一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)及方法，用于精確控制污水處理工藝中的出水氨氮，該氨氮控制系統(tǒng)中級(jí)聯(lián)有外回路和內(nèi)回路兩個(gè)控制回路，外回路為氨氮-溶解氧設(shè)定值控制回路；內(nèi)回路為溶解氧設(shè)定值-曝氣量控制回路，本發(fā)明首先借助于數(shù)學(xué)模型求解將反應(yīng)池的實(shí)際氨氮值穩(wěn)定在其目標(biāo)值所需要的溶解氧，將該溶解氧值設(shè)定為反應(yīng)池的溶解氧設(shè)定值；然后通過溶解氧控制器調(diào)節(jié)曝氣量，使得反應(yīng)池的溶解氧穩(wěn)定在設(shè)定值附近。本發(fā)明能夠達(dá)到直接影響或控制生化池出水氨氮的目的；有助于脫氮過程的優(yōu)化，緩解當(dāng)前脫氮工藝中普遍存在的過量曝氣或不足的弊端，提升污水廠出水氨氮的去除效果和節(jié)能降耗水平。
【專利說明】一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理中氨氮量自動(dòng)化控制【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種生物處理污 水工藝中基于精確曝氣系統(tǒng)的氨氮控制系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)發(fā)展、城市化和工業(yè)化的進(jìn)程，大量未經(jīng)充分處理的生活、工業(yè)廢水被排 入自然水體，使得水污染現(xiàn)象成為危及水環(huán)境和用水安全的嚴(yán)重問題。在水污染問題中，水 體的富營(yíng)養(yǎng)化尤為突出，而氮、磷這兩種營(yíng)養(yǎng)元素在其中起到了主要的作用。因此，對(duì)污水 中氮、磷元素的去除，已經(jīng)成為城市污水處理廠必備的基本功能，國(guó)家出臺(tái)的控制污染物排 放的標(biāo)準(zhǔn)也對(duì)氮、磷的減排提出了嚴(yán)格的要求。
[0003] 當(dāng)前，污水處理廠脫氮的主流方式，仍然依賴于硝化和反硝化過程，即基于A20及 其變型的活性污泥工藝。常規(guī)的硝化-反硝化脫氮工藝，往往存在著效率不高、能耗較大等 缺陷。由于硝化過程是一個(gè)好氧的過程，因此需要一定的曝氣量以促成硝化反應(yīng)進(jìn)行，以促 使出水氨氮達(dá)標(biāo)。但是過多的曝氣量會(huì)帶來能耗上的浪費(fèi)，雖然有利于氨氮的去除，然而由 于內(nèi)回流的作用，可能給缺氧區(qū)的反硝化過程帶來影響，抑制反硝化過程的進(jìn)行，造成總氮 的去除效果不夠理想。因此在脫氮過程中曝氣量并非越大越好，而是需要恰到好處，既能滿 足硝化需求，又不需要過高以免造成能耗的浪費(fèi)和影響反硝化。這就對(duì)脫氮過程提出了精 確曝氣的控制要求，以實(shí)現(xiàn)"按需供氣"。
[0004] 精確曝氣系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱AVS)是一種基于活性污泥數(shù)學(xué)模型和鼓風(fēng)機(jī)-閥門聯(lián)合控 制的技術(shù)手段，用于污水廠的精細(xì)化控制，通過設(shè)置能夠使出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的溶解氧目標(biāo)值， 促使鼓風(fēng)機(jī)輸出并由閥門分配能使好氧區(qū)的溶解氧達(dá)到目標(biāo)值的氣量。這一技術(shù)手段在基 本保證出水達(dá)標(biāo)的前提下，節(jié)省了曝氣量，也就是能耗，即以較小的代價(jià)或能耗實(shí)現(xiàn)預(yù)期出 水達(dá)標(biāo)。
[0005] 如圖1所示，精確曝氣系統(tǒng)的控制原理示意圖，精確曝氣系統(tǒng)能夠?qū)娘L(fēng)機(jī)和受 控曝氣單元的氣量分配進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，根據(jù)實(shí)際水質(zhì)水量數(shù)據(jù)智能分配每個(gè)溶解氧控制區(qū) 的供氣量，自動(dòng)調(diào)整氣體流量設(shè)定值，按需曝氣?？傂铓饬客ㄟ^現(xiàn)場(chǎng)每個(gè)受控曝氣單元根據(jù) 水量、水質(zhì)等信號(hào)通過模型進(jìn)行計(jì)算，并由系統(tǒng)控制柜向鼓風(fēng)機(jī)主控柜MCP發(fā)出指令，通過 鼓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉或變頻器進(jìn)行氣量調(diào)節(jié)；同時(shí)調(diào)節(jié)多個(gè)電動(dòng)空氣流量調(diào)節(jié)閥的開度，使受控曝 氣單元支管內(nèi)的實(shí)際氣量達(dá)到所需氣量，起到了氣量分配的作用。
[0006] 精確曝氣系統(tǒng)能把曝氣池內(nèi)溶解氧控制在0. 5?5. Omg/L之間的任一設(shè)定值，控 制精度在設(shè)定值的±〇. 5mg/L范圍內(nèi)，以滿足好氧段內(nèi)不同區(qū)域內(nèi)對(duì)溶解氧濃度的不同要 求，如圖2所示。
