NL1020315C2 - Biological purification apparatus for effluent, has return flow of effluent to reactor regulated according to measured redox potential - Google Patents
Biological purification apparatus for effluent, has return flow of effluent to reactor regulated according to measured redox potential Download PDFInfo
- Publication number
- NL1020315C2 NL1020315C2 NL1020315A NL1020315A NL1020315C2 NL 1020315 C2 NL1020315 C2 NL 1020315C2 NL 1020315 A NL1020315 A NL 1020315A NL 1020315 A NL1020315 A NL 1020315A NL 1020315 C2 NL1020315 C2 NL 1020315C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- value
- difference
- values
- return flow
- flow rate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/006—Regulation methods for biological treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/04—Oxidation reduction potential [ORP]
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/40—Liquid flow rate
Abstract
Description
Procesreqelinq voor biologische verwijdering van fosfaten en nitraten op basis van redoxpotentiaalmetingenProcess response for biological removal of phosphates and nitrates based on redox potential measurements
De uitvinding heeft betrekking op een samenstel voor het biologisch verwijderen van fosfaten en stikstof-5 verbindingen, in het bijzonder nitraten en ammoniak, uit afvalwater, en op een regelinrichting voor een dergelijk samenstel.The invention relates to an assembly for biologically removing phosphates and nitrogen compounds, in particular nitrates and ammonia, from waste water, and to a control device for such an assembly.
In de praktijk is het gebruikelijk om de retourstroom debieten in dergelijke biologische reactoren te 10 regelen aan de hand van de gemeten redox potentialen. Daarbij treden echter een aantal problemen op.In practice it is customary to control the return flow rates in such biological reactors on the basis of the measured redox potentials. However, there are a number of problems.
Ten eerste is het systeem waaraan gemeten wordt, zijnde een actief slib, en in het bijzonder de samenstelling van actief slib, ongedefinieerd en niet analyseer-15 baar. Bovendien verandert de samenstelling regelmatig.Firstly, the system on which measurement is carried out, being an active sludge, and in particular the composition of active sludge, is undefined and cannot be analyzed. Moreover, the composition changes regularly.
Daarnaast is door de samenstelling van de meet-electrode van een redox meetinstrument de meetwaarde zelf niet constant, zelfs al zou het te meten medium dat wel zijn. Gebleken is uit onderzoek dat drift en willekeurige 20 verschuivingen optreden in de gemeten potentiaalwaarden, waardoor de gemeten potentiaal niet representatief meer is voor het gemeten systeem.In addition, due to the composition of the measuring electrode of a redox measuring instrument, the measured value itself is not constant, even if the medium to be measured is. Research has shown that drift and random shifts occur in the measured potential values, so that the measured potential is no longer representative of the measured system.
De uitvinding heeft tot doel de genoemde nadelen althans gedeeltelijk op te heffen dan wel een verbetering 25 te realiseren.The invention has for its object to at least partially eliminate the disadvantages mentioned or to realize an improvement.
De uitvinding voorziet daartoe in een samenstel ; /·' . ·;λ .· ·- V* 2 voor het biologisch verwijderen van fosfaten en stikstofverbindingen, in het bijzonder nitraten en ammoniak, uit afvalwater, in het bijzonder actief slib, omvattende: ten minste één reactor omvattende: 5 - een afvalwaterhouder voorzien van: een inlaat; een uitlaat, en een retourinlaat; een retourleiding, verbonden met de retour-10 inlaat, voor het benedenstrooms uit het samenstel toevoeren van proceswater met een retourstroomdebiet; een pomp, verbonden met de retourleiding, voor het door de retourleiding pompen van 15 het proceswater met het retourstroomdebiet, welke pomp voorzien is van instelmiddelen voor het instellen van het retourstroomdebiet, en ten minste één besturingsinrichting voor het 20 besturen van het retourstroomdebiet, omvattende een meetinrichting voor het meten van een redoxpotentiaal in de afvalwaterhouder; een controller voor het periodiek uitlezen van redoxpotentiaalwaarden van de meetin- 25 richting en het op basis van de meetwaarden sturen van de instelmiddelen van de pomp, waarbij de controller voorzien is van een verschilinrichting voor het bepalen van het verschil tussen een eerste 30 en tweede bepaalde redoxpotentiaal- waarde in een gegeven tijdsinterval, en een stuurinrichting voor het op basis van het door de verschilinrichting 35 bepaalde verschil ingeven van instel waarden aan de instelmiddelen..The invention provides for this purpose an assembly; / · '. ·; Λ. · · - V * 2 for the biological removal of phosphates and nitrogen compounds, in particular nitrates and ammonia, from waste water, in particular active sludge, comprising: at least one reactor comprising: - a waste water container provided with: an inlet; an outlet, and a return inlet; a return line, connected to the return inlet, for supplying process water with a return flow rate downstream from the assembly; a pump, connected to the return line, for pumping the process water through the return line with the return flow rate, which pump is provided with adjustment means for adjusting the return flow rate, and at least one control device for controlling the return flow rate, comprising a measuring device for measuring a redox potential in the waste water container; a controller for periodically reading redox potential values from the measuring device and controlling the setting means of the pump on the basis of the measured values, the controller being provided with a difference device for determining the difference between a first and second determined redox potential value in a given time interval, and a control device for inputting adjustment values to the adjustment means on the basis of the difference determined by the difference device 35.
