[发明专利]对用于废水处理厂的集中式空气生产系统的控制

说明书

本发明涉及用于向至少一个生物水处理池供应空气的系统，所述系统包括：‑至少一个空气生产机器(Msubgt;1/subgt;、Msubgt;2/subgt;、Msubgt;X/subgt;)；‑所述生物池的至少一个空气分配系统，所述空气分配系统包括‑空气分配装置(C、Ssubgt;1/subgt;、Ssubgt;2/subgt;、Ssubgt;n/subgt;)，所述空气分配装置将所述空气生产机器连接至所述生物池；‑第一控制装置(Reg.P)，所述第一控制装置用于控制所述空气分配系统的压力，所述第一控制装置接收来自所述空气分配装置的压力值(P)和根据对所述生物池的所述空气需求的预测确定的时变设定值(A)，并作为响应将发送的压力值(B)输送至所述空气分配装置。

技术领域

本发明涉及对供应废水处理厂(wastewater treatment plant,WWTP)的生物处理池的集中式空气生产系统的控制。

背景技术

废水处理厂的空气生产代表该类工厂最重要的能量消耗区域之一。大型废水处理厂通常包括多个生物处理池，这些池中的每一个都必须供应有氧气，以便所述池中存在的细菌能够降解进入的污染物。

图1示意性地示出了现有技术的已知废水处理厂的空气供应。通常，废水处理厂包括一个或多个生物水处理池(T₁、T₂、…、T_n)，待处理的水W被送到所述生物池中，其中每个所述池包括空气扩散系统，该空气扩散系统可以为例如膜型。旨在用于生物池的空气生产由一个或多台空气生产机器(M₁、M₂、…、M_x)提供。在该实例中离开所述机器的空气分布在被称为“烟道”的共用供应管C中。当厂包括多个池时，所述厂的每个池的空气供应通过共用烟道上专属于每个池的空气泄放管线(S₁、S₂、…、S_n)独立地提供。每个空气泄放管线配备有一个或多个空气供应阀(V1、V2、…、V_n)。在图1所示的实例中，每个空气泄放管线包括单个供应阀(V1、V2、VN)。空气泄放管线的数量可以不同于空气生产机器的数量。

现今用于废水处理厂集中式空气生产的阀门的控制在图2中示出。图2示出例如由螺杆压缩机型或根压缩机型离心鼓风机构成的空气生产机器(M₁、M₂、…、M_x)、多个空气泄放管线(S₁、S₂、…、S_n)、共用烟道C和生物水处理池(T₁、T₂、…、Tn)，所述生物处理池均具有与本文所示的池T₁相同的构造。

控制空气流量，以便将每个池中的溶解氧浓度保持在预定值。在本申请的范围内，溶解氧被理解为与水形成均匀混合物的氧。控制进气阀的打开以提供空气流量设定值。控制空气单元的生产以维持共用供应管道系统(pipework)中的压力。

该系统中的空气供应是使用两种不同的控制装置来控制的。

第一控制装置的目的是借助于图2中附图标记为Reg.P的PID(比例积分微分)控制器以恒定压力控制烟道中的压力。比例控制器接收烟道中的压力测量结果P和烟道中的压力设定值A作为输入，并将命令B作为输出发送至空气生产机器M。

第二控制装置包括两个PID级联控制器，并且通过控制泄放管线(S₁、S₂、…、S_n)的阀(V₁、V₂、…、V_n)中的每个阀的打开/关闭来控制生物池T中的氧量。借助于两个PID级联控制器(Reg.O2、Reg.Q)来控制管路阀的打开。控制阀的打开允许控制送至池的空气流量。