專利名稱：非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)及控制方法
技術領域：
本發(fā)明屬于生化法污水生物處理技術領域，涉及一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除 磷過程控制系統(tǒng)及控制方法，尤其優(yōu)化改良分段進水工藝設計和運行控制策略，提高工藝 處理效果和穩(wěn)定性，改善裝置控制性能，同時可實現(xiàn)根據(jù)進水變化實時調(diào)整運行參數(shù)的節(jié) 能降耗方法，適用于已建分段進水工藝的升級改造或新建工藝。
背景技術：
隨著政府環(huán)保部門的重視，雖然國內(nèi)污水處理率不斷提高，但是由氮磷污染引起 的水體富營養(yǎng)問題不僅沒有解決，而且有日益嚴重的趨勢。目前以控制富營養(yǎng)化為目的的 脫氮除磷水污染治理技術，是我國污水處理領域的研究熱點。近年來，盡管我國城市污水脫 氮除磷技術的研究有了很大進展，但仍然普遍存在工藝流程復雜、構筑物繁多、能耗和剩余 污泥量過大、同步脫氮除磷效率低、缺少方便實效的過程控制系統(tǒng)等缺陷。傳統(tǒng)生物脫氮 除磷技術的缺陷和可持續(xù)污水處理技術的要求，促使生物脫氮除磷新技術和工藝的飛速發(fā) 展。改良分段進水脫氮除磷工藝是基于南非開普敦大學工藝(UCT工藝)開發(fā)的新型高效 脫氮除磷工藝，它可以最大程度地利用原水碳源，對于我國普遍低碳氮比城市污水水質(zhì)情 況具有非常大的競爭優(yōu)勢，在現(xiàn)階段無論從提高污水氮磷去除效果、遏制富營養(yǎng)化問題和 節(jié)能降耗等方面都有重大的現(xiàn)實意義和推廣應用前景。此外，隨著我國城鎮(zhèn)污水排放標準 的日益嚴格和我國污水處理廠出水水質(zhì)現(xiàn)狀，90%以上的城鎮(zhèn)污水處理廠面臨著現(xiàn)有處理 工藝的技術革新和升級改造，對于在建的污水處理廠更是要做到一步到位，達到國家城鎮(zhèn) 污水一級A排放標準。城市污水處理廠的進水流量和污染物濃度時變化和日變化都會呈現(xiàn)一定的規(guī)律 性特點，存在較大的波動范圍，每日的最高進水流量會是最低進水流量的幾倍，污染物濃度 也會在日高峰期達到峰值，因此污水處理廠工藝出水水質(zhì)情況也隨之變化，最終影響日平 均出水水質(zhì)。對此，目前已建的污水廠在前期設計階段一般采用較大的設計安全系數(shù)，以緩 解進水水量和水質(zhì)的波動對水廠運行造成的負面影響，但這無疑增加了水廠建設的基建費 用，低負荷時浪費部分構筑物容量，增加運行能耗。同時，目前水廠應用的控制系統(tǒng)多采用 以PLC為基礎的IPC和PLC集散型控制系統(tǒng)，實現(xiàn)采用計算機集散控制方式，對污水處理廠 生產(chǎn)過程進行分散控制、集中監(jiān)視和管理。與國際水平相比，我國的自動化和信息化技術還 相對滯后，主要體現(xiàn)在發(fā)展的不平衡和應用水平方面。以智能決策為目標的信息化技術則 相對遲緩，“信息孤島”現(xiàn)象依然嚴重，自動化技術和信息化技術缺乏融合，大量的過程數(shù)據(jù) 都靜靜地“躺”在現(xiàn)場，而沒有發(fā)揮其應有的作用，污水廠控制系統(tǒng)只能執(zhí)行預先設定好的 控制策略，不具備針對實際運行情況如進水負荷變化等因素實時變化的響應功能。改良分段進水工藝各段進水流量分配比的選取對于裝置氮磷去除效果以及有機 物利用效率都具有較大的影響，而且不同的進水水質(zhì)、不同出水標準要求以及暴雨等氣候 條件均可采用各自最佳的進水流量分配比，這樣后續(xù)各段好氧池曝氣能耗也隨之改變，各 段空氣壓縮機需要響應變化以減少曝氣動力費用。