Door te kiezen voor een besturingsinrichting 1 -Jf’ 3 volgens de uitvinding, die rekening houdt met voorgaande meetwaarden, dus met de historie, is verrassenderwijs gebleken dat een aanzienlijke lager pompvermogen nodig was om het samenstel te laten werken. Daarnaast bleek het 5 proces constanter te verlopen.By choosing a control device 1 according to the invention, which takes into account previous measurement values, that is to say with the history, it has surprisingly been found that a considerably lower pumping power was required for the assembly to work. In addition, the process turned out to be more constant.
De verschilbepaling, waarbij het tijdsinterval tussen twee meetwaarden constant is dat wel gedeeld wordt door het tijdsinterval, wordt ook wel aangeduid met de afgeleide of differentiaal. Idealiter is, zo is gebleken, 10 de afgeleide volgens de uitvinding een goede stuurparame-ter. In de praktijk blijkt echter de bepaling van de afgeleide in de strikte mathematische zin van het woord nog niet optimaal. Elke individuele meetwaarde bleek namelijk behept met een aanzienlijke meetfout, die bij 15 bepaling van de afgeleide in de strikt mathematische zin vergroot wordt. In de praktijk is daarom een uitvoeringsvorm mogelijk, waarbij een voortschrijdend gemiddelde bepaald wordt gedurende een eerste tijdsinterval, een tweede voortschrijdend gemiddelde gedurende een tweede 20 tijdsinterval, en het verschil tussen deze twee gemiddelde gebruikt wordt als stuurwaarde. Het is daarbij natuurlijk wel zaak de tijdsintervallen en de tijdsduur tussen het bepalen van het eerste en tweede gemiddelde op elkaar af te stemmen. Immers, een te lang tijdsinterval ten opzichte 25 van de tijdsduur maakt het onmogelijk om nog een verandering te meten, terwijl een te kort tijdsinterval een bepaling geeft met een grote ruis.The difference determination, in which the time interval between two measured values is constant that is divided by the time interval, is also referred to as the derivative or differential. Ideally, it has been found that the derivative according to the invention is a good control parameter. In practice, however, the determination of the derivative in the strict mathematical sense of the word is not yet optimal. Each individual measurement value was found to be affected by a considerable measurement error, which is increased in the strictly mathematical sense when determining the derivative. In practice, therefore, an embodiment is possible in which a moving average is determined during a first time interval, a second moving average during a second time interval, and the difference between these two average is used as control value. It is of course important here to coordinate the time intervals and the time between the determination of the first and second average. After all, a too long time interval with respect to the duration makes it impossible to measure another change, while a too short time interval gives a determination with a large noise.
In een alternatieve uitvoeringsvorm worden tussen meetwaarden, bijvoorbeeld opeenvolgende meetwaar-3 0 den, verschillen bepaald, en worden vervolgens de verschillen gemiddeld, om aldus een stabiele differentiaal te bepalen. Daarbij kunnen de meetwaarden met constante tijdsintervallen bepaald worden, of alternatief kan voor variërende tijdsintervallen gecorrigeerd worden.In an alternative embodiment, differences are determined between measured values, for example consecutive measured values, and then the differences are averaged, so as to determine a stable differential. Thereby, the measured values can be determined at constant time intervals, or alternatively, correction can be made for varying time intervals.
35 In het bijzonder blijkt de uitvinding geschikt voor een reactor voor het biologisch verwijderen van fosfaten en stikstofverbindingen van het type dat bekend 4 staat als BCFS reactor. Een dergelijke reactor is uitvoerig beschreven in van Loosdrecht et al. , Upgrading of wastewater treatment processes for integrated nutrient removal - The BCFS-process, Wat. Sci. Tech. 37(9), 209-217 5 of 1998.In particular, the invention appears to be suitable for a reactor for the biological removal of phosphates and nitrogen compounds of the type known as BCFS reactor. Such a reactor is described in detail in van Loosdrecht et al., Upgrading or wastewater treatment processes for integrated nutrient removal - The BCFS process, Wat. Sci. Tech. 37 (9), 209-217 or 1998.
