CN204009637U - 氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统 - Google Patents

氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统 Download PDF

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常江
王玉婷
李亚明
王佳伟
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Abstract

本实用新型公开了一种氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统，控制系统设有控制柜、柜内设有PLC自控组件和计算机，计算机内装有数据采集分析电路模块；设有在线液位计、在线氨氮仪、在线污泥浓度计、在线温度计、在线溶解氧测定仪、全天侯在线氨氮智能分析仪和在线污泥硝化活性智能分析仪；曝气管路上设有气体均衡配置器、气体流量计、空气压力计。本实用新型适用于帮助生物池实现曝气量自动控制，控制灵活，自动化程度高，能大大节省能源，提高污水处理工艺稳定性。

Description

氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统
技术领域
本实用新型专利涉及一种污水处理技术，具体是一种氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统及控制方法，适用于控制城市污水处理厂活性污泥法生物处理工艺生物池中沿程的曝气强度和溶解氧梯度，能提高脱氮除磷效果，增强运行稳定性并节省曝气能耗。
背景技术
目前，国内城市污水处理覆盖区域越来越广，处理标准越来越严格。很多新建污水处理厂正在投资建设，一些老旧污水处理厂面临升级改造，以满足逐渐增大的处理水量和日益严格的出水标准。在现有和新建污水处理厂中，既有传统生物处理工艺，如A2O工艺等，也有一些新工艺得到推广性应用，如MBR工艺等。生物处理工艺的运行稳定性、可靠性、高效性将对城市污水处理厂污水处理达标并实现再生回用影响重大。
传统生物处理工艺如A2O工艺，具有技术成熟、运行操作简单、应用广泛等特点，而新工艺如MBR工艺具有节省占地、出水水质较好等特点。然而，无论是传统工艺还是新工艺，均存在能耗普遍较高的缺点，尤其是曝气能耗，这无疑极大的增加了运行费用。活性污泥法生物处理工艺中，生物池段运行方式通常包括厌氧区、缺氧区和好氧区。为了确保去除COD和氨氮等好氧污染物，好氧区往往会处于过量曝气状态。据统计，A2O工艺吨水电耗在0.3～0.4kWh/m3左右，而MBR工艺则高达0.5～0.7kWh/m3左右，甚至更高。无论采用何种工艺，曝气系统能耗约占工艺总能耗的50％～70％。并且过量曝气会影响污泥微生物活性，从而影响运行稳定性。
因此，在提高污水处理工艺运行效果及稳定性和降低运行能耗的目标推动下，有必要开发生物池曝气节能控制系统，以帮助实现活性污泥法生物处理工艺的可持续发展。
实用新型内容
本实用新型目的是针对上述技术问题，提供一种氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统及控制方法，本实用新型设置完备的检测系统和自动控制系统，采用氨氮耦合溶解氧的控制方式，以出水氨氮值为最终控制目标，以溶解氧值为中间调节参数。通过流量计和在线传感器等将流量、溶解氧和氨氮等在线信号反馈给计算模型，实时计算所需计算气量后再对曝气池进行供气，并根据溶解氧设定值和在线实时值对供气量进行修正。该方法自动合理控制曝气量，既能满足对曝气量的科学控制，又能帮助实现处理工艺高效稳定运行，保障出水氨氮稳定达标。
为实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：
氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统，其特征是：设有控制柜，安装于控制柜内的PLC自控组件和计算机，所述计算机内装有数据采集分析电路模块，计算机与PLC自控组件进行信号和控制连接；设有安装在污水处理工艺各生物池上的在线液位计、在线氨氮仪、在线污泥浓度计、在线温度计、在线溶解氧测定仪、全天侯在线氨氮智能分析仪和在线污泥硝化活性智能分析仪；上述安装在生物池上的在线仪表均跟所述控制柜内的计算机进行信号连接；在所述生物池的曝气管路上设有气体均衡配置器、气体流量计、空气压力计，其中气体均衡配置器分别与PLC自控组件和计算机进行信号和控制连接，气体流量计和空气压力计与计算机进行信号连接；另外，生物池曝气管路所连通的鼓风机的控制器与PLC自控组件进行信号和控制连接，所述计算机还与污水处理厂的主控制计算机进行信号和控制连接。
本实用新型具有的特点和有益效果：
1)氨氮耦合溶解氧曝气节能控制方法广泛适用于活性污泥法生物处理工艺曝气池。
2)该控制方法以模型计算为依据，对多种生物处理工艺有普适性，可根据具体工艺参数灵活调整。
3)以出水氨氮为最终控制目标，节约曝气量的同时最大限度的保障了出水水质达标。
4)本方法采用了多种在线仪表，实现对曝气量精确控制的同时，可以辅助运行人员对工艺状况进行预测分析。
附图说明：
图1是本实用新型的控制系统的结构示意图。
图中：1.控制柜；2.PLC自控组件；3.计算机，4.在线液位计；5.在线智能氨氮分析仪；6.在线污泥浓度计；、7.在线温度计；8.在线溶解氧测定仪；9.全天候氨氮智能分析系统；10.污泥硝化活性智能分析系统；11.调整气体均衡配置器；12.气体流量计；13.空气压力计；14.鼓风机的控制器；15.主控制计算机；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型做说明：实施例1：参见附图，氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统，设有控制柜1，控制柜内设有PLC自控组件2和计算机3，所述计算机内装有数据采集分析电路模块，计算机与PLC自控组件进行信号和控制连接；设有安装在污水处理设备各生物池上的在线液位计4、氨氮测定传感器5、在线污泥浓度计6、在线温度计7、在线溶解氧测定仪8、全天侯在线氨氮智能分析仪9和在线污泥硝化活性智能分析仪10；上述安装在生物池上的在线仪表均跟所述控制柜内的计算机进行信号连接；在所述生物池的曝气管路上设有气体均衡配置器11、气体流量计12、空气压力计13，其中气体均衡配置器分别与PLC自控组件和计算机进行信号和控制相连，气体流量计和空气压力计与计算机进行信号连接；另外，生物池曝气管路连通的鼓风机16的控制柜14与PLC自控组件进行信号和控制连接；所述计算机还与污水处理厂的主控制计算机15进行信号和控制相连。
本两个实施例试运行了6个月，效果十分明显，曝气能耗较原来降低了10％，合理控制曝气后出水指标效果改善明显，系统一级A达标率可稳定维持在90％以上。

Claims (1)

1.一种氨氮耦合溶解氧曝气节能控制系统，其特征是：设有控制柜(1)，控制柜内设有PLC自控组件(2)和计算机(3)，所述计算机内装有数据采集分析电路模块，计算机与PLC自控组件进行信号和控制连接；设有安装在污水处理设备各生物池上的在线液位计(4)、在线氨氮仪(5)、在线污泥浓度计(6)、在线温度计(7)、在线溶解氧测定仪(8)、全天侯在线氨氮智能分析仪(9)和在线污泥硝化活性智能分析仪(10)；上述安装在生物池上的在线仪表均跟所述控制柜内的计算机进行信号连接；在所述生物池的曝气管路上设有气体均衡配置器(11)、气体流量计(12)、空气压力计(13)，其中气体均衡配置器分别与PLC自控组件和计算机进行信号和控制相连，气体流量计和空气压力计与计算机进行信号连接；另外，生物池曝气管路连通的鼓风机(16)及鼓风机控制柜(14)与PLC自控组件进行信号和控制连接；所述计算机(3)还与污水处理厂的主控制计算机(15)进行信号和控制相连。
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