CN201828788U - 溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备 - Google Patents

溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备 Download PDF

Info

Publication number
CN201828788U
CN201828788U CN2010205517007U CN201020551700U CN201828788U CN 201828788 U CN201828788 U CN 201828788U CN 2010205517007 U CN2010205517007 U CN 2010205517007U CN 201020551700 U CN201020551700 U CN 201020551700U CN 201828788 U CN201828788 U CN 201828788U
Authority
CN
China
Prior art keywords
dissolved oxygen
controlling system
blower fan
automatic measuring
fan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010205517007U
Other languages
English (en)
Inventor
张晓辉
李松
李达飞
王晓凡
曹奇光
谢国莉
马越
陈红梅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Polytechnic
Original Assignee
Beijing Polytechnic
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Polytechnic filed Critical Beijing Polytechnic
Priority to CN2010205517007U priority Critical patent/CN201828788U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201828788U publication Critical patent/CN201828788U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

本实用新型公开了一种溶解氧自动测控系统及具有该溶解氧自动测控系统的好氧生物处理设备，该溶解氧自动测控系统用于实验室规模的好氧生物处理设备，包括流量传感器、前馈调节器、溶解氧检测仪、PID控制器及风机；PID控制器，包括用于比例、积分和微分运算的运算器及运算器输入侧的减法器和运算器输出侧的加法器，减法器输出的实时测量的溶解氧含量与设定值之间的差值，通过运算器的运算，得到调大或调小风机转速的控制信号并输出于风机；前馈调节器，连接于加法器，当原水流量突然变化时产生调节信号并通过加法器叠加于控制信号以调节风机转速以改变溶解氧含量。本实用新型经济、实用、节能且系统滞后时间短。