In een uitvoeringsvorm van het samenstel volgens de uitvinding is de controller verder voorzien van een middelingsinrichting voor het bepalen van een gemiddelde van gemeten 10 redoxpotentiaalwaarden gedurende een ingestelde tijdsduur, en de verschilinrichting ingericht is voor het bepalen van een verschil tussen het gemiddelde van gemeten redox- 15 potentiaalwaarden in een eerste gegeven tijdsinterval, het eerste gemid delde, bepaald door de middelingsinrichting, en een redoxpotentiaalwaarde bepaald na het gegeven tijdsinterval.In an embodiment of the assembly according to the invention, the controller is further provided with an averaging device for determining an average of measured redox potential values during a set period of time, and the difference device is adapted to determine a difference between the average of measured redox 15 potential values in a first given time interval, the first average determined by the averaging device, and a redox potential value determined after the given time interval.
20 Hierdoor wordt de inherente toename van de ruis doordat een verschilmeting toegepast wordt gecompenseerd.This compensates for the inherent increase in noise due to the use of a difference measurement.
In een verdere uitvoeringsvorm daarvan is de redoxpotentiaalwaarde, bepaald na het gegeven tijdsinterval, het gemiddelde van gemeten redoxpotentiaalwaarden in 25 een tweede gegeven tijdsinterval, het tweede gemiddelde, bepaald door de middelingsinrichting. Door het verschil te nemen van twee gemiddelden wordt de toename van ruis vermeden.In a further embodiment thereof, the redox potential value determined after the given time interval is the average of measured redox potential values in a second given time interval, the second average determined by the averaging device. By taking the difference of two averages, the increase in noise is avoided.
Een andere mogelijkheid om de toename van ruis 3 0 te vermijden is een uitvoeringsvorm van het samenstel volgens de uitvinding, waarbij de verschilinrichting ingericht is voor het bepalen van een verschil tussen redoxpotentiaalwaarden 35 en de controller verder voorzien is van een middelingsinrichting voor het bepalen van een gemiddelde van verschil- 10 2=;;: λ 5 len tussen redoxpotentiaalwaarden, bepaald door de verschilinrichting.Another possibility to avoid the increase in noise is an embodiment of the assembly according to the invention, wherein the difference device is adapted to determine a difference between redox potential values and the controller is further provided with an averaging device for determining a mean of difference - 2 = ;;: λ 5 between redox potential values, determined by the difference device.
In een uitvoeringsvorm van de uitvinding is de controller voorzien van eerste geheugenmiddelen voor het 5 opslaan van een eerste gemiddelde, en verschilinrichting voorzien is van middelen om een eerste gemiddelde op te halen uit de eerste geheugenmiddelen en het verschil te berekenen tussen het eerste gemiddelde en een tweede gemiddelde.In an embodiment of the invention the controller is provided with first memory means for storing a first average, and differential device is provided with means for retrieving a first average from the first memory means and calculating the difference between the first average and a second average.
10 In een uitvoeringsvorm omvat de stuurinrichting een van tevoren vastgestelde set regelwaarden, en is deze ingericht om op basis van het verschil een regelwaarde te selecteren uit de set regelwaarden en is deze ingericht voor het aanpassen van de instelwaarde op basis van de 15 geselecteerde regelwaarde. Door het toepassen van discrete regelwaarden wordt enerzijds bewust een zekere dynamiek in het systeem gebracht, zij het gecontroleerd. Anderzijds worden grote fluctuaties vermeden. In een bijzonder uitvoeringsvorm daarvan omvat de stuurinrichting drie van 20 tevoren vastgestelde regelwaarden, in het bijzonder -1, 0 en 1.In one embodiment, the control device comprises a predetermined set of control values, and is arranged to select a control value from the set of control values based on the difference, and is adapted to adjust the set value based on the selected control value. By applying discrete control values, a certain dynamic is consciously introduced into the system, albeit controlled. On the other hand, large fluctuations are avoided. In a special embodiment thereof, the control device comprises three predetermined control values, in particular -1, 0 and 1.
In een verder uitvoeringsvorm is de stuurinrichting voorzien van een instelbare stapgrootte waarde, en een berekeningseenheid ingericht voor het veranderen 25 van de instelwaarden met een grootte stapgrootte dan wel gelijk laten van de instelwaarde, al naar gelang de geselecteerde regelwaarde. Hierdoor is het mogelijk de omvang van de aanpassingen in de hand te houden. Bovendien is het mogelijk het samenstel aan te passen aan veranderende 30 dimensies, afvalwaterstromen en dergelijke.In a further embodiment, the control device is provided with an adjustable step value, and a calculation unit adapted to change the set values with a step size or to keep the set value the same, depending on the selected control value. This makes it possible to control the size of the adjustments. Moreover, it is possible to adapt the assembly to changing dimensions, waste water flows and the like.
