一種曝氣控制系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種曝氣控制系統(tǒng)及方法，該曝氣控制系統(tǒng)包括：曝氣池、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、曝氣單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括氧轉(zhuǎn)移效率測定儀、溶解氧測定儀；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀包括集氣罩、尾氣傳輸管；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀通過信號線將實時氧轉(zhuǎn)移效率值傳送到所述控制單元；所述尾氣傳輸管的一端與所述集氣罩頂部相連，另一端與所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀相連；所述溶解氧測定儀與所述控制單元連接；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀測定的氧轉(zhuǎn)換效率以及所述溶解氧測定儀測定的溶解氧濃度傳輸給所述控制單元；所述控制單元根據(jù)傳輸?shù)乃鲅蹀D(zhuǎn)換效率和所述溶解氧濃度來調(diào)節(jié)所述鼓風機。采用本發(fā)明專利技術(shù)的曝氣控制系統(tǒng)及方法能夠精確控制曝氣池內(nèi)的曝氣量。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及污水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種曝氣控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
曝氣系統(tǒng)是污水處理行業(yè)中非常重要的一部分，其能耗很大，約占污水廠運營總電耗的一半以上，同時表明在該部分的節(jié)能空間很大。在我國由于設(shè)計或工藝的原因使得相當一部分污水處理廠曝氣系統(tǒng)存在能耗過高的問題，主要表現(xiàn)為對供氣量控制不準，基本處于過度曝氣的狀態(tài)，從而造成曝氣系統(tǒng)的能耗增加。我國曝氣控制起步較晚，許多污水廠使用的仍然是人工操作與自動監(jiān)測相結(jié)合。目前國內(nèi)的曝氣控制方法主要有人工曝氣控制、半自動曝氣控制及全自動曝氣控制。人工操作主要是根據(jù)測定溶解氧濃度及出水水質(zhì)調(diào)節(jié)鼓風機風量，在這種操作下，穩(wěn)定性差，常常為了保證出水盡量達標，曝氣量會偏大且人工勞動強度大。半自動曝氣控制即便實現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳入控制室，同時也需要人工的頻繁介入，存在延遲，無法保證出水。全自動曝氣控制是污水廠曝氣控制策略發(fā)展的趨勢。而目前所存在的溶解氧控制法僅僅根據(jù)溶解氧(Dissolvedoxygen，DO)儀器的測量值來調(diào)控曝氣量，實質(zhì)上只是定性的決定了需要增加曝氣量還是減少曝氣量，并不能定量的決定需要增加或者減少的曝氣的量。對于采用氧化還原電位(Oxidation-ReductionPotential，ORP)和pH來進行曝氣控制的系統(tǒng)，由于ORP和pH與曝氣量并沒有直接的線性關(guān)系，且ORP值短期內(nèi)延時嚴重，在實際應(yīng)用中并不廣泛。以水質(zhì)指標作為前饋的曝氣控制，基本原理是通過污染物濃度來計算需要提供的氧氣量，但是污水水質(zhì)指標大多依靠實驗測定，測定時間需要數(shù)小時甚至數(shù)天，這對實時控制的作用不大。在線水質(zhì)檢測儀表也有數(shù)小時的延遲，且價格昂貴，尚未完全普及。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種曝氣控制系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)精確曝氣的目的。為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了如下方案：一種曝氣控制系統(tǒng)，包括：曝氣池、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、曝氣單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括氧轉(zhuǎn)移效率測定儀、溶解氧測定儀；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀包括集氣罩、尾氣傳輸管；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀通過信號線將實時氧轉(zhuǎn)移效率值傳送到所述控制單元；所述尾氣傳輸管的一端與所述集氣罩頂部相連，另一端與所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀相連；所述溶解氧測定儀與所述控制單元連接，所述溶解氧測定儀的檢測部伸入所述曝氣池中；所述控制單元包括控制柜、顯示器、控制器；所述顯示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜內(nèi)部；所述控制器與所述顯示器電連接；所述曝氣單元包括鼓風機、微孔曝氣器與流量計；所述流量計設(shè)置于所述微孔爆氣器和所述鼓風機之間的管路上，所述流量計和所述鼓風機均與所述控制單元連接；所述微孔曝氣器置于所述曝氣池底部；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀測定的氧轉(zhuǎn)換效率以及所述溶解氧測定儀測定的溶解氧濃度傳輸給所述控制單元；所述控制單元根據(jù)傳輸?shù)乃鲅蹀D(zhuǎn)換效率和所述溶解氧濃度來調(diào)節(jié)所述鼓風機?？