動態(tài)下污水處理廠剩余污泥泵優(yōu)化運(yùn)行控制裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種剩余污泥累優(yōu)化運(yùn)行控制裝置及方法，尤其設(shè)及一種動態(tài)條件下 污水處理廠剩余污泥累優(yōu)化運(yùn)行控制裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氮和磯是引起自然水體富營養(yǎng)化的重要因素之一，隨著工業(yè)生產(chǎn)的高速發(fā)展和人 民經(jīng)濟(jì)生活水平的提高，高濃度工業(yè)廢水和生活污水排放量日益激增，顯著增加了水體營 養(yǎng)物的負(fù)荷，導(dǎo)致湖泊、河流、水庫等自然水體頻繁爆發(fā)藍(lán)藻，出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，進(jìn)而引起 水體發(fā)黑，嚴(yán)重破壞自然濕地生態(tài)系統(tǒng)，喪失了自凈功能。針對污水中總氮和總磯的去除， 學(xué)者們已進(jìn)行了若干有意義的研究，開發(fā)出多條污水脫氮除磯的技術(shù)和組合工藝，特別是 強(qiáng)化生物脫氮除磯技術(shù)，由于其處理成本低，而成為研究的熱點(diǎn)。
[0003] 剩余污泥累的運(yùn)行控制是強(qiáng)化生物脫氮除磯污水處理工藝運(yùn)行控制的重要環(huán)節(jié)， 剩余污泥排放量需要穩(wěn)定控制在合理范圍，過高和過低的排放量都不利于強(qiáng)化生物脫氮除 磯。為了獲得較高的剩余污泥排放濃度，污水廠通常從二沉池排放剩余污泥，即剩余污泥的 排放濃度與回流污泥濃度相同，因此，污水處理廠通常采用對回流污泥的每日單次手工采 樣來計算確定剩余污泥的排放量，從而確定剩余污泥累的運(yùn)行時間。由于進(jìn)水負(fù)荷日變化 較大，使回流污泥濃度變化較大，造成單次取樣不具有代表性，而在線污泥濃度計的穩(wěn)定性 和準(zhǔn)確性目前難W達(dá)到控制要求，因此，剩余污泥排放量難W準(zhǔn)確計算，利用單次采樣計算 得到的好氧泥齡值日變化較大，影響生物脫氮除磯工藝的穩(wěn)定運(yùn)行。另一方面，峰平谷電費(fèi) 差距較大，而剩余污泥累存在間隙運(yùn)行的可能，污水處理廠通常采用的連續(xù)運(yùn)行模式造成 剩余污泥累運(yùn)行電費(fèi)較高。因此，需要對現(xiàn)有剩余污泥累的運(yùn)行控制模式進(jìn)行改進(jìn)，使剩余 污泥累在成本節(jié)約的前提下保證排泥的穩(wěn)定，實現(xiàn)高效的污水脫氮除磯處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種動態(tài)條件下污水處理廠剩余污泥累優(yōu)化運(yùn)行控制裝 置及方法，該種控制裝置能夠保證剩余污泥累在節(jié)能的前提下保證排泥的穩(wěn)定，并得到準(zhǔn) 確的好氧泥齡計算值，使污水脫氮除磯工藝穩(wěn)定高效地運(yùn)行。
[0005] 本發(fā)明屬于一種動態(tài)條件下污水處理廠剩余污泥累優(yōu)化運(yùn)行控制裝置及方法，具 體的是根據(jù)峰平谷電費(fèi)和泥齡排放剩余污泥，使剩余污泥累在成本節(jié)約的前提下保證排泥 的穩(wěn)定，實現(xiàn)高效穩(wěn)定的污水脫氮除磯處理效果的輔助裝置及方法。
[0006] 本發(fā)明的目的是由下述技術(shù)方案實現(xiàn)的；動態(tài)條件下污水處理廠剩余污泥累優(yōu) 化運(yùn)行控制裝置，該裝置設(shè)有：依次連接的厭氧池、缺氧池、曝氣池、二沉池；曝氣池進(jìn)水管 安裝進(jìn)水流量計F1，用于測量待處理水量；曝氣池底部經(jīng)過內(nèi)回流污泥累連接至缺氧池底 部；曝氣池上部與二沉池上部聯(lián)通；二沉池下部通過外回流污泥累、回流污泥流量計巧與 厭氧池進(jìn)水管線聯(lián)通；二沉池底部的污泥排放管上依次安裝剩余污泥累和剩余污泥流量 計，用于測量和調(diào)節(jié)剩余污泥排放量，剩余污泥累和變頻器連接；二沉池出水口設(shè)置二沉池 出水口流量計F3,控制器分別與進(jìn)水流量計FI、回流污泥流量計巧、剩余污泥流量計F3、二 沉池出水口流量計F3、變頻器連接。
