生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統及其方法技術方案

本發明專利技術提供了生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統及其方法，涉及污水處理領域。針對現有的溶氧儀在低濃度下測量誤差大；控制系統儀表較多，設備成本及維護負擔大的問題。系統：電連接的監測單元和可編程邏輯控制器；曝氣設備與可編程邏輯控制器電連接，其送風口通過供風管路與生化反應池連通；設于供風管路上的氣體流量計與可編程邏輯控制器電連接；監測單元包括溶解氧測定儀、液位計和溫度計。方法：一，預設目標低濃度溶解氧值和溶解氧調整值；二，增大供風量使濃度在正常測量范圍；三，計算當前時刻的理論需氧量；四，計算目標低濃度溶解氧下的供風量；五，供風；六，在溶解氧濃度調整值允許誤差范圍內則繼續供風，否則返回重新調整供風量。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術提供了，涉及污水處理領域。針對現有的溶氧儀在低濃度下測量誤差大；控制系統儀表較多，設備成本及維護負擔大的問題。系統：電連接的監測單元和可編程邏輯控制器；曝氣設備與可編程邏輯控制器電連接，其送風口通過供風管路與生化反應池連通；設于供風管路上的氣體流量計與可編程邏輯控制器電連接；監測單元包括溶解氧測定儀、液位計和溫度計。方法：一，預設目標低濃度溶解氧值和溶解氧調整值；二，增大供風量使濃度在正常測量范圍；三，計算當前時刻的理論需氧量；四，計算目標低濃度溶解氧下的供風量；五，供風；六，在溶解氧濃度調整值允許誤差范圍內則繼續供風，否則返回重新調整供風量。【專利說明】
本專利技術涉及污水處理
，特別涉及一種污水處理生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統及其控制方法。
技術介紹
隨著國民經濟的快速發展，我國的污水處理廠數量和處理規模均迅速増加，與此同時污水處理廠的總能耗也在不斷上升，節能減排工作勢在必行。目前，主要通過優化污水處理廠的運行實現節能減排的目標。由于污水處理廠的曝氣能耗占污水處理廠總能耗的40%~60%，因此，污水處理廠的節能減排工作主要圍繞曝氣環節進行。低溶解氧技術是ー種經濟節能的污水處理技木，在水溫較高的情況下，處理系統中的污水維持低濃度溶解氧(濃度0.2mg/L~2.0mg/L)不僅有利于脫氮除磷，而且可有效減少供風量，從而降低污水處理廠的曝氣能耗。但過低的溶解氧濃度卻可能導致耗氧污染物去除效果的下降。因此，如何將處理系統中污水的低濃度溶解氧數值控制在合理范圍內是重點要解決的問題。污水處理廠常用的溶氧儀測量范圍為0.0mg/L~20.0mg/L,測量誤差±0.2mg/L,雖然有些溶氧儀產品技術指標中指出最低的測量極限可達40y g/L，但在污水處理廠的實際運行過程中，溶氧儀探頭在低濃度溶解氧污水中尚未達到這樣的靈敏度。而且，對于低濃度溶解氧的測定來講，±0.2mg/L的測量誤差足以影響濃度測量的準確度，誤差過大，低濃度溶解氧環境難以得到有效控制，影響污水處理工藝的穩定運行。而目前市場上出售的專用PPB級溶氧儀，其測量范圍為2 ii g/L~10mg/L，分辨率0.01mg/L，但售價達到普通溶氧儀的四倍以上，應用于污水處理廠會加大其運行成本。除此之外，也有通過其他檢測參數代替低濃度溶解氧參數來解決上述問題，不僅費用很高，也不利于工作人員熟練掌握，因此該技術很難在污水處理廠大規模推廣。在現有的溶解氧控制系統中，為將生化反應池中的溶解氧濃度維持在設定值，需引入氨氮分析儀、酸堿度測量儀、濁度測量儀及無模型自適應控制器等。測量儀表較多，控制流程復雜，污水處理設備的投資大，設備的維護成本高，而且該控制系統也不適用于低濃度溶解氧的控制。因此，研發適合我國國情的高效低濃度溶解氧的控制系統與控制方法則十分必要。
技術實現思路
針對現有的溶解氧濃度控制方法中，溶氧儀在低濃度溶解氧下測量誤差較大，低濃度溶解氧環境難以得到有效控制，影響污水處理工藝的穩定運行；現有的溶解氧濃度控制系統測量儀表較多，控制流程復雜，増大了污水處理設備的成本及維護負擔，而且也不適用于低濃度溶解氧的控制的問題，本專利技術的目的是提供一種，通過控制生化反應池中的低濃度溶解氧，來保證污水脫氮除磷并降低有機碳源的消耗量及運行能耗。本專利技術特別適用于生化反應池低濃度溶解氧的穩定控制，此外，也可用于生化反應池正常溶解氧濃度的穩定控制。本專利技術解決其技術問題所采用的低濃度溶解氧的控制系統，包括一設于所述生化反應池中的監測單元；一與所述監測単元電連接的可編程邏輯控制器；一曝氣設備，所述曝氣設備與所述可編程邏輯控制器電連接，所述曝氣設備的送風ロ通過供風管路與所述生化反應池連通；以及ー氣體流量計，所述氣體流量計設于所述供風管路上，所述氣體流量計與所述可編程邏輯控制器電連接；所述監測単元包括溶解氧測定儀、液位計和溫度計。