In een verdere dan wel andere uitvoeringsvorm van de uitvinding is de stuurinrichting voorzien van een van tevoren vastgestelde minimum instelwaarde en een maximum instelwaarde, van en een vergelijkingseenheid voor 35 het vergelijken van de instelwaarde met de minimum instelwaarde en de maximum instelwaarde, en indien de instelwaarde groter is dan de maximum instelwaarde de instel- 6 waarde te vervangen door de maximum instelwaarde, en indien de instelwaarde kleiner is dan de minimum instelwaarde de instelwaarde te vervangen door de minimum instelwaarde. Hierdoor worden oversturingen vermeden. Boven-5 dien kan hierdoor snel gereageerd worden op plotselinge veranderingen in het proces. Daarnaast is het daardoor mogelijk om een samenstel dynamisch stabiel te laten werken, terwijl het samenstel in feite overgedimensioneerd is. Een installatie wordt bijvoorbeeld gebouwd met een 10 ruime overcapaciteit die pas na verloop van jaren volledig benut wordt. Met behulp van de regeling volgens de uitvinding kan toch een stabiele zuivering plaatsvinden ondanks mogelijke overcapaciteit van de installatie.In a further or other embodiment of the invention, the control device is provided with a predetermined minimum set value and a maximum set value, and a comparison unit for comparing the set value with the minimum set value and the maximum set value, and if the set value greater than the maximum set value, replace the set value with the maximum set value, and if the set value is less than the minimum set value, replace the set value with the minimum set value. This prevents overruns. Moreover, this means that you can quickly respond to sudden changes in the process. In addition, it is thereby possible to make an assembly dynamically stable while the assembly is in fact over-dimensioned. For example, an installation is built with a large overcapacity that is only fully utilized after a number of years. With the aid of the control according to the invention a stable purification can nevertheless take place despite possible overcapacity of the installation.
In een uitvoeringsvorm van het samenstel volgens 15 de uitvinding is de controller een computer, verbonden met de meetinrichting, en voorzien van programmatuur voorzien van een: meetprocedure voor het uitlezen van meetwaarden uit de meetinrichting en opslaan van de meet-20 waarden in één of meer een meetgeheugen of meet- geheugens ; verschilprocedure als verschilinrichting voor het uit het meetgeheugen of de meetgeheugens ophalen van meetwaarden of gemiddelde meetwaar-25 den en berekenen van een verschilwaarde uit twee meetwaarden of een gemiddelde meetwaarde; stuurprocedure als stuurinrichting voor het op basis van door de verschilprocedure berekende verschilwaarde bepalen van een instelwaarde; 3 0 - uitvoerprocedure voor het naar de instelmiddelen uitvoeren van de instelwaarde.In an embodiment of the assembly according to the invention, the controller is a computer, connected to the measuring device, and provided with a software provided with a measuring procedure for reading out measured values from the measuring device and storing the measured values in one or more a measurement memory or measurement memories; differential procedure as a differential device for retrieving measured values or average measured values from the measuring memory or measuring memories and calculating a difference value from two measured values or an average measured value; control procedure as control device for determining a set value on the basis of the difference value calculated by the difference procedure; Execution procedure for outputting the setting value to the setting means.
In een uitvoeringsvorm daarvan, is de stuurprocedure verder ingericht voor het op basis van de verschilwaarde een regelwaarde selecteren uit een van tevoren 35 vastgestelde set regelwaarden.In one embodiment thereof, the control procedure is further adapted to select a control value from a predetermined set of control values based on the difference value.
In een verdere uitvoeringsvorm daarvan, is de stuurprocedure verder ingericht voor het berekenen van de ' ) 7 instelwaarde door het veranderen van de voorgaande instelwaarde met een grootte stapgrootte, waarvan de waarde van tevoren ingesteld is, op basis van de geselecteerde regel-waarde.In a further embodiment thereof, the control procedure is further arranged for calculating the '7' setting value by changing the previous setting value by a magnitude of step size, the value of which is preset in advance, based on the selected control value.
5 In een verdere dan wel alternatieve uitvoerings vorm waarbij de controller een computer is, omvat de stuurprocedure verder een maximeerprocedure, welke ingericht is voor het vergelijken van de berekende instelwaarde met een ingestelde maximum instelwaarde en een 10 ingestelde minimum instelwaarde, en het maximeren dan wel minimeren van de instelwaarde op deze ingestelde minimum respectievelijk maximum instelwaarde.In a further or alternative embodiment wherein the controller is a computer, the control procedure further comprises a maximizing procedure, which is arranged for comparing the calculated setting value with a set maximum setting value and a set minimum setting value, and maximizing or minimizing the set value to this set minimum or maximum set value.
De uitvinding heeft verder betrekking op programmatuur, kennelijk geschikt voor een samenstel zoals 15 boven beschreven. De uitvinding heeft verder betrekking op een drager, voorzien van dergelijke programmatuur.The invention further relates to software, apparently suitable for an assembly as described above. The invention further relates to a carrier provided with such software.
De uitvinding heeft daarnaast betrekking op een regelinrichting, kennelijk geschikt als besturingsinrich-ting voor het besturen van een retourstroomdebiet in een 20 samenstel voor het biologisch verwijderen van fosfaten en stikstofverbindingen uit afvalwater zoals hierboven beschreven .The invention also relates to a control device, apparently suitable as a control device for controlling a return flow rate in an assembly for the biological removal of phosphates and nitrogen compounds from waste water as described above.