蛇x的，具體包括：所述的集氣罩位于所述曝氣池液面上，所述集氣罩的集氣口一部分沒入混合液?？蛇x的，具體包括：所述微孔曝氣器上安裝有多個微孔曝氣頭；所述微孔曝氣頭的進口與所述鼓風機連通?？蛇x的，還包括：在線溫度探頭；所述在線溫度探頭與所述控制單元連接，所述在線溫度探頭的檢測部伸入所述曝氣池?？蛇x的，還包括：攪拌裝置，所述攪拌裝置的攪拌臂伸入所述曝氣池中。一種曝氣控制方法，所述方法應(yīng)用于所述曝氣控制系統(tǒng)，包括：獲取當前溶解氧濃度；獲取當前氧轉(zhuǎn)換效率；根據(jù)所述當前溶解氧濃度和所述當前氧轉(zhuǎn)移效率計算得到所述溶解氧值的期望曝氣量；所述期望曝氣量為達到所述溶解氧值所需要的曝氣量；獲取當前曝氣量；判斷所述當前曝氣量是否等于所述期望曝氣量，得到第一判斷結(jié)果；當?shù)谝慌袛嘟Y(jié)果表示所述當前曝氣量不等于所述期望曝氣量，則對鼓風機進行調(diào)節(jié)，直至所述當前曝氣量與所述期望曝氣量相等?？蛇x的，所述獲取當前曝氣量，具體包括：根據(jù)所述溶解氧濃度計算供氧量；根據(jù)所述供氧量計算所述當前曝氣量?？蛇x的，所述根據(jù)所述溶解氧濃度計算供氧量，具體包括：根據(jù)公式OTR＝KLa(C飽和值-C實際值)·V曝氣池計算所述供氧量；其中，OTR為供氧量，KLa為20℃下的氧氣轉(zhuǎn)移系數(shù)，C飽和值為混合液中飽和溶解氧值，C實際值為所述溶解氧測定儀測定的實時值，V曝氣池為曝氣池有效容積?？蛇x的，所述根據(jù)所述供氧量計算曝氣量，具體包括：根據(jù)公式計算所述曝氣量；其中，Q實為實際曝氣量，α為氧總轉(zhuǎn)移系數(shù)修正系數(shù)，T為實際污水溫度，β為飽和溶解氧修正系數(shù)，C實際值為溶解氧儀器測定的實時值，V曝氣池為曝氣池有效容積，k為曝氣修正系數(shù)，t控制周期為實際溶解氧值調(diào)整到設(shè)定值所需要的時間；C設(shè)定值為調(diào)控之后要達到的目標溶解氧濃度。根據(jù)本專利技術(shù)提供的具體實施例，本專利技術(shù)公開了以下技術(shù)效果：本專利技術(shù)采用氧轉(zhuǎn)換效率測定儀和溶解氧測定儀實時檢測的氧轉(zhuǎn)換效率和溶解氧，根據(jù)所述實際測量的氧轉(zhuǎn)換效率和溶解氧由控制器進行公式計算，從而能夠?qū)崿F(xiàn)實時在線精確曝氣的目的。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)實施例曝氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)實施例曝氣控制方法的流程圖；圖3為本專利技術(shù)實施例在SBR池中OTE隨曝氣時間的變化圖。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。本專利技術(shù)的目的是提供一種曝氣控制系統(tǒng)及方法，能夠?qū)崿F(xiàn)精確曝氣的目的。為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本專利技術(shù)作進一步詳細的說明。圖1為本專利技術(shù)實施例曝氣控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一種曝氣控制系統(tǒng)，包括：曝氣池101、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元103、曝氣單元；所述數(shù)據(jù)采集單元102包括氧轉(zhuǎn)移效率測定儀1021、溶解氧測定儀1022；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀1021包括集氣罩1023、尾氣傳輸管1024；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀1021通過信號線將實時氧轉(zhuǎn)移效率值傳送到所述控制單元103；所述尾氣傳輸管1024的一端與所述集氣罩1023頂部相連，另一端與所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀1021相連；所述溶解氧測定儀1022與所述控制單元103連接，所述溶解氧測定儀1022的檢測部伸入所述曝氣池101中；所述控制單元103包括控制柜、顯示器、控制器；所述顯示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜內(nèi)部；所述控制器與所述顯示器電連接；所述曝氣單元包括鼓風機1041、微孔曝氣器1042與流量計1043；所述流量計1043設(shè)置于所述微孔爆氣器1042和鼓風機1041之間的管路上，所述流量計1043