[发明专利]一种实时控制生化反应池中曝气量的方法

权利要求书

1.一种实时控制生化反应池中曝气量的方法，包括：

步骤一，将监测仪置于反应池的进水端、池中、出水端；

步骤二，将监测仪采集的水质水量数据传递至中央控制系统，所述中央控制 系统中包括实时生化反应模型模块、智能转换模块和供气管网气体动力模型模块， 所述实时生化反应模型模块依据水质水量数据计算出反应池需氧量和溶解氧目标 值，所述智能转换模块根据反应池需氧量、溶解氧目标值和反应池中耗氧速率计算 得到生化反应池中供气量，所述供气管网气体动力模型模块依据供气量计算出反应 池的空气阀开度和风机压力数据；所述供气管网气体动力模型模块采用气体流量平 衡算法计算供气管网中各个空气阀的开度设定值、管网总管的总压设定值、风机的 运行状态的气体动力学参数，并将计算结果通过OPC接口反馈给中央控制系统；

步骤三，中央控制系统将空气阀开度和风机压力数据传递至执行机构；

步骤四，执行机构控制阀门的开合；

其中，所述方法还包括将污水进水进行预处理的步骤，具体为：将污水进水 依次通过进水井和初沉池，以利于生化反应池对污水的进一步处理；反应池中的污 水处理工艺采用改良型缺氧/好氧法组合工艺，即：在同一个反应池内平行设置两 条池渠，将70％的污水按传统好氧活性污泥法进行处理，另外30％的污水通过脱 氮和好氧硝化工艺处理，处理后的两股出水混合进人沉淀池进行泥水分离后经紫外 线消毒排放；两种工艺共用一个污泥回流系统；沉淀池采用平流式沉淀池，沉淀池 产生的剩余污泥经重力浓缩后由板框压滤机脱水后外运；

在所述方法中，曝气量控制系统分为3个控制层次，包括机侧手动控制层面、 区域控制层面和中央控制系统；最基础的控制层次主要是受控设备附近的机侧手动 控制层面，包括监测仪和执行机构；介于中央控制系统与机侧手动控制层面之间的 是以PLC为核心控制设备的区域控制层面；位于控制系统最顶层的是中央控制系 统。

2.如权利要求1所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中

所述步骤一还包括：所述生化反应池还包括一沉淀池，所述沉淀池包括污水 进口、污水出口、污泥出口、污泥回流口，所述污水进口与所述反应池的出水端相 连，所述反应池还包括一污泥回流端，所述污泥回流端与所述沉淀池的污泥回流口 相连，将监测仪置于沉淀池的污泥回流口；

所述步骤二还包括：所述实时生化反应模型模块依据水质水量数据计算出沉 淀池的污泥回流量；

所述步骤三还包括：中央控制系统将污泥回流量数据传递至执行机构。

3.如权利要求1或2所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述 水质水量数据包括流量、氨氮含量、硝酸盐含量数据。

4.如权利要求1或2所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中还包 括可编程逻辑控制器，所述监测仪通过可编程逻辑控制器与所述中央控制系统连 接。

5.如权利要求1或2所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述 实时生化反应模型模块、智能转换模块和供气管网气体动力模型模块通过用于过程 控制的对象连接和嵌入接口与中央控制系统连接。

6.如权利要求2所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述监测 仪包括氨氮监测仪、硝酸盐监测仪和水量监测仪。

7.如权利要求1或2所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述 实时生化反应模型模块包括仿真数学模型和实际运行过程中的相关干扰量。

8.如权利要求7所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述仿真 数学模型是仿真微生物呼吸过程，或是仿真有机碳的处理过程，或是仿真氨氮硝化 与反硝化过程，或是仿真污泥的回流过程的数学模型。

9.如权利要求8所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述仿真 数学模型为国际水协的活性污泥数学模型。

10.如权利要求2所述的实时控制生化反应池中曝气量的方法，其中所述执行 机构包括空气阀、风机和回流泵。