[0007] 進(jìn)一步地，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的外回流污泥累、剩余污泥累、內(nèi) 回流污泥累均為變頻累。
[000引進(jìn)一步地，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的進(jìn)水流量計F1、回流污泥流量計F2、剩余污泥流量計F3、二沉池出水口流量計F3均為電磁流量計。
[0009] 進(jìn)一步地，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種動態(tài)條件下污水處理廠剩 余污泥累優(yōu)化運(yùn)行控制裝置進(jìn)行的控制方法為：
[0010] 山.啟動控制器，在控制器中輸入電費(fèi)峰平谷函數(shù)F化t):
[0011] F(P，t) =Pi，Ti《t<T"i --式 1
[001引其中；Pi--i時段的電價，元/kWH;
[0013]T--i時段；
[0014] 巧].每天手工檢測曝氣池污泥濃度SS，出水中的污泥濃度Css,利用進(jìn)水流量計 FU50)檢測進(jìn)水日流量Qi，利用出水流量計F3巧3)檢測回流污泥日流量Qe，根據(jù)設(shè)計資料 確定曝氣池體積V，并輸入控制器化）；
[0015] 巧].計算剩余污泥排放量Mex，g/d;
[0016] Mex= (V*SS/13-QeXCss);
[0017] [4].選擇節(jié)電模式時，利用進(jìn)水流量計FI實時檢測進(jìn)水流量Qt，利用回流污泥流 量計巧實時檢測回流污泥流量化t;
[001引 [5].利用下列的式2計算回流污泥濃度：
[0019] RSS(t) =m* 陽t+Qr(t)]巧S/Qrt --式 2
[0020] 其中；RSS(t)- t時刻回流污泥的計算濃度，mg/L;
[0021] m--修正系數(shù)，m取值范圍0.8~1.2 ;
[002引 [6].不同時段的污泥排放量Fq，t，求解方程組，得到當(dāng)天的排泥方式。
[0023]
【主權(quán)項】
1. 動態(tài)下污水處理廠剩余污泥泵優(yōu)化運(yùn)行控制裝置，其特征在于：該裝置設(shè)有：依次 連接的厭氧池（1)、缺氧池（2)、曝氣池（3)、二沉池（4);曝氣池（3)進(jìn)水管安裝進(jìn)水流量計 Fl (50)，用于測量待處理水量；曝氣池（3)底部經(jīng)過內(nèi)回流污泥泵（82)連接至缺氧池（2) 底部；曝氣池（3)上部與二沉池（4)上部聯(lián)通；二沉池（4)下部通過外回流污泥泵（80)、回 流污泥流量計F2 (51)與厭氧池（1)進(jìn)水管線聯(lián)通；二沉池（4)底部的污泥排放管上依次安 裝剩余污泥泵（81)和剩余污泥流量計（52)，用于測量和調(diào)節(jié)剩余污泥排放量，剩余污泥泵 (81)和變頻器（7)連接；二沉池出水口設(shè)置二沉池出水口流量計F3(53)，控制器（6)分別 與進(jìn)水流量計Fl (50)、回流污泥流量計F2 (51)、剩余污泥流量計F3 (52)、二沉池出水口流 量計F3 (53)、變頻器（7)連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行控制裝置，其特征在于，外回流污泥泵（80)、剩余污泥泵 (81)、內(nèi)回流污泥泵（82)均為變頻泵。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的運(yùn)行控制裝置，其特征在于，進(jìn)水流量計Fl (50)、回流污泥流 量計F2 (51)、剩余污泥流量計F3 (52)、二沉池出水口流量計F3 (53)均為電磁流量計。