[0007] 但是，現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)的控制方式和控制目標(biāo)只是間接影響或控制溶解氧這一 出水水質(zhì)的手段。而出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)不涉及到溶解氧，而針對(duì)的是化學(xué)需氧量（COD)、氨氮等， 因此現(xiàn)有的精確曝氣系統(tǒng)尚不能達(dá)到直接控制生化池出水氨氮的目的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)及方法，克服現(xiàn) 有技術(shù)的缺陷，在現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上作出改進(jìn)，采用氨氮-溶解氧-氣量三者之間 級(jí)聯(lián)的控制方式，通過設(shè)置的氨氮目標(biāo)值，精確控制使污水中的氨氮值達(dá)到目標(biāo)值所需的 曝氣量，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上，節(jié)省曝氣量，即以最小的代價(jià)或能耗實(shí)現(xiàn)預(yù)期的出 水達(dá)標(biāo)。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0010] 一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，所述氨氮控制系統(tǒng)包括數(shù)學(xué)模型，溶 解氧控制器，受控曝氣裝置和污水反應(yīng)池，所述污水反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有溶解氧測(cè)量?jī)x和氨氮 測(cè)量?jī)x，所述氨氮測(cè)試儀測(cè)出反應(yīng)池內(nèi)的氨氮實(shí)際值，所述數(shù)學(xué)模型根據(jù)所述氨氮實(shí)際值 和設(shè)置的氨氮目標(biāo)值，設(shè)定反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到目標(biāo)值的溶解氧設(shè)定值；所述溶解氧測(cè)量 儀測(cè)得反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧實(shí)際值，所述溶解氧控制器根據(jù)所述溶解氧設(shè)定值和溶解氧實(shí)際 值控制所述受控曝氣裝置向反應(yīng)池內(nèi)輸出能使氨氮達(dá)到目標(biāo)值的氣量。
[0011] 優(yōu)選地，所述氨氮測(cè)量?jī)x包括第一在線式氨氮儀和第二在線式氨氮儀所述第一 在線式氨氮儀安裝在污水反應(yīng)池好氧段的前端，用于測(cè)量好氧段前端的氨氮實(shí)際值；所述 第二在線式氨氮儀安裝在污水反應(yīng)池好氧段從前往后的1/2?3/4處，用于測(cè)量好氧段 1/2?3/4處的氨氮實(shí)際值。
[0012] 優(yōu)選地,所述氨氮控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)定所述溶解氧設(shè)定值。
[0013] 優(yōu)選地，所述氨氮控制系統(tǒng)通過人工動(dòng)態(tài)時(shí)序或全自動(dòng)方式來動(dòng)態(tài)設(shè)定所述溶解 氧設(shè)定值。
[0014] 優(yōu)選地，所述人工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式通過人工給出一個(gè)進(jìn)水周期內(nèi)的溶解氧設(shè)定序 列，所述氨氮控制系統(tǒng)根據(jù)所述溶解氧設(shè)定序列，實(shí)現(xiàn)溶解氧設(shè)定值的動(dòng)態(tài)設(shè)定。
[0015] 優(yōu)選地，所述全自動(dòng)方式為所述氨氮控制系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)的進(jìn)水、出水工況，實(shí) 時(shí)設(shè)定出溶解氧設(shè)定值。
[0016] 優(yōu)選地，根據(jù)所述溶解氧設(shè)定值和溶解氧實(shí)際值控制污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到目 標(biāo)值所需的曝氣量。
[0017] 本發(fā)明還提供了另外一個(gè)技術(shù)方案：一種生物處理污水工藝中的氨氮控制方法， 用于精確控制污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到目標(biāo)值所需的曝氣量，包括：
[0018] 測(cè)量污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮實(shí)際值；
