作差值计算，得到异养型微生物含量差值CW；
其中，标准异养型微生物含量值ZBw由技术人员根据实验数据统计得到的；
步骤2：将得到的异养型微生物含量差值CW与异养型微生物含量差阈值进行比较；
若异养型微生物含量差值CW大于异养型微生物含量差阈值时，则表示异养型微生物含量合格，生成不添加异养型微生物信号；
若异养型微生物含量差值CW小于异养型微生物含量差阈值时，则表示异养型微生物含量不合格，生成添加异养型微生物信号；
本发明通过采集模块，对生物脱氮罐内气态氮值和有机氮含量的数据获取，然后通过监测模块对数据处理，对生物脱氮反应效率大小进行实时监测，再通过分析模块进行判断，是否因异养型微生物含量导致影响生物脱氮反应效率的；
加药模块，当得到分析模块的不添加异养型微生物信号时，获取到脱氮罐内的环境影响参数，考虑环境的影响，向生物脱氮罐添加异养型微生物；
该加药模块具体工作过程如下：
步骤1：获取到反应波动时长TB内，生物脱氮系统中的反应温度值和反应pH值，并分别标记为Zt和Zp；
通过公式Xw＝(a1*Zt+a2*Zp)/(a1+a2)，计算得到该异养型微生物环境影响系数Xw；其中，a1、a2均为比例系数，a1取值为0.52，a2取值为0.65；
步骤2：获取到异养型微生物含量差值CW和异养型微生物环境影响系数Xw，通过公式TW＝CW/Xw，计算得到异养型微生物添加量TW；
本发明的加药模块，根据分析模块的异养型微生物含量差值CW，以及考虑环境中反应温度和反应pH对异养型微生物的影响，综合分析，给出精准的添加量，从而保证反应可以高效进行，同时将节省药物的使用。
实施例2
请参阅图1所示，基于上述实施例1，本发明的一种用于污水厂的精准化加药控制方法，包括以下步骤：
步骤1：获取到实时的废水中有机氮含量HN和气态氮值ZN；以废水中有机氮含量HN为自变量，以气态氮值ZN为因变量建立脱氮消耗曲线，对脱氮消耗曲线进行求导获取到脱氮消耗导数曲线；将迁移导数曲线中导数为0的点标记为驻点，并获取到对应驻点的反应时间t，将相邻两个驻点对应的反应时间进行差值计算，得到反应波动时长TB；
将得到反应波动时长TB与反应波动时长阈值进行比较；
若大于，生成脱氮合格信号；
若小于，生成脱氮不合格信号；
步骤2：获取到该反应波动时长TB内异养型微生物含量值，并标记为Zw，以及获取到在反应波动时长TB区间内，标准异养型微生物含量值ZBw；两者作差值计算，得到异养型微生物含量差值CW；
将得到的异养型微生物含量差值CW与异养型微生物含量差阈值进行比较；
若大于，生成不添加异养型微生物信号；
若小于，生成添加异养型微生物信号；
步骤3：获取到反应波动时长TB内，生物脱氮系统中的反应温度值和反应pH值，并分别标记为Zt和Zp；
通过公式Xw＝(a1*Zt+a2*Zp)/(a1+a2)，计算得到该异养型微生物环境影响系数Xw；
获取到异养型微生物含量差值cW和异养型微生物环境影响系数Xw，通过公式TW＝CW/Xw，计算得到异养型微生物添加量TW。
本发明的工作原理：本发明通过采集模块，对生物脱氮罐内气态氮值和有机氮含量的数据获取，然后通过监测模块对数据处理，对生物脱氮反应效率大小进行实时监测，再通过分析模块进行判断，是否因异养型微生物含量导致影响生物脱氮反应效率的；
本发明的加药模块，根据分析模块的异养型微生物含量差值CW，以及考虑环境中反应温度和反应pH对异养型微生物的影响，综合分析，给出精准的添加量，从而保证反应可以高效进行，同时将节省药物的使用。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种用于污水厂的精准化加药控制方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤1：获取到采集模块的数据，并对数据进行实时监测，判定脱氮情况，对应生成脱氮合格信号或生成脱氮不合格信号；
步骤2：获取监测模块的脱氮不合格信号，当接收到脱氮不合格信号时，获取到异养型微生物的含量变化，对应生成不添加异养型微生物信号和生成添加异养型微生物信号；
步骤3：获取到反应波动时长TB内，生物脱氮系统中的反应温度值和反应pH值，并分别标记为Zt和Zp；
通过公式Xw＝(a1*Zt+a2*Zp)/(a1+a2)，计算得到该异养型微生物环境影响系数Xw；其中，a1、a2均为比例系数；
获取到异养型微生物含量差值CW和异养型微生物环境影响系数Xw，通过公式TW＝CW/Xw，计算得到异养型微生物添加量TW。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水厂的精准化加药控制方法,其特征在于，在步骤1中，获取到实时的废水中有机氮含量HN和气态氮值ZN；以废水中有机氮含量HN为自变量，以气态氮值ZN为因变量建立脱氮消耗曲线，对脱氮消耗曲线进行求导获取到脱氮消耗导数曲线；
将迁移导数曲线中导数为0的点标记为驻点，并获取到对应驻点的反应时间t，将相邻两个驻点对应的反应时间进行差值计算，得到反应波动时长TB。
3.根据权利要求2所述的一种用于污水厂的精准化加药控制方法,其特征在于，将得到反应波动时长TB与反应波动时长阈值进行比较；
若大于，生成脱氮合格信号；
若小于，生成脱氮不合格信号。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水厂的精准化加药控制方法,其特征在于，在步骤2中，
获取到该反应波动时长TB内异养型微生物含量值Zw，以及获取到在反应波动时长TB区间内，标准异养型微生物含量值ZBw；两者作差值计算，得到异养型微生物含量差值CW。
5.根据权利要求4所述的一种用于污水厂的精准化加药控制方法,其特征在于，将得到的异养型微生物含量差值CW与异养型微生物含量差阈值进行比较；
若大于，生成不添加异养型微生物信号；
若小于，生成添加异养型微生物信号。
6.根据权利要求5所述的一种用于污水厂的精准化加药控制方法,其特征在于，标准异养型微生物含量值ZBw由技术人员根据实验数据统计得到的。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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