另外，現(xiàn)有技術中，大多數(shù)污水處理廠的曝氣裝置采用人工就地控制或簡單的PID (比例-積分-微分)控制回路。前者主要是運 行人員通過人工測定溶解氧后與經(jīng)驗參數(shù)值比較，根據(jù)經(jīng)驗對閥門等執(zhí)行器進行條件，后 者根據(jù)在線檢測設備測定值與設定值的偏差值，通過PID運算輸出至執(zhí)行機構進行相應調(diào) 節(jié)，從而控制曝氣池的溶解氧濃度。從目前污水廠溶解氧控制效果看，以上兩種方法存在著 一定的不足。首先，現(xiàn)有污水處理廠的閥門一般是非線性的，簡單的PID控制并不能嚴格的 實現(xiàn)預期的溶解氧控制范圍，而且嚴重的時間延遲滯后問題導致曝氣池內(nèi)溶解氧濃度的巨 大擾動。此外，人工就地控制要求運行人員必須具有長期的現(xiàn)場調(diào)試經(jīng)驗，人為因素影響過 大，一般采取較大的冗余度以確?？刂莆⑸镎ＩL繁殖所需的溶解氧值，從而造成曝 氣能耗的浪費。因此，亟待開發(fā)出一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)及控制方法， 在充分保證耦合污水生物處理新技術，保證污水處理能力的前提下，盡可能地挖掘裝置節(jié) 能的潛力，實現(xiàn)改良分段進水脫氮除磷工藝的高處理率和高自動化控制水平。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對我國不同城市污水處理廠進水負荷的時和日動態(tài)變化規(guī)律， 提供一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)及控制方法，利用進水負荷動態(tài)變化 模塊設定不同的進水負荷變化規(guī)律，以好氧反應器溶解氧為控制參數(shù)，實時檢測溶解氧值 并將動態(tài)數(shù)據(jù)信息通過網(wǎng)絡通訊技術傳輸?shù)娇刂茮Q策支持裝置，通過決策支持裝置的模擬 分析，產(chǎn)生對應的工藝適宜運行條件和控制策略，確定裝置的最佳運行狀態(tài)，再實施調(diào)控電 動閥，并由工藝在線監(jiān)測設備對溶解氧進行監(jiān)測，將檢測值反饋到控制系統(tǒng)和運行決策裝 置，對裝置運行策略進行反饋驗證和決策修正，最終保障改良分段進水工藝的成功高效運 行和應用。本發(fā)明是采用以下技術手段實現(xiàn)的一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)，上位PC機通過以太網(wǎng)與可編 程控制器PLC控制器連接；可編程PLC控制器與對進水負荷動態(tài)變化控制與恒定溶解氧控 制的電機\變頻控制柜連接；電機\變頻控制柜與執(zhí)行機構及監(jiān)測裝置連接；進水負荷動 態(tài)變化包括進水相位角變化流程，進水周期變化流程和進水正弦曲線波峰波谷變化流程; 恒定溶解氧控制包括溶解氧測定儀、溶解氧傳感器、氣體流量計和電動閥；監(jiān)視控制系統(tǒng)包 括現(xiàn)場儀表、進水量調(diào)節(jié)泵、厭氧\缺氧反應器、各段鼓風。電機\變頻控制柜由控制總線 與檢測設備、動力設備通過可編程PLC控制器和計算機連接；污水水箱經(jīng)與控制總線連接的數(shù)個進水泵與主體反應器相連；數(shù)個厭氧\缺氧反 應器以及沉淀池依次相連；沉淀池經(jīng)污泥回流閥和與控制總線連接的污泥回流泵與第一段 缺氧反應器相連；第一段缺氧反應器經(jīng)與控制總線連接的內(nèi)回流泵與厭氧反應器連接；三 個缺氧反應器內(nèi)均設置與控制總線連接的攪拌器；好氧反應器設置砂頭曝氣器和溶解氧傳 感器，其中，砂頭曝氣器經(jīng)氣體流量計，與控制總線連接的電動閥與鼓風機連接，溶解氧傳 感器經(jīng)溶解氧儀與控制總線連接；剩余污泥通過剩余污泥排放閥排放。