Daarnaast heeft de aanvrage betrekking op werkwijze voor het regelen van een retourstroomdebiet in een 25 inrichting voor het biologisch verwijderen van fosfaten en stikstofverbindingen, in het bijzonder nitraten en ammoniak, uit afvalwater, in het bijzonder actief slib, omvattende de stappen van: meten van redoxpotentiaalwaarden 30 - instellen van het retourstroomdebiet op basis van gemeten redoxpotentiaalwaarden, waarbij telkens een verschilwaarde tussen gemeten redoxpotentiaalwaarden bepaald worden, de verschilwaarde omgezet worden in een stapgroottewaarde, en het retourstroom-35 debiet veranderd wordt met de stapgroottewaarde.In addition, the application relates to a method for controlling a return flow rate in a device for the biological removal of phosphates and nitrogen compounds, in particular nitrates and ammonia, from waste water, in particular active sludge, comprising the steps of: measuring redox potential values - setting the return flow rate based on measured redox potential values, wherein a difference value between measured redox potential values is determined, the difference value is converted into a step size value, and the return flow rate is changed with the step size value.
Middels deze werkwijze bleek het verrassenderwijs mogelijk de retourstroom op dusdanige wijze te rege- ' ') 8 len dat ondanks dat de redoxmeting over het algemeen geen stabiele waarde oplevert, toch een stabiele procesvoering mogelijk was. Daarnaast bleek een besparing op het energieverbruik van de pompen die de retourstroom regelen te 5 realiseren. Ook bleek een zeer efficiënte zuivering mogelijk met lage nitraat en fosfaatwaarden in het gezuiverde water.By means of this method, it was surprisingly possible to control the return flow in such a way that, despite the fact that the redox measurement generally does not yield a stable value, a stable process operation was nevertheless possible. In addition, a saving on the energy consumption of the pumps that control the return flow was realized. Very efficient purification was also possible with low nitrate and phosphate values in the purified water.
In een uitvoeringsvorm van de werkwij ze volgens de uitvinding wordt het retourstroomdebiet gemaximeerd op 10 een van tevoren vastgesteld maximum retourstroomdebiet. Hierdoor bleek een zeer stabiele procesvoering mogelijk, terwijl toch snel op veranderingen, in het bijzonder plotselinge veranderingen, kon worden ingespeeld.In an embodiment of the method according to the invention, the return flow rate is maximized at a predetermined maximum return flow rate. As a result, a very stable process was possible, while it was still possible to respond quickly to changes, in particular sudden changes.
In een andere dan wel verdere uitvoeringsvorm 15 van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het retourstroomdebiet geminimeerd op een van tevoren vastgesteld minimum retourstroomdebiet. Dit bleek een verdere stabilisering op te leveren.In another or further embodiment of the method according to the invention, the return flow rate is minimized to a predetermined minimum return flow rate. This proved to yield a further stabilization.
In een andere dan wel verdere uitvoeringsvorm 20 van de werkwijze volgens een aspect van de uitvinding wordt op basis van de verschilwaarde een regelwaarde geselecteerd wordt uit een set regelwaarden, bij voorkeur bestaand uit de verzameling -1, 0 en 1, en het retourstroomdebiet berekend wordt volgens de formule retour- 25 stroomdebiet = vorig retourstroomdebiet + regelwaarde*stapgrootte. Hierdoor bleek het mogelijk ondanks fluctuaties in de op zichzelf niet altijd stabiele redoxmeetwaarden toch een stabiele procesvoering te realiseren .In another or further embodiment of the method according to an aspect of the invention, on the basis of the difference value, a control value is selected from a set of control values, preferably consisting of the set -1, 0 and 1, and the return flow rate is calculated according to the formula return flow rate = previous return flow rate + control value * step size. This made it possible, despite fluctuations in the redox measurement values that were not always stable in themselves, to realize a stable process.
30 De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld van een samenstel en regelinrichting volgens de uitvinding. Hierin wordt getoond in:The invention is further elucidated on the basis of an exemplary embodiment of an assembly and control device according to the invention. This is shown in:
Figuur 1 een schema van een typische BCFS reactor, 35 figuur 2 regelschema van een typische pomprege- ling van een BCSF reactor van figuur 1 volgens de stand der techniek, H;-:' ' ή 9 figuur 3 een uitvoeringsvorm van een regelschema volgens de uitvinding.Figure 1 shows a diagram of a typical BCFS reactor, Figure 2 shows a control diagram of a typical pump control of a BCSF reactor of Figure 1 according to the prior art, Figure 3 shows an embodiment of a control diagram according to the invention.