[0019] 根據(jù)所述氨氮實(shí)際值和已設(shè)置的氨氮目標(biāo)值動(dòng)態(tài)設(shè)定溶解氧設(shè)定值；
[0020] 測(cè)量污水反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧實(shí)際值；
[0021] 根據(jù)所述溶解氧設(shè)定值和溶解氧實(shí)際值控制污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到目標(biāo)值所 需的曝氣量。
[0022] 進(jìn)一步，所述動(dòng)態(tài)設(shè)定溶解氧設(shè)定值的方式為人工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式或全自動(dòng)方式。
[0023] 又，所述人工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式為通過人工給出一個(gè)進(jìn)水周期內(nèi)的溶解氧設(shè)定序列， 根據(jù)所述溶解氧設(shè)定序列，實(shí)現(xiàn)溶解氧設(shè)定值的動(dòng)態(tài)設(shè)定。
[0024] 再有，所述全自動(dòng)方式為根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)的進(jìn)水、出水工況，實(shí)時(shí)設(shè)定出溶解氧設(shè)定 值。
[0025] 本發(fā)明是現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)的拓展，采取級(jí)聯(lián)控制方式，首先借助于數(shù)學(xué)模型求 解將反應(yīng)池的實(shí)際氨氮值穩(wěn)定在其目標(biāo)值所需要的溶解氧，將該溶解氧值設(shè)定為反應(yīng)池的 溶解氧設(shè)定值；然后，通過溶解氧控制器調(diào)節(jié)曝氣量，使得反應(yīng)池的溶解氧穩(wěn)定在設(shè)定值附 近。本發(fā)明能根據(jù)進(jìn)水因素、環(huán)境因素以及工藝控制目標(biāo)的變化而全自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)溶解氧 設(shè)定，也可人工按時(shí)序設(shè)定序列動(dòng)態(tài)設(shè)定溶解氧，并在此基礎(chǔ)上計(jì)算出需氣量，然后借助精 確曝氣系統(tǒng)來達(dá)成按需供氣、配氣的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)優(yōu)化和節(jié)能降耗。
[0026] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0027] 1、本發(fā)明根據(jù)時(shí)刻變化的進(jìn)水流量、進(jìn)水COD和進(jìn)水氨氮等，實(shí)時(shí)計(jì)算出降解這 些氨氮所需的曝氣量，達(dá)到直接影響或控制生化池出水氨氮的目的。
[0028] 2、本發(fā)明有助于脫氮過程的優(yōu)化，緩解當(dāng)前脫氮工藝中普遍存在的過量曝氣或不 足的弊端，提升污水廠出水氨氮的去除效果和節(jié)能降耗水平。
[0029] 3、本發(fā)明進(jìn)行動(dòng)態(tài)溶解氧的設(shè)定，實(shí)時(shí)給出各溶解氧控制區(qū)的溶解氧設(shè)定值，并 根據(jù)溶解氧實(shí)際值動(dòng)態(tài)自動(dòng)調(diào)整溶解氧在其設(shè)定值附近，避免溶解氧設(shè)定響應(yīng)不及時(shí)給污 水處理工藝和出水帶來影響。
[0030] 4、本發(fā)明氨氮控制系統(tǒng)能把曝氣池內(nèi)氨氮控制在0. 5?20. Omg/L之間的任一設(shè) 定值，控制精度在設(shè)定值的±〇.5mg/L范圍內(nèi)，以滿足好氧段內(nèi)不同區(qū)域內(nèi)對(duì)氨氮濃度的 不同要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031] 圖1是本發(fā)明現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)的控制原理不意圖；
[0032] 圖2是本發(fā)明現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)控制溶解氧設(shè)定值的范圍示意圖；
[0033] 圖3是本發(fā)明氨氮控制系統(tǒng)的控制原理示意圖；
[0034] 圖4是本發(fā)明氨氮控制系統(tǒng)安裝在線式氨氮儀的示意圖；
[0035] 圖5是本發(fā)明人工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式設(shè)定的溶解氧值的格式示意圖；
[0036] 圖6是本發(fā)明全自動(dòng)的溶解氧設(shè)定控制的原理示意圖；
[0037] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例污水處理廠工藝的流程示意圖；
