[发明专利]一种基于耗氧速率测定仪的曝气控制系统与方法

权利要求书

1.利用曝气控制系统进行曝气控制的方法，所述曝气控制的方法包括以下步骤：

所述曝气控制系统，包括：数据采集单元、PLC控制单元与曝气单元，所述数据采集单元包括耗氧速率测定仪与溶解氧测定仪，所述曝气单元包括鼓风机、微孔曝气头与流量计，所述PLC控制单元包括控制柜与显示屏，所述控制柜中设置有控制软件，所述控制软件中包括基于耗氧速率值及溶解氧值的控制单元和以DO反馈的保护单元；

所述耗氧速率测定仪的检测部伸入曝气池中，所述耗氧速率测定仪与PLC控制单元信号连接；

所述溶解氧测定仪的检测部伸入曝气池中，所述溶解氧测定仪与PLC控制单元信号连接；

所述微孔曝气头置于曝气池内，所述微孔曝气头的进口与所述鼓风机连通，所述流量计设置于所述微孔曝气头和鼓风机之间的管路上，所述流量计和所述鼓风机均与PLC控制单元连接；

在所述PLC控制单元中输入溶解氧设定值；

检测实际溶解氧浓度，若︱溶解氧设定值-实际溶解氧值︱＞k1，根据DO反馈调节曝气池中的曝气量；

若︱溶解氧设定值-实际溶解氧值︱≤k1，根据检测的污泥耗氧速率、实际溶解氧浓度与计算的氧转移效率，由PLC控制单元计算，得到溶解氧设定值所需要的曝气量；所述氧转移效率由PLC控制单元根据所述污泥耗氧速率计算得到；所述k1为0.3~0.5mg/L；

根据所述所需要的曝气量调节鼓风机，控制曝气池中的曝气量；

溶解氧设定值所需要的曝气量的计算式为：

其中，Q为所需要的曝气量，OUR为活性污泥耗氧速率，V_曝气池为曝气池体积，t_控制周期为OUR仪器测定一个值所需要的时间，C_设定值为调控之后要达到的目标溶解氧浓度，C_实际值为溶解氧探头的实际测定溶解氧浓度；

SOTR为Q气量下曝气器清水充氧能力，k为饱和溶解氧的修正参数，SOTE为曝气器在标准状态下的氧利用率，为标准状况下饱和溶解氧浓度；

氧气转移效率（OTE）按照如下规则进行：

其中，OT为曝气池中氧气的消耗量，OS为供气量，OUR为活性污泥耗氧速率，V_曝气池为曝气池体积，Q1为实际测定的曝气量的上一次运算值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述曝气控制系统还包括搅拌装置，所述搅拌装置的一端设置于曝气池中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，︱溶解氧设定值-实际溶解氧值︱＞k1时，所述实际溶解氧值小于溶解氧设定值时，在上次曝气量的基础上增加变化系数β正比于(C_设定值-C_实际值)的值；所述实际溶解氧值大于溶解氧设定值时，在上次曝气量的基础上减去变化系数β正比于(C_实际值-C_设定值)的值，β＞0，且根据曝气池的具体情况进行调整。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污泥耗氧速率由耗氧速率测定仪在线测定得到，所述在线测定的周期为15min。