Description

溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种好氧生物处理设备及其溶解氧自动测控系统。
背景技术
溶解氧(dissolved oxygen，简称DO)一直是好氧生物处理过程中的一个非常重要的指标，目前工程当中主要是通过人工测量溶解氧然后调节风机的风量进行溶解氧的控制，这必然会影响溶解氧的及时控制从而影响处理效率。
现有技术中，实验室规模的好氧处理设备(例如100×48×39cm的推流式曝气池及40×40×50cm的SBR反应器，虽说是实验室规模，但已足以实际应用)更是鲜有溶解氧的自控技术，究其原因一是溶解氧的自控本身就是一个较复杂的过程，需要较高的技术含量；二是实验室规模的处理设备为了降低成本根本就没有考虑应用溶解氧的自动测控技术。
因此，需要开发一套经济实用的溶解氧自动测控系统，以适应实验室规模的好氧处理设备的溶解氧自动测控需求。
同时，序列间歇式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor Activated SludgeProcess，简称SBR)是一种重要的活性污泥水处理技术，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，与传统污水处理工艺不同，SBR技术采用时间分割的操作方式替代空间分割的操作方式，非稳定生化反应替代稳态生化反应，静置理想沉淀替代传统的动态沉淀。它的主要特征是在运行上的有序和间歇操作，SBR技术的核心是SBR反应池，该池集均化、初沉、生物降解等功能于一池，无污泥回流系统。实验室规模的SBR反应池，也需要进行溶解氧的控制，因此也需要一套经济适用的适应于SBR反应池的溶解氧自动测控系统。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种溶解氧自动测控系统，以解决现有技术中实验室规模的好氧处理设备没有溶解氧自动测控的技术问题，以一种经济、实用的溶解氧自动测控系统进行溶解氧自动测控。
本实用新型的另一目的在于，提供一种具有本实用新型溶解氧自动测控系统的好氧生物处理设备。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：
一种溶解氧自动测控系统，用于实验室规模的好氧生物处理设备，该自动测控系统包括流量传感器、前馈调节器、溶解氧检测仪、PID控制器及风机；所述流量传感器，设置在所述好氧生物处理设备的原水进水管路中，所述流量传感器检测到的原水流量信号传送于所述前馈调节器；所述溶解氧测量仪，其溶解氧传感器设置在所述好氧生物处理设备中，所述溶解氧传感器感测到的溶解氧浓度传送于所述PID控制器；所述PID控制器，包括用于比例、积分和微分运算的运算器及所述运算器输入侧的减法器和所述运算器输出侧的加法器，所述减法器输出的实时测量的溶解氧含量与设定值之间的差值，通过所述运算器的运算，得到调大或调小风机转速的控制信号并输出于所述风机；所述前馈调节器，连接于所述加法器，当原水流量突然变化时产生调节信号并通过所述加法器叠加于所述控制信号以调节所述风机转速以改变所述溶解氧含量。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述流量传感器与所述前馈调节器之间设置有流量变送器。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述PID控制器与所述风机之间连接有变频器，所述PID控制器通过控制所述变频器以控制所述风机。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述风机为具有变频元件的变频风机，所述PID控制器与所述风机的变频元件相连接。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述PID控制器与所述风机之间设置有用以选则手动与自动控制所述风机的模式选择开关。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述溶解氧自动测控系统设置有表示所述模式选择开关所选择模式的自动指示灯与手动指示灯；所述风机也具有表示所述风机处于工作状态的指示灯。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述流量传感器为叶轮式流量传感器。
本实用新型的溶解氧自动测控系统，优选的，所述风机通过3芯插头/插座连接；所述叶轮式流量传感器通过4芯插头/插座连接；所述溶解氧传感器通过5芯插头/插座连接。
一种好氧生物处理设备，所述好氧生物处理设备具有本实用新型的溶解氧自动测控系统。
本实用新型的好氧生物处理设备，优选的，所述好氧生物处理设备为SBR反应池、推流式曝气池或三沟式氧化沟。
本实用新型的有益效果在于，本实用新型的溶解氧自动测控系统，可人为设定预设值，在检测到溶解氧浓度的实时值与所述预测值有一定的差距时，通过控制风机的运转以改变溶解氧浓度值，并将水中溶解氧浓度控制在预定范围内，系统滞后时间短，且具有较好节能效果。并且，本实用新型的溶解氧自动测控系统，结合了基于原水流量的反馈(闭环)控制和基于溶解氧浓度的前馈(开环)调节于一体，两种控制方法互相结合互相补充，达到预定的控制效果。
