[发明专利]污水处理厂化学除磷自动控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明属于一种污水处理技术，一种污水化学除磷处理控制技术，具体的是根据进水水量和进出水磷浓度及时自动调整化学除磷药剂的投加量，使污水的除磷处理效果更好的装置及方法。

背景技术

在国内很多污水处理厂大多都采用生物除磷为主、化学除磷为辅的方法作为污水处理的除磷方法。传统化学除磷通常在曝气池末端投加除磷药剂，其投加方法包括：恒定量投加、根据进水负荷的前馈控制投加、根据投药点的磷浓度反馈控制投加等方法。由于污水处理厂进水磷负荷存在较大的季节性和昼夜变化，采用这些方法在实际运行过程中大存在一些问题：1、恒定量投加对进水负荷的变化不能及时准确的作出反应，不能对投加量及时作出调整，往往必须提高投加量以适应高峰负荷，使化学除磷的药剂利用率低，增加了资源消耗，提高了处理成本；2、过分依赖仪表造成系统运行不可靠：根据进水负荷的前馈控制投加和根据投药点磷浓度的反馈控制投加均完全依赖于进水磷浓度或投加点磷浓度的实时监测，而磷在线监测仪表投资成本高、维护要求高，磷浓度监测点的进水和曝气池末端水样中由于含有大量的污泥等污染物质，造成磷在线仪表的维护量显著增加，污水处理厂往往难以及时维护，使化学除磷系统不能正常运行。基于以上问题分析，需要对现有污水处理的化学除磷控制系统进行改进，使除磷药剂的投加量得到精确、及时和稳定的控制。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种污水处理厂化学除磷自动控制装置及控制方法。这种控制装置和方法是根据进水水量和进出水磷浓度及时自动调整化学除磷药剂的投加量，能够保证污水化学除磷处理单元的药剂投加量得到精确及时的控制，并使化学除磷处理工艺稳定高效地运行。

本发明的目的是由下述技术方案实现的：污水处理厂化学除磷自动控制装置，设有依序连通的初沉池、生物反应池和二沉池，初沉池设有进水管，二沉池设有进水管和排水管，二沉池的进水管与加药泵、储药罐和加药管道连通，其特征是：在初沉池的进水管上装有在线流量计，加药泵与二沉池连通的加药管道上装有药剂流量计，所述加药泵装有控制其流量的在线PLC和变频器，在二沉池的排水管道上装有在线磷酸盐测定仪，另外设有控制器，该控制器与所述在线流量计和在线PLC和变频器、药剂流量计、在线磷酸盐测定仪进行信号和控制连接。

上述污水处理厂污水化学除磷自动控制装置进行控制的方法，其特征是包括以下步骤：

1)根据药剂供应商提供资料，确定药剂浓度Cy，除磷药剂分子量Me，除磷药剂密度ρ；根据出水标准要求，确定二沉池出水磷浓度设定值Ceff；确定三价金属盐和化学药剂去除磷的摩尔比系数f为1.2；对生物反应池进水进行一次手工24小时取样，检测磷浓度Cin_0，得到的24个数组为预设进水磷浓度控制数组：Cin_0(i)如下，其中i为1-24；在控制器中输入上述数据；

2)第d天手工检测生物反应池进水COD浓度CODin_d；第d天手工在t时刻检测生物反应池进水磷浓度Cin_d(t)，其中，d为系统运行第d天，计算与预存数组的偏差：Δ_d＝Cin_d(t)-Cin_0(t)，单位为mg/L，预设进水磷浓度控制数组变化值为Δ_d(mg/L)，重新生成当日进水磷浓度控制数组，即Cin_d(i)＝Cin_0(i)+Δ_d；上述数据输入控制系统；

3)采集进水流量计信号Q(t)计算输入控制器的进水流量；

Qk(t)＝Q(t-m)    公式(1)

Qk(t)-t时刻加药点流量(m3/s)；

Q(t-m)-(t-m)时刻，进水流量(m3/s)

m-流量滞后系数，(h)

4)计算当前时刻加药点所对应的生物反应池进水磷浓度

Cdos(t)＝Cin_d(t-n)    公式(2)

式中Cdos(t)-加药点磷浓度控制数组(mg/L)；

Cin_d(t-n)-生物反应池进水磷浓度控制数组(mg/L)

n-浓度滞后系数，(h)

5)根据公式(3)计算需要的加药量