[发明专利]一种污水处理智能化曝气控制系统及方法

权利要求书

1.一种污水处理智能化曝气控制方法,其特征在于,该方法应用于污水处理智能化曝气控制系统，所述污水处理智能化曝气控制系统包括:设置于生化池内在线MLSS仪表，在线温度计，在线DO仪，在线氨氮仪用于检测及传输水质参数信息至控制模块；所述控制模块用于接收水质参数信息并发送至主控计算机；所述控制模块用于判断所述生化池是否满足曝气条件；所述控制模块设有风机用于向所述生化池内提供空气；所述风机出口主管道设有压力仪表和流量计，在分支管道上装有电动调节阀门和曝气模块用于实现曝气；

所述方法包括：

控制模块接收水质参数信息；

主控计算机接收所述水质参数信息,计算现有曝气量、目标曝气量及所需曝气量；

根据计算得到的所需曝气量，判断现有曝气量是否满足的曝气条件；

根据现有曝气量满足的曝气条件，生成控制模块调整指令；根据控制模块调整指令，调整控制模块；

其中，所述水质参数包括：水量、生物反应池的容积、微生物外排量、有机物浓度、进水氨氮、硝氮、总凯氏氮、总氮、回流量；

其中，根据计算得到的所需曝气量，判断生化池满足的曝气条件还包括：

若生化池不满足曝气条件，则不生成控制模块调整指令；

其中，根据现有曝气量满足的曝气条件，生成控制模块调整指令包括：当所需曝气量为正数时，即所有曝气模块需要均匀减少风量，生成控制模块调整指令为操作风机减少总风量；

当所需曝气量减少到其中一组曝气模块的曝气量均分至其它曝气模块，其它曝气模块的输出气量≤最大曝气量的80～95％时，生成控制模块调整指令为关闭进水端第一组曝气模块的电动阀门；

当所需曝气量逐减为0的过程中，生成控制模块调整指令为依次关闭进水端第二组曝气组块的电动阀门；

当所需曝气量为负数时，即现有每组曝气模块的曝气量最小曝气量的85～95％时，生成控制模块调整指令为打开关闭的电动阀门，打开的顺序依次从出水端至进水端；

控制模块或主控计算机接收所述水质参数信息,计算现有曝气量、目标曝气量及所需曝气量的过程包括：

控制模块记录调整前的生化池内氨氮值和计算出现有曝气量；

输入氨氮值、化学需氧量COD、生化耗氧量BOD的目标控制值及水质参数信息，控制模块计算得出目标曝气量；

将现有曝气量与目标曝气量相减得出具体所需增减的所需曝气量并生成控制模块调整指令；

通过如下公式计算现有曝气量或目标曝气量：

其中，

Os＝0.001aQ(S₀-S_e)-cΔX_v+b[0.001Q(N_k-N_ke)-0.11ΔX_v]-0.62b[0.001Q(N_t-N_ke-N_oe)-0.11ΔX_v]

其中，

其中，G_s—供气量，m³/h；E_A—氧的利用效率，％；O_s—标准状态下生物反应池污水需氧量，kg_O2/h；Q—生物反应池的进水流量，m³/h，从主控计算机(1)获得；S₀—生物反应池的进水BOD5，mg/L；S_e—生物反应池的出水BOD5，mg/L；N_k—生物反应池的进水总凯氏氮浓度，mg/L；N_ke—生物反应池的出水总凯氏氮浓度，mg/L；N_t—生物反应池的进水总氮浓度，mg/L；N_oe—生物反应池的进水硝氮浓度，mg/L；a—碳的当量；b—常数，氧化每kg氨氮需氧量；c—常数，细菌细胞的氧当量；ΔX_v—排出生物反应池系统的微生物当量，kg/d；f—污泥产率修正系数；Y_h—异养菌产率系数，kgSS/kgBOD5；f_t—温度修正系数，取1.072(t-15)；b_h—异养菌内源衰减系数，d-1；θ_c—反应池设计污泥龄，d。