Figuur 1 toont een algemene opstelling van een BCFS proces samenstel, omvattende reactoren Rl, S, R2, R3 5 en R4. In fig. 1 is Rl een anaërobe reactor met "plug-flow" karakteristiek. S is een selector tank, R2 een pre-anoxische reactor en R3 en R4 twee carrousel reactoren in lijn, waarbij carrousel reactor R3 afwisselend belucht is en carrousel reactor R4 volledig belucht is. Het BCFS 10 proces in een dergelijke opstelling omvat drie interne retourstromen A, B en C en een "sludge recycle", aangegeven met Re, vanuit de bezinkingstank. Retourstromen A, B en C worden gewoonlijk bestuurd en geregeld op basis van redox potentiaal metingen in reactoren Rl, R2 en R3. De meetpun-15 ten zijn aangegeven met onderbroken lijnen. Aangegeven met ORP zijn de redoxpotentiaalmetingen. Vanuit de ORP, de redoxpotentiaalmetingen lopen onderbroken pijlen naar de pompen A, B en C. Dit geeft aan dat de uitkomsten van de metingen de pompen kunnen regelen. De beluchting van 2 0 reactoren R3 en R4 is aangegeven met 02. Een meetsonde, aangegeven met DO, meet de concentratie opgeloste zuurstof in reactor R4. Uit deze bepaling volgen stuurwaarden die de beluchting regelen in reactoren R3 en R4, aangegeven met onderbroken lijnen.Figure 1 shows a general arrangement of a BCFS process assembly, including reactors R1, S, R2, R3 and R4. In Fig. 1, R1 is an anaerobic reactor with "plug-flow" characteristic. S is a selector tank, R2 is a pre-anoxic reactor and R3 and R4 are two carousel reactors in line, with carousel reactor R3 alternately aerated and carousel reactor R4 fully aerated. The BCFS process in such an arrangement comprises three internal return flows A, B and C and a "sludge recycle", denoted by Re, from the settling tank. Return currents A, B and C are usually controlled and controlled based on redox potential measurements in reactors R1, R2 and R3. The measuring points are indicated by broken lines. Indicated with ORP are the redox potential measurements. From the ORP, the redox potential measurements, broken arrows run to the pumps A, B and C. This indicates that the results of the measurements can control the pumps. The aeration of reactors R3 and R4 is indicated by 02. A measuring probe, indicated by DO, measures the dissolved oxygen concentration in reactor R4. From this determination follow control values that regulate the aeration in reactors R3 and R4, indicated by broken lines.
25 Fig. 2 toont het regelschema zoals dat tot op heden gebruikt is in BCFS processen. Daarbij is bijvoorbeeld voor pomp C een maximaal debiet van 60000 m3/d en een minimaal debiet van 14400 m3/d ingegeven in een besturingseenheid. Wanneer nu (in dit voorbeeld) het gemeten redox-30 potentiaal (ORP) hoger wordt dan 0,122 V, wordt het debiet verlaagd, in lineaire afhankelijkheid ten opzichte van de gemeten redoxpotentiaal. Wanneer de redoxpotentiaal hoger wordt dan 0,272 V zal het debiet de ingestelde ondergrens bereiken en daarop ingesteld worden.FIG. 2 shows the control scheme as used to date in BCFS processes. A maximum flow rate of 60000 m3 / d and a minimum flow rate of 14400 m3 / d have been entered in a control unit for pump C, for example. Now when (in this example) the measured redox potential (ORP) becomes higher than 0.122 V, the flow rate is lowered, in linear dependence on the measured redox potential. If the redox potential exceeds 0.272 V, the flow will reach the set lower limit and be set accordingly.
35 Figuur 3 toont schematisch een uitvoeringsvorm van een schema voor het implementeren van het algoritme volgens de uitvinding.Figure 3 schematically shows an embodiment of a diagram for implementing the algorithm according to the invention.
- ) 10-) 10
In het schema is een uitgang van een meetinrich-ting 80 verbonden met een ingang van een geheugen 81 en tevens met een ingang van een verschilversterker 82. Het geheugen 81 omvat tevens een uitgang welke verbonden is 5 met een tweede ingang van verschilversterker 82.In the diagram, an output of a measuring device 80 is connected to an input of a memory 81 and also to an input of a differential amplifier 82. The memory 81 also comprises an output which is connected to a second input of differential amplifier 82.
De verschilversterker 82 heeft een uitgang welke verbonden is met een ingang van een voortschrijdend gemiddelde bepaler 83. De uitgang van voortschrijdend gemiddelde bepaler 83 is verbonden met relay 84. De uitgang van 10 relay 84 is verbonden met een ingang van multiplexer 86.The differential amplifier 82 has an output connected to an input of a moving average determiner 83. The output of moving average determiner 83 is connected to relay 84. The output of relay 84 is connected to an input of multiplexer 86.