前述的進水泵包括第一段進水泵、第二段進水泵、第三段進水泵。前述的厭氧\缺氧反應器包括厭氧反應器、第一段缺氧反應器、第一段好氧反應 器、第二段缺氧反應器、第二段好氧反應器、第三段缺氧反應器、第三段好氧反應器。
一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制方法，包括以下步驟控制進水負荷動態(tài)變化；進水泵、內(nèi)循環(huán)泵和污泥回流泵的控制接口與控制總線連接；在計算機操作界面 設定日進水動態(tài)正弦變化規(guī)律曲線的峰值和周期；由加藥設備控制污染物濃度；當進水水 量變化平緩，三段進水泵轉(zhuǎn)速比例保持在40% 30% 30%;若遇水量負荷瞬間急劇增加 時，可同時調(diào)大進水泵的轉(zhuǎn)速，并增加污泥回流泵的轉(zhuǎn)速，以減少對裝置活性污泥的沖刷流失量；控制恒定溶解氧溶解氧傳感器在線檢測第一段好氧反應器內(nèi)混合液的溶解氧濃度，測定值在溶解 氧測定儀上顯示，該測定值經(jīng)通訊傳輸至控制箱后與控制程序中的溶解氧設定值比較分 析，若測定值在1. 5士0. 5mg/L范圍，則控制程序保持原狀態(tài)，不執(zhí)行任何程序；若測定值超 出設定范圍，則該數(shù)據(jù)信號經(jīng)模擬轉(zhuǎn)化輸出至電動閥，調(diào)整閥門開啟度，以增加或減少鼓風 機的鼓風量；分為以下三種控制情況當進水泵的轉(zhuǎn)速變化不大，即第一段反應器的進水負荷變化不明顯，則控制箱不 做任何執(zhí)行程序，電動閥維持一定的開啟度或微調(diào)；當進水泵的轉(zhuǎn)速或進水污染物濃度持續(xù)增加，導致第一段反應器的進水負荷不斷 增加，好氧反應器內(nèi)需氧量增加，溶解氧濃度降低，當濃度測定值小于1. Omg/L時，電動閥 開始調(diào)節(jié)，以4%的步幅逐漸開啟，直至溶解氧濃度恢復至1. 5士0. 5mg/L范圍內(nèi)；當進水泵的轉(zhuǎn)速或進水污染物濃度持續(xù)降低，導致第一段反應器的進水負荷不斷 降低，好氧反應器內(nèi)需氧量減少，溶解氧濃度增加，當濃度測定值大于2. Omg/L時，電動閥 開始調(diào)節(jié)，以4%的步幅逐漸閉合，直至溶解氧濃度恢復至.5士0. 5mg/L范圍內(nèi)。本發(fā)明涉及的非穩(wěn)態(tài)進水條件下改良分段進水深度脫氮除磷工藝過程控制系統(tǒng) 與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點(1)脫氮除磷性能好，在無需外加碳源條件下滿足國家城鎮(zhèn)污水一級A排放標準， 尤其適用于我國低碳氮比的城市污水水質(zhì)情況，為我國城市污水處理廠升級改造或新建水 廠提供可靠的技術支持。(2)建立的進水負荷動態(tài)變化裝置可以真實模擬實際污水處理廠進水負荷動態(tài)變 化規(guī)律，并對此合理調(diào)整各段進水流量分配比例、污泥回流比和內(nèi)循環(huán)比等運行參數(shù)，大大 提高該工藝實際工程應用的可靠性和穩(wěn)定性。(3)好氧池溶解氧控制系統(tǒng)能夠?qū)崟r根據(jù)進水負荷變化而相應的調(diào)整鼓風機的曝 氣量，有效地保證好氧池內(nèi)的溶解氧濃度，避免了曝氣不足所引起的效果不徹底和曝氣過 量導致的能耗浪費問題，實現(xiàn)了在線實時的過程控制，在保證出水水質(zhì)的基礎上提高生化 單元運行效率，降低曝氣能耗。