[0038] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例反應(yīng)池內(nèi)氨氮儀具體布置示意圖；
[0039] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例人工動(dòng)態(tài)溶解氧設(shè)定下的控制品質(zhì)示意圖；
[0040] 圖10是本發(fā)明實(shí)施例中各氨氮儀測(cè)得的出水氨氮曲線示意圖；
[0041] 圖11是本發(fā)明氨氮控制方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042] 下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。
[0043] 本發(fā)明所揭示的一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，用于直接根據(jù)出水水 質(zhì)的氨氮目標(biāo)值，精確控制使反應(yīng)池內(nèi)達(dá)到氨氮的目標(biāo)值所需的曝氣量，適用于各種主流 的活性污泥處理工藝。
[0044] 污水生化處理系統(tǒng)中影響氨氮降解的因素主要有溫度、溶解氧、停留時(shí)間、污泥齡 或污泥濃度等，在這些因素中，對(duì)于開放性的系統(tǒng)，只有溶解氧能夠被控制。因此，本發(fā)明氨 氮控制系統(tǒng)的原理是根據(jù)時(shí)刻變化的進(jìn)水流量、進(jìn)水COD和進(jìn)水氨氮等，時(shí)刻計(jì)算出降解 這些氨氮所需的曝氣量，以使出水COD和氨氮能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。
[0045] 如圖3所示，本發(fā)明的氨氮控制系統(tǒng)包括污水反應(yīng)池1，數(shù)學(xué)模型2,溶解氧控制器 3及受控曝氣裝置4;污水反應(yīng)池內(nèi)包括依次相連的厭氧段、缺氧段和好氧段，在反應(yīng)池的 好氧段設(shè)置溶解氧測(cè)量?jī)x5和氨氮測(cè)量?jī)x6,分別用于測(cè)量好氧段的溶解氧實(shí)際值和氨氮 實(shí)際值。
[0046] 本發(fā)明借助于數(shù)學(xué)模型求解出將氨氮實(shí)際值穩(wěn)定在其目標(biāo)值所需要的溶解氧，將 該溶解氧值設(shè)定為溶解氧控制器的溶解氧設(shè)定值；溶解氧控制器根據(jù)溶解氧設(shè)定值和溶 解氧實(shí)際值調(diào)節(jié)受控曝氣裝置的曝氣量，使得反應(yīng)池內(nèi)的控制區(qū)的溶解氧穩(wěn)定在設(shè)定值附 近。
[0047] 與現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)通過控制鼓風(fēng)機(jī)-閥門系統(tǒng)輸出使污水反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧 達(dá)到目標(biāo)值的氣量，從而間接影響或控制反應(yīng)池出水水質(zhì)的技術(shù)不同，本發(fā)明在現(xiàn)有精確 曝氣系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用級(jí)聯(lián)控制方式，通過控制鼓風(fēng)機(jī)-閥門系統(tǒng)輸出使污水反應(yīng)池內(nèi) 的氨氮達(dá)到目標(biāo)值的氣量，實(shí)現(xiàn)直接影響或控制反應(yīng)池內(nèi)出水氨氮的目的。
[0048] 具體地，本發(fā)明控制系統(tǒng)中級(jí)聯(lián)有兩個(gè)控制回路，分別為外回路和內(nèi)回路，其中， 外回路為氨氮-溶解氧設(shè)定值控制回路，即為本發(fā)明在現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)的控制回路上級(jí) 聯(lián)的一個(gè)控制回路；內(nèi)回路為溶解氧設(shè)定值-曝氣量控制回路，即為現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)的 控制回路，兩個(gè)回路通過溶解氧設(shè)定值關(guān)聯(lián)在一起。
[0049] 根據(jù)本發(fā)明氨氮控制系統(tǒng)的控制原理，在反應(yīng)池好氧段的不同位置設(shè)置多臺(tái)在線 式氨氮儀，以設(shè)置兩臺(tái)在線式氨氮儀為例，如圖4所示，在好氧段的前端安裝一臺(tái)在線式氨 氮儀7,作為檢測(cè)儀表，用于檢測(cè)好氧段起始的氨氮實(shí)際值；在好氧段的1/2?3/4處（優(yōu) 選2/3處）安裝另一臺(tái)在線式氨氮儀8作為檢控儀表，用于測(cè)量出好氧段1/2?3/4處的 氨氮實(shí)際值，從而設(shè)置和控制氨氮目標(biāo)值。
[0050] 下面為了描述簡(jiǎn)便，將好氧段的前端到其2/3處的區(qū)域定義為好氧段1，好氧段的 2/3處到其末端的區(qū)域定義為好氧段2。
