動態(tài)下污水處理廠剩余污泥泵優(yōu)化運行控制裝置及方法
【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)物的負荷，導(dǎo)致湖泊、河流、水庫等自然水體頻繁爆發(fā)藍藻，出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，進而引起 水體發(fā)黑，嚴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。
[0003] 剩余污泥累的運行控制是強化生物脫氮除磯污水處理工藝運行控制的重要環(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行時間。由于進水負荷日變化 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 和準確性目前難W達到控制要求，因此，剩余污泥排放量難W準確計算，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)定運行。另一方面，峰平谷電費 差距較大，而剩余污泥累存在間隙運行的可能，污水處理廠通常采用的連續(xù)運行模式造成 剩余污泥累運行電費較高。因此，需要對現(xiàn)有剩余污泥累的運行控制模式進行改進，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 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)化運行控制裝置及方法，具 體的是根據(jù)峰平谷電費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；曝氣池進水管 安裝進水流量計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引進一步地，為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的進水流量計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)化運行控制裝置進行的控制方法為：
[0010] 山.啟動控制器，在控制器中輸入電費峰平谷函數(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,利用進水流量計 FU50)檢測進水日流量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，利用進水流量計FI實時檢測進水流量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)進水管安裝進水流量計 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所述的運行控制裝置，其特征在于，進水流量計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)化運行 控制裝置進行控制的方法，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，利用進水流量計 Fl (50)檢測進水日流量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，利用進水流量計Fl (50)實時檢測進水流量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，利用進水流量計Fl (50)檢測進水日流量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)化運行控制裝置及方法，通過曝氣池進水管安裝進水流量計，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，并得到準確的好氧泥齡計算值，本發(fā)明根據(jù)峰平谷電費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