圖1為改良分段進水深度脫氮除磷的過程控制系統(tǒng)圖；圖2為改良分段進水工藝集成控制系統(tǒng)圖；圖3為改良分段進水深度脫氮除磷工藝進水流量分配控制策略；圖4為工藝進水總量日動態(tài)變化規(guī)律圖5為控制前后好氧反應器溶解氧濃度變化趨勢圖(以第一段好氧反應器為例)。圖2中1為污水水箱；2為第一段進水泵；3為第二段進水泵；4為第三段進水泵； 5為厭氧反應器攪拌器；6為第一段缺氧攪拌器；7為第二段缺氧攪拌器；8為第三段缺氧攪 拌器；9為1號溶解氧儀；10為2號溶解氧儀；11為3號溶解氧儀；；12為厭氧反應器；13 為第一段缺氧反應器；14為第一段好氧反應器；15為第二段缺氧反應器；16為第二段好氧 反應器；17為第三段缺氧反應器；18為第三段好氧反應器；19為1號溶解氧傳感器；20為 2號溶解氧傳感器；21為3號溶解氧傳感器；22為1號砂頭曝氣器；23為2號砂頭曝氣器； 24為3號砂頭曝氣器；25為1號轉(zhuǎn)子流量計J6為2號轉(zhuǎn)子流量計；27為3號轉(zhuǎn)子流量計； 28為1號電動閥；29為2號電動閥；30為3號電動閥；31為1號鼓風機；32為2號鼓風機； 33為3號鼓風機；34為內(nèi)循環(huán)泵35為污泥回流泵；36為污泥回流控制閥；37為剩余污泥 排放閥；38為沉淀池；39為控制總線；40為控制箱；41為計算機；50為上位機；60為可編程 控制器；70為電機控制柜及變頻控制柜。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明
以北京某污水處理廠初沉池出水為研究對象^OD = 119-565mg/L, TN = 24. 6-79. 5mg/L, TP = 0. 48-13. 3mg/L, C/N = 1. 5-6. 4，C/P = 35. 7-74. 5)，水力停留時間 8-10h，污泥齡8-12d，平均污泥濃度5000士 150mg/L，污泥回流比0. 5-0. 75。在如圖1所示的非穩(wěn)態(tài)條件下改良分段進水深度脫氮除磷工藝過程控制系統(tǒng)，與 污水水箱1連接的第一段進水泵2、第二段進水泵3、第三段進水泵4與控制總線39連接； 厭氧反應器12、第一段缺氧反應器13、第一段好氧反應器14、第二段缺氧反應器15、第二段 好氧反應器16、第三段缺氧反應器17、第三段好氧反應器18相互之間隔離的獨立空間；從 沉淀池38以及從沉淀池38回流到第一段缺氧反應器13的污泥外回流管路、從第一段缺氧 反應器13回流到厭氧反應器12的泥水混合液回流管路，以及控制箱40和計算機41。另外，污水水箱1的有效容積為340L，試驗所選用的試驗模型反應器為矩形反應 器，有效容積為340L，共分13個格室運行第一個格室為厭氧反應器12 (34L)，第二個格室 為第一段缺氧反應器13 (34L)，緊接著三個格室為第一段好氧反應器14 (68L)，然后依次是 第二段缺氧反應器15 (34L)、第二段好氧反應器16 (68L)、第三段缺氧反應器17 (34L)、第三 段好氧反應器18 (68L)。沉淀池38有效容積為85L。