[发明专利]用于带有膜生物反应器的污水处理厂的控制系统

权利要求书

1.一种用于污水处理厂的先进控制系统，其包括：

膜生物反应器(MBR)系统，其包括多个膜模块或单元、用于控制通过所述膜模块或单元的废水流的一个或多个泵和阀、以及用于测量一个或多个MBR测得参数的多个传感器，所述参数选自于由流入所述膜模块或单元的流的温度、进入所述膜模块或单元的流的流动速率、离开所述膜模块或单元的污物流的流动速率、离开所述膜模块或单元的渗透物流的流动速率、进入所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的渗透物流的压力所组成的组；

一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收对应于来自所述多个传感器所测得MBR参数的信号；(ii)计算一个或多个MBR计算参数，这些参数包括在上游生物池中的摄氧速率(OUR)、或膜传导率(F_XC)；(iii)将一个或多个计算出的MBR参数与规定的设定点或期望的范围进行比较；并且(iv)将控制信号发送到所述一个或多个泵或者到一个或多个阀，以调整通过MBR系统的流、或者调整至与其对应的上游生物池的流入物流。

2.一种用于污水处理厂的先进控制系统，其包括：

膜生物反应器(MBR)系统，其包括多个膜模块或单元、用于控制通过所述膜模块或单元的废水流的一个或多个泵和阀、以及用于测量一个或多个MBR测得参数的多个传感器，所述参数选自于由流入所述膜模块或单元的流的温度、进入所述膜模块或单元的流的流动速率、离开所述膜模块或单元的污物流的流动速率、离开所述膜模块或单元的渗透物流的流动速率、进入所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的流的压力、离开所述膜模块或单元的渗透物流的压力所组成的组；

一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收对应于来自所述多个传感器所测得MBR参数的信号；(ii)计算膜传导率(F_XC)；(iii)将计算出的膜传导率(F_XC)与规定的设定点进行比较；并且(iv)当膜传导率下降低于最小设定点时，启动膜清洗循环。

3.一种用于污水处理厂的先进控制系统，其包括：

曝气或生物池；

膜生物反应器(MBR)系统，其包括一个或多个膜模块、用于控制通过所述膜模块的废水流的一个或多个泵和阀；以及

一个或多个基于微处理器的控制器，其：(i)接收来自多个传感器的信号，所述多个传感器与曝气池相关联包括溶解氧(DO)探头；(ii)计算或估计在所述曝气池中的摄氧速率(OUR)；(iii)将OUR与规定的设定点或期望的范围进行比较；并且(iv)将控制信号发送到MBR系统内的所述一个或多个泵或阀，以调整通过所述膜模块的废水流、或者调整至与其对应的所述曝气或生物池的流入物流。

4.根据权利要求1-3所述的先进控制系统，其中，所述MBR系统是外部或交叉流MBR系统。

5.根据权利要求1-3所述的先进控制系统，其中，所述MBR系统是浸入式或低压MBR系统。

6.根据权利要求1-3所述的先进控制系统，其中，所述基于微处理器的控制器还产生信号，该信号在所述一个或多个计算出的MBR参数、所述膜传导率(F_XC)、或OUR在所述规定的设定点或范围之外时，激活警报以通知污水处理厂操作者。

7.根据权利要求2或3所述的先进控制系统，其中，所述OUR使用以下参数中的一个或多个来进行估计或计算：溶解氧水平、作为时间的函数的溶解氧中的改变、空气/氧气的流量、曝气池容积、质量传输系数、以及可氧化污染物的测量。

8.根据权利要求7所述的先进控制系统，其中，所述OUR使用下列公式来进行估计或计算：

其中DO为溶解氧水平；dDO/dt为作为时间的函数的溶解氧中的改变；Q为空气/氧气流量；V为曝气池容积，DO_in是在流入物的溶解氧水平；DO_sat是在饱和下的溶解氧水平，并且K_La是确定的质量传输系数。