附图说明
图1为本实用新型的溶解氧浓度自动测控系统的示意图。
图2为本实用新型的溶解氧浓度自动测控系统的系统原理方框图。
图3为本实用新型的溶解氧浓度自动测控系统用于SBR反应池的示意图。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及所附附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
本实用新型实施例的好氧生物处理设备，具有本实用新型实施例的溶解氧自动测控系统。本实用新型的溶解氧自动测控系统，可以应用于本实用新型的好氧生物处理设备，但不限于此SBR反应池，例如还可应用于实验室推流式曝气池、三沟式氧化沟等实验室规模的好氧生物处理设备。
以下以设置在SBR反应池中的本实用新型溶解氧自动测控系统为例，对本实用新型进行详细的介绍。
一、系统的组成及连接方式
如图1所示，本实用新型实施例的溶解氧自动测控系统，用于实验室规模的好氧生物处理设备，该自动测控系统包括流量传感器11、流量变送器12、前馈调节器13、溶解氧检测仪22、PID控制器4、变频器31及风机32(或称鼓风机)；本实用新型实施例的溶解氧自动测控系统设置于SBR反应池中，反应池具有排水口7、排泥口8、搅拌机9和曝气器14等机构。
其中的流量传感器11，设置在SBR反应池的原水进水管路中，将检测到的原水流量信号传送于与其直接连接的流量变送器12，流量变送器12与前馈调节器13相连接；流量变送器12将转换为规定类型的流量信号传送于前馈调节器13。
本实用新型实施例的溶解氧自动测控系统中的各组成元件的优选型号如表1所示：
表1
  名称   型号
  PID控制器4   XMT 626
  流量传感器11   JST SYM-001T
  流量变送器12   JN378-F/I
  前馈调节器13   XMZ 604
  溶解氧检测仪22   DO-8600
  变频器31   TS2900PT2M
  溶解氧传感器21   DO 912B(河北科瑞达科技有限公司生产)
溶解氧检测仪22的溶解氧传感器21设置在SBR反应池的水面一定高度处，关于溶解氧传感器21在SBR反应池内的布置，应选择池中溶解氧最具代表性的位置，一般选在排水口7(或称出口)附近的位置；而溶解氧传感器21的数量为一支即可，溶解氧检测仪22感测到的溶解氧浓度传送于PID控制器4；
PID控制器4的输出端连接有变频器31与风机32，由风机32向曝气器14鼓风。在对现有的好氧处理设备进行改进的场合，可选用在风机32与PID控制器4之间加装变频器31的方式，可达到对现有设备的充分利用；而在新建好氧处理设备的场合，也可直接选用变频风机，将PID控制器4的输出端与变频风机的变频元件相连接，以对风机进行变频控制。
PID控制器4，包括用于比例、积分和微分运算的运算器及所述运算器输入侧的减法器和所述运算器输出侧的加法器，所述减法器输出的实时测量的溶解氧含量与设定值之间的差值，通过所述运算器的运算，得到调大或调小风机32转速的控制信号并经加法器输入所述风机；
前馈调节器13，连接于PID控制器4的加法器，当原水流量突然变化时产生调节信号并通过所述加法器叠加于所述控制信号以调节所述风机转速以改变所述溶解氧含量。
二、系统的控制方式：
(1)反馈(闭环)控制系统(根据实时监测溶解氧含量调节)
当原水(即待处理的废水)通过管道流入曝气池内，由溶解氧传感器21实时测量水体中的溶解氧浓度，并转换为4～20mA的电流信号，输入到PID控制器4的减法器中；PID控制器4的比较环节(即减法器)求出设定值y0与测量值ym的偏差e，经运算器的PID运算后，经加法器输入到变频器31的输入端，通过控制风机32的转速来调节风量，从而改变曝气池中溶解氧的含量。
其中，运算器按偏差e的P(比例)、I(积分)、D(微分)控制算法进行运算，输出相应的4～20mA信号，当输出信号的毫安量(mA)增加时变频器频率提高，风机转速升高，反之即变频器频率下降，风机转速降低；例如当输出是4mA时，变频器频率为25Hz，风机转速为0，当输出是20mA时，变频器频率为50Hz，风机为额定转速。因此，当测得的溶解氧浓度低于设定值时，需加大风机转速，而测得的溶解氧浓度高于设定值时，则可减小风机转速以实现节能的目的。
(2)前馈(开环)控制回路(根据原水流量调节)
由于废水流量对曝气过程影响十分明显，为减少溶解氧浓度的波动，缩短调节过程，本实用新型的溶解氧自动测控系统，设置具有快速响应的前馈回路，及时补偿由原水流量引起的扰动。如图1和图2所示，本实用新型实施例的溶解氧自动测控系统，废水流量由流量变送器12转换为4～20mA的电流信号输入至前馈调节器(或称扰动补偿器)13，进行比例运算后(也可添加积分、微分运算)生成的调节信号yn，与PID控制器4输出的控制信号在加法器中叠加，其代数和作为PID控制器4的输出信号e’，通过变频器31或变频风机的变频元件改变风机32转速来调节风量，最终实现溶解氧浓度的自动调节。
(3)分为“手动-自动”两种控制模式
本实用新型的溶解氧自动测控系统，可在PID控制器4与风机32之间设置用以选则手动与自动控制所述风机的模式选择开关。并且，可用自动指示灯与手动指示灯以表示所述模式选择开关所选择的模式；风机32、前馈调节器13、溶解氧检测仪22也可以具有表示各自处于工作状态的指示灯。