原水分別由進水管經(jīng)進水泵2、3、4進入到厭氧反應器9，第二段缺氧反應器15和 第三段缺氧反應器17 ；在厭氧反應器12、第一段缺氧反應器13、第二段缺氧反應器15、第三 段缺氧反應器17中分別安裝有攪拌器5、6、7、8以保持污泥處于懸浮狀態(tài)，而且攪拌器均通 過導線與控制總線39連接以實施在線控制開關啟停；第一段好氧反應器14、第二段好氧反 應器16以及第三段好氧反應器18分別設有砂頭曝氣器22、23、M和溶解氧傳感器19、20、 21，其中三個溶解氧傳感器分別經(jīng)溶解氧檢測儀9、10、11與控制總線39連接，曝氣器分別 由鼓風機31、32、33提供曝氣，三個曝氣管路分別設置氣體流量計25、26、27和電動閥觀、 29,30,電動閥與控制總線39連接；各段缺氧反應器和好氧反應器間隔順次連接；沉淀池38 底部通過回流污泥控制閥36和污泥回流泵35與缺氧第一段缺氧反應器13連通，剩余污泥 通過剩余污泥排放控制閥37排出裝置；第一段缺氧反應器13通過內(nèi)循環(huán)泵34與厭氧反應器12連通；內(nèi)循環(huán)泵34和污泥回流泵35經(jīng)導線與控制總線連接。圖2詳細描述了本發(fā)明的控制結構，主要包括上位機PC機，安裝有工業(yè)控制組態(tài) 軟件，具有畫面監(jiān)視、集中控制、模擬量顯示、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、報表輸出打印的功能；可 編程控制器PLC控制系統(tǒng)，負責控制策略、程序控制、時間控制、程序調(diào)試等，包括進水相位 角變化流程，進水周期變化流程和進水正弦曲線波峰波谷變化流程三個控制策略；電機控 制柜及變頻控制柜；執(zhí)行機構及監(jiān)測裝置，包括PH和溶解氧等現(xiàn)場儀表、進水泵和污泥回 流泵、及攪拌器和鼓風機等設備。具體的控制方法和步驟為(一 )控制進水負荷動態(tài)變化首先，進水泵2、3、4，內(nèi)循環(huán)泵34和污泥回流泵35的控制接口與控制總線連接，便 于在計算機操作界面自由設定每臺泵的轉(zhuǎn)速。另外，日進水動態(tài)正弦變化規(guī)律曲線的峰值 和周期可以在計算機操作界面設定，可模擬多種進水水質(zhì)水量變化規(guī)律，以研究該工藝裝 置抗沖擊負荷能力。而且，對于水質(zhì)沖擊負荷的模擬研究，污染物濃度可以由單獨的加藥設 備控制。流量分配控制措施為當進水水量變化較平緩，即進水負荷穩(wěn)定時，三段進水泵轉(zhuǎn) 速比例可保持在40%: 30% 30%;若遇暴雨季節(jié)即水量負荷瞬間急劇增加時，可同時調(diào) 大進水泵3和4或單獨調(diào)大進水泵4的轉(zhuǎn)速，并增加污泥回流泵35的轉(zhuǎn)速，以減少對裝置 活性污泥的沖刷流失量。具體的控制操作程序流程如圖3所示，首先裝置啟動，選擇自動非手動狀態(tài)，設定 a段進水流量分配比例，則各段進水變量為隨時間變化變化的總進水變量與a段進水比例 設定值的乘積，從而得出改良分段進水工藝各段進水流量均隨時間呈周期變化。圖4則為 按照圖3控制程序?qū)崿F(xiàn)的總進水量日動態(tài)變化曲線，各段進水量變化規(guī)律與總量一致。( 二)控制恒定溶解氧針對進水進水負荷動態(tài)變化控制系統(tǒng)，保證裝置硝化效果而開發(fā)的前饋-反饋控 制回路，主要包括溶解氧測定儀9、10、11，溶解氧傳感器19、20、21，氣體流量計25、26、27和 電動閥觀、29、30。下面以第一段好氧反應器14為例說明恒定溶解氧控制原理及方法。溶解氧傳感器19在線檢測第一段好氧反應器14內(nèi)混合液的溶解氧濃度，測定值 在溶解氧測定儀9上顯示，該測定值經(jīng)通訊傳輸至控制箱40后與控制程序中的溶解氧設定 值比較分析，若測定值在(1. 5士0. 