De inrichting omvat verder een stapgrootte geheugen 87, eveneens verbonden met een ingang van de multiplexer 86, met daarin de waarde stapgrootte, en een geheugen voorzien van de momentane instelwaarde voor het 15 pompdebiet 88, eveneens verbonden met de multiplexer 86. De multiplexer heeft een uitgang verbonden met een controller 89 voor aansturing van een pomp.The device further comprises a step size memory 87, also connected to an input of the multiplexer 86, containing the value step size, and a memory provided with the current setting value for the pump flow rate 88, also connected to the multiplexer 86. The multiplexer has a output connected to a controller 89 for controlling a pump.
De werking van het schema is als volgt. Een meetwaarde uit meetinrichting 80 wordt opgeslagen in 20 geheugen 81 en toegevoerd aan de ingang van verschilversterker 82. Uit geheugen 81 wordt tegelijkertijd een voorgaande meetwaarde toegevoerd aan de andere ingang van de verschilversterker 82. Hierbij is een vertraging instelbaar. In feite dient het geheugen 81 als een vertra-25 gingslus. Zo kan bijvoorbeeld uit twee opeenvolgende meetwaarden een verschil bepaald worden. Middels voortschrijdend gemiddelde bepaler 83 wordt vervolgens een voortschrijdend gemiddelde bepaald uit de reeks verschil-waarden. Deze uitvoeringsvorm heeft een klein geheugen 30 nodig.The operation of the scheme is as follows. A measured value from measuring device 80 is stored in memory 81 and applied to the input of differential amplifier 82. A previous measured value is simultaneously supplied from memory 81 to the other input of the differential amplifier 82. A delay can be set here. In fact, the memory 81 serves as a delay loop. For example, a difference can be determined from two successive measurement values. A moving average is then determined from the series of difference values by means of a moving average determiner 83. This embodiment requires a small memory 30.
Het is echter ook denkbaar om eerst een voortschrijdend gemiddelde te bepalen, deze waarde op te slaan in een vertragingsgeheugen, vervolgens een tweede voortschrijdend gemiddelde te bepalen, en daarna het ver-35 schil te bepalen.However, it is also conceivable to first determine a moving average, store this value in a delay memory, then determine a second moving average, and then determine the difference.
De waarde die bepaald is door voortschrijdend gemiddelde bepaler 83 wordt vervolgens ingevoerd in relay 11 84. De relay zet het voortschrijdend gemiddelde om in een driewaardig stelsel, dwz -1, 0 of 1, de richting, al naar gelang de waarde van het voortschrijdend gemiddelde. In de praktijk zal een toename groter dan een stijgingsdrempel-5 waarde resulteren in richting gelijk aan 1, een afname groter dan een dalingsdrempelwaarde leiden tot richting gelijk aan -1, en een waarde tussen de stijgingsdrempel-waarde en de dalingsdrempelwaarde leiden tot richting gelijk aan 0. Vervolgens wordt een insteldebiet berekend 10 volgens de formule: insteldebiet(t)=insteldebiet(t-dt)+richting*stapgrootte Daarbij is insteldebiet(t-dt) de momentane instelwaarde uit geheugen 88 en insteldebiet(t) het berekende insteldebiet .The value determined by moving average determiner 83 is then entered into relay 11 84. The relay converts the moving average into a trivalent system, ie -1, 0 or 1, the direction depending on the value of the moving average . In practice, an increase greater than a rise threshold-5 value will result in direction equal to 1, a decrease greater than a fall threshold value will lead to direction equal to -1, and a value between the rise threshold value and the fall threshold value will lead to direction equal to 0. Subsequently, an adjustment rate is calculated according to the formula: adjustment rate (t) = adjustment rate (t-dt) + direction * step size Here, adjustment rate (t-dt) is the current adjustment value from memory 88 and adjustment rate (t) is the calculated adjustment rate.
15 In woorden: als de redoxpotentiaal sneller stijgt dan een stijgingsdrempelwaarde wordt het pompdebiet verhoogd met stapgrootte, daalt de redoxpotentiaal sneller dan een dalingsdrempelwaarde dan wordt het pompdebiet verlaagd met stapgrootte, anders blijft het pompdebiet 20 gelijk.In words: if the redox potential rises faster than a rise threshold value, the pump flow rate is increased by step size, the redox potential drops faster than a fall threshold value, then the pump flow rate is lowered by step size, otherwise the pump flow rate remains the same.
De controller is voorzien van een instelbaar maximum debiet en minimum debiet. Wanneer nu het berekende insteldebiet groter is dan het ingestelde maximumdebiet, wordt het insteldebiet gemaximeerd op het maximum debiet, 25 wanneer het berekende insteldebiet kleiner is dan het berekende minimum debiet wordt het insteldebiet geminimaliseerd op het minimum debiet. Dit voorkomt oversturing, ook wel "wind up" genoemd. De regeling is derhalve geen set-point regeling, maar een dynamische regeling, die het 30 systeem dynamisch houdt.The controller has an adjustable maximum flow rate and minimum flow rate. Now, when the calculated set rate is greater than the set maximum rate, the set rate is maximized at the maximum rate, when the calculated set rate is smaller than the calculated minimum rate, the set rate is minimized at the minimum rate. This prevents oversteering, also called "wind up". The control is therefore not a set-point control, but a dynamic control that keeps the system dynamic.