自动模式时：当开关处于自动控制模式时，电源指示灯、前馈调节器13、溶解氧检测仪22、自动指示灯、PID控制器4、风机32指示灯均亮起，此时系统将实现反馈(闭环)控制，前馈(开环)控制的双控制自动调节风机的鼓风量，确保反应池内溶解氧浓度达到设定值。
手动模式时：当开关处于手动控制模式时，电源指示灯、前馈调节器13、溶解氧检测仪22、手动指示灯均亮起，此时，按下启动按钮后，风机32指示灯亮起，风机将实现手动饱和功率输出，可人为根据需要自行调节反应池内的溶解氧浓度，需停止鼓风时，按下停止按钮即可。
三、其他：
PID控制器4的电源线可选用单相交流(220V，50HZ)，通过标准3孔插座连接。风机可通过3芯插头/插座连接；流量传感器优选的为叶轮式流量传感器，其具有体积小、安装方便、适用于实验室小流量原水的优点，可通过4芯插头/插座连接；溶解氧传感器(或称溶解氧探头)可通过5芯插头/插座连接。上述不同元件选用不同类型插头/插座进行连接的方式，符合人机工程原理，能够有效的防止插乱插错现象的发生。
本领域技术人员应当意识到在不脱离本实用新型所附的权利要求所揭示的本实用新型的范围和精神的情况下所作的更动与润饰，均属本实用新型的权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种溶解氧自动测控系统，其特征在于，用于实验室规模的好氧生物处理设备，该自动测控系统包括流量传感器、前馈调节器、溶解氧检测仪、PID控制器及风机；
所述流量传感器，设置在所述好氧生物处理设备的原水进水管路中，所述流量传感器检测到的原水流量信号传送于所述前馈调节器；
所述溶解氧测量仪，其溶解氧传感器设置在所述好氧生物处理设备中，所述溶解氧传感器感测到的溶解氧浓度传送于所述PID控制器；
所述PID控制器，包括用于比例、积分和微分运算的运算器及所述运算器输入侧的减法器和所述运算器输出侧的加法器，所述减法器输出的实时测量的溶解氧含量与设定值之间的差值，通过所述运算器的运算，得到调大或调小风机转速的控制信号并经所述加法器输入所述风机；
所述前馈调节器，连接于所述加法器，当原水流量突然变化时产生调节信号并通过所述加法器叠加于所述控制信号以调节所述风机转速以改变所述溶解氧含量。
2.如权利要求1所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述流量传感器与所述前馈调节器之间设置有流量变送器。
3.如权利要求1所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述PID控制器与所述风机之间连接有变频器，所述PID控制器通过控制所述变频器以控制所述风机。
4.如权利要求1所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述风机为具有变频元件的变频风机，所述PID控制器与所述风机的变频元件相连接。
5.如权利要求2所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述PID控制器与所述风机之间设置有用以选则手动与自动控制所述风机的模式选择开关。
6.如权利要求5所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述溶解氧自动测控系统设置有表示所述模式选择开关所选择模式的自动指示灯与手动指示灯；所述风机也具有表示所述风机处于工作状态的指示灯。
7.如权利要求1所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述流量传感器为叶轮式流量传感器。
8.如权利要求7所述的溶解氧自动测控系统，其特征在于，所述风机通过3芯插头/插座连接；所述叶轮式流量传感器通过4芯插头/插座连接；所述溶解氧传感器通过5芯插头/插座连接。
9.一种好氧生物处理设备，其特征在于，所述好氧生物处理设备具有权利要求1-8任一所述的溶解氧自动测控系统。
10.如权利要求9所述的好氧生物处理设备，其特征在于，所述好氧生物处理设备为SBR反应池、推流式曝气池或三沟式氧化沟。
CN2010205517007U 2010-10-08 2010-10-08 溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备 Expired - Fee Related CN201828788U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010205517007U CN201828788U (zh) 2010-10-08 2010-10-08 溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010205517007U CN201828788U (zh) 2010-10-08 2010-10-08 溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201828788U true CN201828788U (zh) 2011-05-11