5)mg/L范圍，則控制程序保持原狀態(tài)，不執(zhí)行任何程序； 若測定值超出設定范圍，則該數(shù)據(jù)信號經(jīng)模擬轉(zhuǎn)化輸出至電動閥觀，調(diào)整閥門開啟度，以增 加或減少鼓風機31的鼓風量，氣體流量計25的作用是盡量穩(wěn)定傳送至好氧反應器19內(nèi)的 曝氣量，以避免溶解氧濃度的過度震蕩波動?；诂F(xiàn)場調(diào)試，主要分為以下三種控制情況當進水泵2的轉(zhuǎn)速變化不大，即第一段反應器12、13、14的進水負荷變化不明顯， 不足以影響好氧反應器14中的溶解氧濃度，則控制箱不做任何執(zhí)行程序，電動閥觀維持一 定的開啟度或微調(diào)。當進水泵2的轉(zhuǎn)速或進水污染物濃度持續(xù)增加，導致第一段反應器12、13、14 的進水負荷不斷增加，好氧反應器14內(nèi)需氧量增加，溶解氧濃度降低，當濃度測定值小 于1. Omg/L時，電動閥觀開始自動調(diào)節(jié)，以4%的步幅逐漸開啟，直至溶解氧濃度恢復至 (1. 5士0. 5)mg/L 范圍內(nèi)。當進水泵2的轉(zhuǎn)速或進水污染物濃度持續(xù)降低，導致第一段反應器12、13、14的進水負荷不斷降低，好氧反應器14內(nèi)需氧量減少，溶解氧濃度增加，當濃度測定值大 于2. Omg/L時，電動閥觀開始自動調(diào)節(jié)，以4%的步幅逐漸閉合，直至溶解氧濃度恢復至 (1. 5士0. 5)mg/L 范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)，上位PC機通過以太網(wǎng)與可編程 控制器PLC控制器連接；其特征在于可編程PLC控制器與對進水負荷動態(tài)變化控制與恒 定溶解氧控制的電機\變頻控制柜連接；電機\變頻控制柜與執(zhí)行機構及監(jiān)測裝置連接；所述的進水負荷動態(tài)變化包括進水相位角變化流程，進水周期變化流程和進水正弦曲 線波峰波谷變化流程；所述的恒定溶解氧控制包括溶解氧測定儀、溶解氧傳感器、氣體流量計和電動閥；所述的監(jiān)視控制系統(tǒng)包括現(xiàn)場儀表、進水量調(diào)節(jié)泵、厭氧\缺氧反應器攪拌器、各段鼓風。所述的電機\變頻控制柜由控制總線(39)與檢測設備、動力設備通過可編程PLC控制 器和計算機連接；污水水箱(1)經(jīng)與控制總線(39)連接的數(shù)個進水泵與主體反應器攪拌器相連；數(shù)個厭 氧\缺氧反應器攪拌器以及沉淀池依次相連；沉淀池經(jīng)污泥回流閥和與控制總線連接的污 泥回流泵與第一段缺氧攪拌器(6)相連；第一段缺氧反應器(6)經(jīng)與控制總線連接的內(nèi)回 流泵與厭氧反應器(12)連接；三個缺氧反應器內(nèi)均設置與控制總線連接的攪拌器；好氧反 應器設置砂頭曝氣器和溶解氧傳感器，其中，砂頭曝氣器經(jīng)氣體流量計，與控制總線連接的 電動閥與鼓風機連接，溶解氧傳感器經(jīng)溶解氧儀與控制總線連接；剩余污泥通過剩余污泥 排放閥排放。
2.根據(jù)權利要求1所述的非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)，其特征在于 所述的進水泵包括第一段進水泵O)、第二段進水泵(3)、第三段進水泵0)。
3.根據(jù)權利要求1所述的非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)，其特征在于 所述的厭氧\缺氧反應器包括厭氧反應器攪拌器( 、第一段缺氧攪拌器(6)、第一段好氧 反應器(14)、第二段缺氧反應器(15)、第二段好氧反應器(16)、第三段缺氧反應器(17)、第 三段好氧反應器(18)。