[0051] 溶解氧測(cè)量?jī)x對(duì)應(yīng)在線式氨氮儀也設(shè)置兩臺(tái)，分別用于測(cè)量好氧段1和好氧段2 的溶解氧實(shí)際值。
[0052] 由于在線式氨氮儀的安裝位置不同，數(shù)學(xué)模型則需要計(jì)算出氨氮濃度從好氧段的 前端降低到其2/3處所需的曝氣量及從好氧段2/3處到好氧段末端所需的曝氣量，并經(jīng)過 轉(zhuǎn)換，最終分別以好氧段1所需的溶解氧設(shè)定值，及好氧段2所需的溶解氧設(shè)定值輸出。
[0053] 與現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)通過人工方式來設(shè)定溶解氧設(shè)定值不同的是， 本發(fā)明的氨氮控制系統(tǒng)根據(jù)進(jìn)水因素、環(huán)境因素以及工藝控制目標(biāo)的變化而進(jìn)行動(dòng)態(tài)溶解 氧的設(shè)定，以滿足出水氨氮達(dá)標(biāo)的要求。
[0054] 具體地，本發(fā)明氨氮控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)溶解氧設(shè)定，可以通過人工動(dòng)態(tài)時(shí)序和全自 動(dòng)這兩種方式來實(shí)現(xiàn)。
[0055] 其中，人工動(dòng)態(tài)時(shí)序設(shè)定是通過人工給出一個(gè)進(jìn)水周期內(nèi)的溶解氧設(shè)定序列，數(shù) 學(xué)模型根據(jù)該溶解氧設(shè)定序列，利用建立的函數(shù)關(guān)系式，實(shí)現(xiàn)各溶解氧的動(dòng)態(tài)設(shè)定，一般一 個(gè)進(jìn)水周期為24小時(shí)，一個(gè)進(jìn)水周期可分為多個(gè)時(shí)段；如圖5所示，為人工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式設(shè) 定的溶解氧值的格式示例圖。
[0056] 如圖6所示，其為全自動(dòng)的溶解氧設(shè)定控制，是基于進(jìn)水、出水工況，如進(jìn)水水量、 進(jìn)水C0D、進(jìn)水氨氮濃度、出水C0D、出水氨氮濃度等工況，實(shí)時(shí)給出各溶解氧控制區(qū)的溶解 氧設(shè)定值。
[0057] 由于整個(gè)污水處理廠的運(yùn)行是不斷變化和刷新的，因而溶解氧動(dòng)態(tài)設(shè)定控制器內(nèi) 設(shè)置一個(gè)動(dòng)態(tài)策略，溶解氧動(dòng)態(tài)設(shè)定控制器根據(jù)該動(dòng)態(tài)策略動(dòng)態(tài)調(diào)整溶解氧設(shè)定值，否則 會(huì)出現(xiàn)由于響應(yīng)不及時(shí)，會(huì)給工藝和出水帶來影響。
[0058] 如以全自動(dòng)設(shè)定控制上述圖2中好氧段的溶解氧值為例，若第二在線氨氮儀的讀 數(shù)高于達(dá)標(biāo)線處的氨氮設(shè)定值，如圖中的曲線3所示，則根據(jù)動(dòng)態(tài)策略提高好氧段2的溶解 氧設(shè)定值；若第二在線氨氮儀讀數(shù)低于達(dá)標(biāo)線處的氨氮設(shè)定值，如曲線1所示，則減少好氧 段2的溶解氧設(shè)定值。
[0059] 本發(fā)明的核心算法與現(xiàn)有精確曝氣系統(tǒng)一樣，都是基于國(guó)際水協(xié)（IWA)提出的活 性污泥數(shù)學(xué)模型ASM系列，用于定量描述污水生化處理中的有機(jī)物降解、硝化、反硝化和除 磷等過程。
[0060] 本發(fā)明的氨氮控制系統(tǒng)會(huì)采集污水處理工藝相關(guān)的大量數(shù)據(jù)，并對(duì)所有這些數(shù)據(jù) 進(jìn)行預(yù)處理運(yùn)算，包括濾波、降噪等合理化處理，使采集的數(shù)據(jù)與實(shí)際工況相對(duì)應(yīng)；再根據(jù) 好氧段的前端氨氮儀表實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)模型，動(dòng)態(tài)時(shí)實(shí)設(shè)定溶解氧設(shè)定值，溶 解氧控制器根據(jù)溶解氧設(shè)定值及實(shí)測(cè)溶解氧值，控制輸出使反應(yīng)池內(nèi)氨氮達(dá)到目標(biāo)值所需 的曝氣流量，作為系統(tǒng)相應(yīng)控制單元的需氣量。
[0061] 以好氧段1的溶解氧的目標(biāo)設(shè)定值的算法為例，簡(jiǎn)述其計(jì)算原理：
[0062] 通過ASM模型建立氨氮的物料平衡方程：

【權(quán)利要求】
