[发明专利]一种用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统

权利要求书

1.一种用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，其特征在于，包括反硝化系统、电控系统以及控制平台，所述反硝化系统包括多组并联的自养反硝化生物滤池，所述自养反硝化生物滤池的公共进水端与公共出水端均设有硝酸盐仪，每组所述自养反硝化生物滤池的进水端与出水端均设有自动阀，所述控制平台顺序连接所述电控系统及反硝化系统，所述电控系统为控制电路模块系统，所述控制平台内设有上位机，所述反硝化系统中设置变送器，所述电控系统连接所述反硝化系统，采集并控制元件信息并实现制动，所述变送器包括传感器及信号转换电路，每个自动阀实现单独控制，所述反硝化系统还包含流量计，所述流量计设置在进水端的硝酸盐仪的前端；

其中，所述控制装置包括控制模块，所述控制模块分别连接电源模块、采集模块、运算模块以及执行模块；

所述运算模块的算法控制步骤为

（1）首先设置自养反硝化生物滤池的个数为N-N_n的连续数列，N≥3；

（2）用M描述为所述自养反硝化生物滤池的自动阀，F描述为流量计，通过流量计记录进水容积的大小；

（3）通过进水端与出水端设置的硝酸盐仪，能够有效地测量水溶中的水硝态氮浓度；

（4）根据流量大小及运行时间，通过设置自养反硝化系统中的传感器原件，有效的记录单组所述自养反硝化生物滤池的运行状态；

（5）运行状态数据采集后通过PLC的A/D转换模块送入PLC，上位控制计算机通过与PLC通信获得数据进行显示，控制算法在PLC里面运行；

（6）通过算法控制PLCPWM脉冲的宽度，进而控制反硝化系统的整体运行，实现控制单组自养反硝化生物滤池的自动阀的启动与暂停；

在该方法中，多组所述自养反硝化生物滤池构成一个整体的闭合系统，根据硝酸盐仪测得的水硝态氮浓度数值以及流量与时间变化得到下述逻辑公式：

N_n=N*C_out/C_d（1）

U=N_n* Q_d /N² （2）

N_n/N≥0.5 （3）

其中，N_n—实际需要运行的滤池格数，遇小数位采用2舍3入或3舍4入的取整方式

N—设计滤池格数

C_out—实际出水硝态氮浓度mg/L

C_d—设计出水硝态氮浓度mg/L

U—实际滤速m³/㎡h,≤7

Q_d—设计流量m³/h

根据上述逻辑，在PLC中设计ECO模式，夏季时可以手动或自动启动该模式，PLC计算出实际需要运行的滤池格数N_n，并将N-N_n格数的滤池关闭。

2.如权利要求1所述的用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，其特征在于，所述上位机包含控制装置及数据编写程序，用于实现对采集所述反硝化系统的数据信息运算并实施控制指令。

3.如权利要求2所述的用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括与控制模块连接的计时模块，能够实现为系统中每个自养反硝化生物滤池的运行时间记录并反馈。

4.如权利要求3所述的用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，其特征在于，所述控制装置还包括与控制模块连接的通讯模块，能够实现远程通讯监控及数据传输。

5.如权利要求1所述的用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，其特征在于，步骤（1）中自养反硝化生物滤池的个数为六组，描述为N=6。

6.如权利要求1所述的用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，其特征在于，在上述逻辑中，单组自养反硝化生物滤池的运行时间为8小时，且应保证U≤7m³/㎡h。