4.一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制方法，其特征在于包括以下步驟4. 1、對進水負荷動態(tài)變化進行控制；4. 1. 1、將進水泵(2) (3) G)、內(nèi)循環(huán)泵(34)和污泥回流泵(35)的控制接口與控制總線 連接；4. 1. 2、在計算機操作界面設定日進水動態(tài)正弦變化規(guī)律曲線的峰值和周期；4. 1. 3、由加藥設備控制污染物濃度；4. 1.4、當進水水量變化平緩，三段進水泵轉(zhuǎn)速比例保持在40% 30% 30%;若遇水 量負荷瞬間急劇增加時，可同時調(diào)大進水泵的轉(zhuǎn)速，并增加污泥回流泵的轉(zhuǎn)速，以減少對裝 置活性污泥的沖刷流失量；4. 2、控制恒定溶解氧溶解氧傳感器(19)在線檢測第一段好氧反應器(14)內(nèi)混合液的溶解氧濃度，測定值 在溶解氧測定儀(9)上顯示，該測定值經(jīng)通訊傳輸至控制箱GO)后與控制程序中的溶解氧 設定值比較分析，若測定值在1.5士0. 5mg/L范圍，則控制程序保持原狀態(tài)，不執(zhí)行任何程 序；若測定值超出設定范圍，則該數(shù)據(jù)信號經(jīng)模擬轉(zhuǎn)化輸出至電動閥(觀)，調(diào)整閥門開啟 度，以增加或減少鼓風機(31)的鼓風量；分為以下三種控制情況4. 2. 1、當進水泵(2)的轉(zhuǎn)速變化不大，即第一段反應器(12)、(13)、(14)的進水負荷變化不明顯，則控制箱不做任何執(zhí)行程序，電動閥08)維持一定的開啟度或微調(diào)；.4. 2. 2、當進水泵O)的轉(zhuǎn)速或進水污染物濃度持續(xù)增加，導致第一段反應器(12)、 (13)、(14)的進水負荷不斷增加，好氧反應器(14)內(nèi)需氧量增加，溶解氧濃度降低，當濃度 測定值小于1. Omg/L時，電動閥08)開始調(diào)節(jié)，以4%的步幅逐漸開啟，直至溶解氧濃度恢 復至1. 5士0. 5mg/L范圍內(nèi)；.4. 2. 3、當進水泵O)的轉(zhuǎn)速或進水污染物濃度持續(xù)降低，導致第一段反應器(12)、 (13)、(14)的進水負荷不斷降低，好氧反應器(14)內(nèi)需氧量減少，溶解氧濃度增加，當濃度 測定值大于2. Omg/L時，電動閥08)開始調(diào)節(jié)，以4%的步幅逐漸閉合，直至溶解氧濃度恢 復至.5 士 0. 5mg/L范圍內(nèi)。
全文摘要
一種非穩(wěn)態(tài)分段進水深度脫氮除磷過程控制系統(tǒng)及控制方法，上位PC機通過以太網(wǎng)與可編程控制器PLC控制器連接；PLC控制器與對進水負荷動態(tài)變化控制與恒定溶解氧控制的電機\變頻控制柜連接；控制柜與執(zhí)行機構及監(jiān)測裝置連接；進水負荷動態(tài)變化包括進水相位角變化流程，周期變化流程和正弦曲線波峰波谷變化流程；恒定溶解氧控制包括溶解氧測定儀、溶解氧傳感器、氣體流量計和電動閥；監(jiān)視控制系統(tǒng)包括現(xiàn)場儀表、進水量調(diào)節(jié)泵、厭氧\缺氧反應器、各段鼓風機。電機\變頻控制柜由控制總線與檢測設備、動力設備通過PLC控制器和計算機連接；通過控制進水負荷動態(tài)變化和恒定溶解氧，實現(xiàn)非穩(wěn)態(tài)進水水量條件下改良分段進水工藝性能。
文檔編號C02F9/14GK102053615SQ20111000733
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權日2011年1月13日
發(fā)明者彭永臻, 曹旭, 王淑瑩, 葛士建, 薄鳳陽 申請人:北京工業(yè)大學