和所述鼓風機1041均與所述控制單元103連接；所述微孔曝氣器1042置于所述曝氣池101底部；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀1021測定的氧轉(zhuǎn)換效率以及所述溶解氧測定儀1022測定的溶解氧濃度傳輸給所述控制單元103；所述控制單元103根據(jù)傳輸?shù)乃鲅蹀D(zhuǎn)換效本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種曝氣控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：曝氣池、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、曝氣單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括氧轉(zhuǎn)移效率測定儀、溶解氧測定儀；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀包括集氣罩、尾氣傳輸管；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀通過信號線將實時氧轉(zhuǎn)移效率值傳送到所述控制單元；所述尾氣傳輸管的一端與所述集氣罩頂部相連，另一端與所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀相連；所述溶解氧測定儀與所述控制單元連接，所述溶解氧測定儀的檢測部伸入所述曝氣池中；所述控制單元包括控制柜、顯示器、控制器；所述顯示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜內(nèi)部；所述控制器與所述顯示器電連接；所述曝氣單元包括鼓風機、微孔曝氣器與流量計；所述流量計設(shè)置于所述微孔爆氣器和所述鼓風機之間的管路上，所述流量計和所述鼓風機均與所述控制單元連接；所述微孔曝氣器置于所述曝氣池底部；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀測定的氧轉(zhuǎn)換效率以及所述溶解氧測定儀測定的溶解氧濃度傳輸給所述控制單元；所述控制單元根據(jù)傳輸?shù)乃鲅蹀D(zhuǎn)換效率和所述溶解氧濃度來調(diào)節(jié)所述鼓風機。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種曝氣控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：曝氣池、數(shù)據(jù)采集單元、控制單元、曝氣單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括氧轉(zhuǎn)移效率測定儀、溶解氧測定儀；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀包括集氣罩、尾氣傳輸管；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀通過信號線將實時氧轉(zhuǎn)移效率值傳送到所述控制單元；所述尾氣傳輸管的一端與所述集氣罩頂部相連，另一端與所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀相連；所述溶解氧測定儀與所述控制單元連接，所述溶解氧測定儀的檢測部伸入所述曝氣池中；所述控制單元包括控制柜、顯示器、控制器；所述顯示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜內(nèi)部；所述控制器與所述顯示器電連接；所述曝氣單元包括鼓風機、微孔曝氣器與流量計；所述流量計設(shè)置于所述微孔爆氣器和所述鼓風機之間的管路上，所述流量計和所述鼓風機均與所述控制單元連接；所述微孔曝氣器置于所述曝氣池底部；所述氧轉(zhuǎn)移效率測定儀測定的氧轉(zhuǎn)換效率以及所述溶解氧測定儀測定的溶解氧濃度傳輸給所述控制單元；所述控制單元根據(jù)傳輸?shù)乃鲅蹀D(zhuǎn)換效率和所述溶解氧濃度來調(diào)節(jié)所述鼓風機。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣控制系統(tǒng)，其特征在于，具體包括：所述的集氣罩位于所述曝氣池液面上，所述集氣罩的集氣口一部分沒入混合液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣控制系統(tǒng)，其特征在于，具體包括：所述微孔曝氣器上安裝有多個微孔曝氣頭；所述微孔曝氣頭的進口與所述鼓風機連通。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括：在線溫度探頭；所述在線溫度探頭與所述控制單元連接，所述在線溫度探頭的檢測部伸入所述曝氣池。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的曝氣控制系統(tǒng)，其特征...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅濤，
申請(專利權(quán))人：尚川北京水務(wù)有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11