4. 一種利用如權(quán)利要求1-3之一所述的動態(tài)條件下污水處理廠剩余污泥泵優(yōu)化運(yùn)行 控制裝置進(jìn)行控制的方法，其特征在于： [1] .啟動控制器（6)，在控制器（6)中輸入電費(fèi)峰平谷函數(shù)F(P，t): F(P, t) =Pi,Ti^t<Ti+1 --式（I) 其中：Pi--i時段的電價，元/kWH; T一一i時段； [2] .每天手工檢測曝氣池污泥濃度SS，出水中的污泥濃度Css，利用進(jìn)水流量計 Fl (50)檢測進(jìn)水日流量Qi，利用出水流量計F3 (53)檢測回流污泥日流量Qe，獲得曝氣池體 積V，并輸入控制器（6); [3] .由下式計算剩余污泥排放量Mex，g/d : Mex = (V*SS/10_Qe XCss); [4] .選擇節(jié)電模式時，利用進(jìn)水流量計Fl (50)實時檢測進(jìn)水流量Q(t)，利用回流污泥 流量計F2 (51)實時檢測回流污泥流量Qr (t); [5] .利用下列的式（2)計算回流污泥濃度： RSS(t) = m*[Q(t)+Qr(t)]*SS/Qr(t)--式（2) 其中：RSS(t) t時刻回流污泥的計算濃度，mg/L ; m--修正系數(shù)，m取值范圍0. 8~1. 2 ; [6] .不同時段的污泥排放量F (q，t)，求解方程組，得到當(dāng)天的排泥方式；
其中：MIN--最小值； [7] .控制器（6)根據(jù)得到的排泥方式，通過變頻器（7)定時啟動或停止剩余污泥泵 (81)； [8] .重復(fù)4~7步驟； [9] .選擇穩(wěn)定模式時，利用進(jìn)水流量計Fl (50)檢測進(jìn)水日流量Qi，利用回流污泥流量 計F2 (51)檢測回流污泥日流量Qr，利用出水流量計F3 (53)檢測回流污泥日流量Qe ; [10] .利用下列的式（4)計算排泥濃度：
其中：(；s"-一修正的回流污泥濃度（mg/L); Qi--進(jìn)水日平均流量（m3/d); Qr一一回流污泥日平均流量（m3/d); Qe一一出水日平均流量（m3/d); Css一一出水中的日平均污泥濃度（mg/L); Qw--剩余污泥日平均排放量（m3/d); d--修正系數(shù)，取0.7~1.0 ; [11] .控制器（6)根據(jù)得到的排泥量，利用變頻器（7)控制剩余污泥泵的頻率，使剩余 污泥流量計達(dá)到計算的排泥量大??； [12] ·重復(fù)9~11步驟。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種動態(tài)下污水處理廠剩余污泥泵優(yōu)化運(yùn)行控制裝置及方法，通過曝氣池進(jìn)水管安裝進(jìn)水流量計，用于測量待處理水量；曝氣池底部經(jīng)過內(nèi)回流污泥泵連接至缺氧池底部；曝氣池上部與二沉池上部聯(lián)通；二沉池下部通過外回流污泥泵、回流污泥流量計與厭氧池進(jìn)水管線聯(lián)通；二沉池底部的污泥排放管上依次安裝剩余污泥泵和剩余污泥流量計，用于測量和調(diào)節(jié)剩余污泥排放量，保證剩余污泥泵在節(jié)能的前提下保證排泥的穩(wěn)定，并得到準(zhǔn)確的好氧泥齡計算值，本發(fā)明根據(jù)峰平谷電費(fèi)和泥齡排放剩余污泥，使剩余污泥泵在成本節(jié)約的前提下保證排泥的穩(wěn)定，從而實現(xiàn)高效穩(wěn)定的污水脫氮除磷處理效果。
【IPC分類】F04D15-00, C02F9-14
【公開號】CN104763644
【申請?zhí)枴緾N201410460623
【發(fā)明人】王佳偉, 李偉, 劉偉巖, 于斕, 劉小杏, 吳春江
【申請人】北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2014年9月11日