進ー步地，所述曝氣設備的送風ロ通過所述供風管路與所述生化反應池的底部連通。本專利技術還提供了一種生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統的控制方法，包括:步驟一，將所述監測單元置于所述生化反應池內，在所述可編程邏輯控制器內預設目標低濃度溶解氧數值和溶解氧濃度調整值；步驟二，增大所述曝氣設備的供風量，使所述生化反應池中溶解氧濃度在所述溶解氧測定儀的正常測量范圍內；步驟三，將所述監測單元和所述氣體流量計采集到的數據傳遞至所述可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器計算得出所述生化反應池當前時刻的理論需氧量；步驟四，根據所述當前時刻的理論需氧量，所述可編程邏輯控制器計算出所述生化反應池中所述目標低濃度溶解氧下的供風量，并將數據傳遞至所述曝氣設備；步驟五，根據所述步驟四得出的所述目標低濃度溶解氧下的供風量，所述曝氣設備向所述生化反應池供風。步驟六，判斷所述生化反應池內溶解氧濃度數值是否在所述溶解氧濃度調整值允許誤差范圍內，是則所述曝氣設備繼續向所述生化反應池供風，否則返回所述步驟二重新調整所述曝氣設備的供風量。進ー步地，所述步驟三中，所述生化反應池當前時刻的理論需氧量是按照下述公式I計算得出的:【權利要求】1.生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統，其特征在于，包括: 一設于所述生化反應池中的監測單元； 一與所述監測単元電連接的可編程邏輯控制器； ー曝氣設備，所述曝氣設備與所述可編程邏輯控制器電連接，所述曝氣設備的送風ロ通過供風管路與所述生化反應池連通； 以及ー氣體流量計，所述氣體流量計設于所述供風管路上，所述氣體流量計與所述可編程邏輯控制器電連接； 所述監測単元包括溶解氧測定儀、液位計和溫度計。2.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于:所述曝氣設備的送風ロ通過所述供風管路與所述生化反應池的底部連通。3.ー種采用權利要求1所述的生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統的控制方法，包括: 步驟一，將所述監測單元置于所述生化反應池內，在所述可編程邏輯控制器內預設目標低濃度溶解氧數值和溶解氧濃度調整值； 步驟二，增大所述曝氣設備的供風量，使所述生化反應池中溶解氧濃度在所述溶解氧測定儀的正常測量范圍內； 步驟三，將所述監測單元和所述氣體流量計采集到的數據傳遞至所述可編程邏輯控制器，所述可編程邏輯控制器計算得出所述生化反應池當前時刻的理論需氧量； 步驟四，根據所述當前時刻的理論需氧量，所述可編程邏輯控制器計算出所述生化反應池中所述目標低濃度溶解氧下的供風量，并將數據傳遞至所述曝氣設備； 步驟五，根據所述步驟四得出的所述目標低濃度溶解氧下的供風量，所述曝氣設備向所述生化反應池供風。 步驟六，判斷所述生化反應池內溶解氧濃度數值是否在所述溶解氧濃度調整值允許誤差范圍內，是則所述曝氣設備繼續向所述生化反應池供風，否則返回所述步驟二重新調整所述曝氣設備的供風量。4.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步驟三中，所述生化反應池當前時刻的理論需氧量是按照下述公式I計算得出的:5.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述步驟四中，所述生化反應池中目標低濃度溶解氧下的供風量是按照下述公式2計算得出的:r —_C_xSOR _ S 供風量 03E ^jgcsm - cjx 1.024(r~20)(公式 2) 其中，Gsィ_^為本文檔來自技高網...

【技術保護點】
生化反應池中低濃度溶解氧的控制系統，其特征在于，包括：一設于所述生化反應池中的監測單元；一與所述監測單元電連接的可編程邏輯控制器；一曝氣設備，所述曝氣設備與所述可編程邏輯控制器電連接，所述曝氣設備的送風口通過供風管路與所述生化反應池連通；以及一氣體流量計，所述氣體流量計設于所述供風管路上，所述氣體流量計與所述可編程邏輯控制器電連接；所述監測單元包括溶解氧測定儀、液位計和溫度計。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈昌明，鄒偉國，譚學軍，
申請(專利權)人：上海市政工程設計研究總院集團有限公司，
類型：發明
國別省市：