Family

ID=43967313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010205517007U Expired - Fee Related CN201828788U (zh) 2010-10-08 2010-10-08 溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201828788U (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863074A (zh) * 2011-07-06 2013-01-09 北京源汇远科技有限公司 一种城市污水厂鼓风曝气系统智能控制方法
CN103663674A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置及控制方法
CN104193129A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 南通天淳电机工贸有限公司 适用于污泥好氧生物发酵处理工艺的曝气方法
CN104925936A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 西安理工大学 一种自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法
CN105241908A (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 广州市本原纳米仪器有限公司 一种改进的扫描探针显微镜扫描方法
CN107243307A (zh) * 2017-06-06 2017-10-13 凯莱英生命科学技术(天津)有限公司 烯胺化反应装置
CN109790053A (zh) * 2016-04-18 2019-05-21 苏伊士国际公司 对用于废水处理厂的集中式空气生产系统的控制

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102863074A (zh) * 2011-07-06 2013-01-09 北京源汇远科技有限公司 一种城市污水厂鼓风曝气系统智能控制方法
CN103663674A (zh) * 2013-12-18 2014-03-26 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置及控制方法
CN103663674B (zh) * 2013-12-18 2015-05-20 清华大学 一种污水处理厂鼓风曝气过程实时控制装置的控制方法
CN104193129A (zh) * 2014-08-22 2014-12-10 南通天淳电机工贸有限公司 适用于污泥好氧生物发酵处理工艺的曝气方法
CN104193129B (zh) * 2014-08-22 2016-01-20 南通天淳电机工贸有限公司 适用于污泥好氧生物发酵处理工艺的曝气方法
CN104925936A (zh) * 2015-06-12 2015-09-23 西安理工大学 一种自动化控制废水生物处理系统溶氧浓度的方法
CN105241908A (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 广州市本原纳米仪器有限公司 一种改进的扫描探针显微镜扫描方法
CN109790053A (zh) * 2016-04-18 2019-05-21 苏伊士国际公司 对用于废水处理厂的集中式空气生产系统的控制
CN109790053B (zh) * 2016-04-18 2023-07-18 苏伊士国际公司 对用于废水处理厂的集中式空气生产系统的控制
CN107243307A (zh) * 2017-06-06 2017-10-13 凯莱英生命科学技术(天津)有限公司 烯胺化反应装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201828788U (zh) 溶解氧自动测控系统及好氧生物处理设备
CN103197539B (zh) 污水处理智能优化控制曝气量的方法
CN201433129Y (zh) 曝气生物滤池溶解氧智能控制系统
CN110577275B (zh) 一种污水处理智能化曝气控制系统及方法
CN107986428B (zh) 一种污水处理精确曝气方法
CN106277299B (zh) 一种基于耗氧速率测定仪的曝气控制系统与方法
CN106277383B (zh) 一种基于耗氧速率测定仪的曝气控制系统与方法
CN101364083A (zh) 污水处理控制设备和方法及污水处理系统
CN102122134A (zh) 基于模糊神经网络的溶解氧控制的废水处理方法及系统
CN202758178U (zh) 一种智能动态曝气控制系统
CN204874050U (zh) 一种变频式污水处理曝气装置
CN205740480U (zh) 一种生物池智能曝气系统
CN103641236A (zh) 一种具有溶解氧测定仪的智能曝气系统
CN111039395A (zh) 一种精准曝气控制方法及系统
CN210595439U (zh) 一种适用于氧化沟生物脱氮的降耗提效的系统
Lee et al. Evaluation of aeration energy saving in two modified activated sludge processes
Chen et al. Smart energy savings for aeration control in wastewater treatment
CN211078571U (zh) 一种用于水厂的絮凝沉淀系统
CN210795894U (zh) 一种全自动曝气节能控制系统
CN210855457U (zh) 一种曝气控制系统
CN205665573U (zh) 一种用于aao生物池的精确曝气控制系统
CN208883576U (zh) 一种节能变频人工湿地水处理系统
CN205710068U (zh) 一种mbr膜池曝气节能控制系统
CN205076883U (zh) 智能曝气系统
CN207845269U (zh) 基于实时our的恒do控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110511

Termination date: 20131008