1. 一種生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氨氮控制系統(tǒng)包括數(shù) 學(xué)模型，溶解氧控制器，受控曝氣裝置和污水反應(yīng)池，所述污水反應(yīng)池內(nèi)設(shè)置有溶解氧測(cè)量 儀和氨氮測(cè)量?jī)x，所述氨氮測(cè)試儀測(cè)出反應(yīng)池內(nèi)的氨氮實(shí)際值，所述數(shù)學(xué)模型根據(jù)所述氨 氮實(shí)際值和設(shè)置的氨氮目標(biāo)值，設(shè)定反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到目標(biāo)值的溶解氧設(shè)定值；所述溶 解氧測(cè)量?jī)x測(cè)得反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧實(shí)際值，所述溶解氧控制器根據(jù)所述溶解氧設(shè)定值和溶 解氧實(shí)際值控制所述受控曝氣裝置向反應(yīng)池內(nèi)輸出能使氨氮達(dá)到目標(biāo)值的氣量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氨 氮測(cè)量?jī)x包括第一在線式氨氮儀和第二在線式氨氮儀，所述第一在線式氨氮儀安裝在污水 反應(yīng)池好氧段的前端，用于測(cè)量好氧段前端的氨氮實(shí)際值；所述第二在線式氨氮儀安裝在 污水反應(yīng)池好氧段從前往后的1/2?3/4處，用于測(cè)量好氧段1/2?3/4處的氨氮實(shí)際值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氨 氮控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)設(shè)定所述溶解氧設(shè)定值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，其特征在于，所述氨 氮控制系統(tǒng)通過人工動(dòng)態(tài)時(shí)序或全自動(dòng)方式來動(dòng)態(tài)設(shè)定所述溶解氧設(shè)定值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，其特征在于，所述人 工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式通過人工給出一個(gè)進(jìn)水周期內(nèi)的溶解氧設(shè)定序列，所述氨氮控制系統(tǒng)根據(jù) 所述溶解氧設(shè)定序列，實(shí)現(xiàn)溶解氧設(shè)定值的動(dòng)態(tài)設(shè)定。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制系統(tǒng)，其特征在于，所述全 自動(dòng)方式為所述氨氮控制系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)的進(jìn)水、出水工況，實(shí)時(shí)設(shè)定出溶解氧設(shè)定值。
7. -種生物處理污水工藝中的氨氮控制方法，用于精確控制污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到 目標(biāo)值所需的曝氣量，其特征在于，包括： 測(cè)量污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮實(shí)際值； 根據(jù)所述氨氮實(shí)際值和已設(shè)置的氨氮目標(biāo)值動(dòng)態(tài)設(shè)定溶解氧設(shè)定值； 測(cè)量污水反應(yīng)池內(nèi)的溶解氧實(shí)際值； 根據(jù)所述溶解氧設(shè)定值和溶解氧實(shí)際值控制污水反應(yīng)池內(nèi)的氨氮達(dá)到目標(biāo)值所需的 曝氣量。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制方法，其特征在于，所述動(dòng) 態(tài)設(shè)定溶解氧設(shè)定值的方式為人工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式或全自動(dòng)方式。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制方法，其特征在于，所述人 工動(dòng)態(tài)時(shí)序方式為通過人工給出一個(gè)進(jìn)水周期內(nèi)的溶解氧設(shè)定序列，根據(jù)所述溶解氧設(shè)定 序列，實(shí)現(xiàn)溶解氧設(shè)定值的動(dòng)態(tài)設(shè)定。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的生物處理污水工藝中的氨氮控制方法，其特征在于，所述全 自動(dòng)方式為根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)的進(jìn)水、出水工況，實(shí)時(shí)設(shè)定出溶解氧設(shè)定值。
【文檔編號(hào)】C02F3/02GK104238586SQ201410520618
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】范岳峰, 胡曉東, 強(qiáng)雄偉 申請(qǐng)人:上海昊滄系統(tǒng)控制技術(shù)有限責(zé)任公司