Claims (22)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1020315A NL1020315C2 (en) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Biological purification apparatus for effluent, has return flow of effluent to reactor regulated according to measured redox potential |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1020315A NL1020315C2 (en) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Biological purification apparatus for effluent, has return flow of effluent to reactor regulated according to measured redox potential |
| NL1020315 | 2002-04-05 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL1020315C2 true NL1020315C2 (en) | 2003-10-07 |
Family
ID=29580044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL1020315A NL1020315C2 (en) | 2002-04-05 | 2002-04-05 | Biological purification apparatus for effluent, has return flow of effluent to reactor regulated according to measured redox potential |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NL (1) | NL1020315C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0695720A1 (en) * | 1994-08-02 | 1996-02-07 | WATERPLAN S.p.A. | Method for monitoring and controlling an installation for the biological treatment of waste water |
| DE4430077A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-29 | Aqua Medic Anlagenbau Gmbh | Method and device for regulating and improving water quality |
| US5556536A (en) * | 1994-06-20 | 1996-09-17 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Bacterial bed |
| US6203701B1 (en) * | 1998-02-05 | 2001-03-20 | Thermal Process Systems, Llc | Process and apparatus for treating biosolids from wastewater treatment |
| WO2001034527A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-17 | Stover Enos L | Biochemically enhanced thermophilic treatment process |
-
2002
- 2002-04-05 NL NL1020315A patent/NL1020315C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5556536A (en) * | 1994-06-20 | 1996-09-17 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Bacterial bed |
| EP0695720A1 (en) * | 1994-08-02 | 1996-02-07 | WATERPLAN S.p.A. | Method for monitoring and controlling an installation for the biological treatment of waste water |
| DE4430077A1 (en) * | 1994-08-25 | 1996-02-29 | Aqua Medic Anlagenbau Gmbh | Method and device for regulating and improving water quality |
| US6203701B1 (en) * | 1998-02-05 | 2001-03-20 | Thermal Process Systems, Llc | Process and apparatus for treating biosolids from wastewater treatment |
| WO2001034527A1 (en) * | 1999-11-08 | 2001-05-17 | Stover Enos L | Biochemically enhanced thermophilic treatment process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7413654B2 (en) | Wastewater treatment control | |
| CA2891914C (en) | Optimized process and aeration performance with an advanced control algorithm | |
| EP2675756A2 (en) | Method and system for controlling carbon source feed to denitrification filters | |
| US10329181B2 (en) | Method for controlling aeration volume in activated sludge | |
| US11866348B2 (en) | System, apparatus, and method for treating wastewater in real time | |
| JP4117274B2 (en) | Activated sludge wastewater treatment method and activated sludge wastewater treatment equipment | |
| JP3525006B2 (en) | Sewage treatment plant water quality control equipment | |
| KR20220024245A (en) | Integrated control system for sewage treatment plant | |
| JP2017113725A (en) | Operation support system and operation support method of sewage treatment plant | |
| NL1020315C2 (en) | Biological purification apparatus for effluent, has return flow of effluent to reactor regulated according to measured redox potential | |
| JP4008694B2 (en) | Sewage treatment plant water quality controller | |
| US20200024169A1 (en) | Method to control a process variable | |
| JP2006315004A (en) | Water quality control unit for sewage disposal plant | |
| WO2016009650A1 (en) | Aeration calculation device and water treatment system | |
| JP7039201B2 (en) | Air volume control device, air volume control method and computer program | |
| WO1998003434A1 (en) | Device for controlling dissolved oxygen concentration of aeration tank, device for controlling temperature of aeration tank, device for controlling flow rate of raw water for homogeneous-flow liquid surface, and wastewater treatment equipment used in activated sludge process | |
| US5585001A (en) | Waste water treatment method employing a continuous respiration meter and an apparatus thereof | |
| JP4620391B2 (en) | Sewage treatment equipment | |
| JP4861026B2 (en) | Method and apparatus for treating organic wastewater | |
| JP2002219481A (en) | Equipment for controlling concentration of dissolved oxygen in aerating tank | |
| JP2003080281A (en) | Method and program for estimating microorganism activity, biological treatment method using the same, and computer readable recording medium | |
| JP6945319B2 (en) | Wastewater treatment method and wastewater treatment equipment | |
| KR960002268B1 (en) | Organic matter density controlling apparatus | |
| WO2023181276A1 (en) | Water treatment control system and control method for water treatment device | |
| JPH07275882A (en) | Sewage treatment control apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| SD | Assignments of patents |
Owner name: HASKONING NEDERLAND B.V. Owner name: SEBASTIAAN CAREL FRED MEIJER |
|
| VD1 | Lapsed due to non-payment of the annual fee |
Effective date: 20061101 |