[发明专利]一种MBR工艺精确曝气控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种MBR工艺精确曝气控制系统及方法，包括在线检测系统、氨氮‑溶氧PLC控制系统、溶氧‑生化风量PLC控制系统及生化风量控制系统；通过在线检测系统、氨氮‑溶氧PLC控制系统、溶氧‑生化风量PLC控制系统及生化风量控制系统的协同作用，构建以出水氨氮控制为目标参数，以生化鼓风量为控制输出的串级控制系统，取代传统的以生化溶解氧为目标参数，以生化鼓风量为控制输出的串级控制系统，以充分考虑MBR膜池对于污染物的进一步降解作用，降低生化曝气能耗。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种MBR工艺精确曝气控制系统及方法。

背景技术

A2/O+MBR工艺因具有脱氮除磷效率高、出水水质好的特性，现已成为一种备受关注和规模化应用的技术。然而，A2/O+MBR工艺吨水能耗偏高，其值通常在0.4～1.12kW·h，而其中生化曝气和膜擦洗曝气能耗占比超过50％。

目前的研究与应用多单独针对A2/O单元或单独针对MBR单元进行曝气节能优化，并形成了生化精确曝气、膜擦洗间歇曝气等节能优化控制方法。现有生化精确曝气控制系统主要存在以下两点技术缺陷：(1)MBR单元既是活性污泥混合液分离单元，亦是污染物降解单元，现有生化精确曝气系统采用控制好氧池末端，也就是控制MBR膜池前的溶解氧含量的方法，控制有机物的降解和氨氮的去除在好氧池末端完成，而忽略了MBR单元对于污染物的进一步降解作用，因此导致生化曝气系统的能耗仍然偏高；(2)MBR膜池至好氧池的回流混合液中所携带的溶解氧是对生化曝气的重要补充，现有生化精确曝气系统忽视了该部分溶解氧的作用，从而导致生化曝气系统的能耗仍然偏高。

发明内容

为解决现有生化精确曝气系统存在的以上两点技术缺陷，本发明提供一种MBR工艺精确曝气控制系统及方法。

本发明采用的技术方案是：

一种MBR工艺精确曝气控制系统，包括在线检测系统、氨氮-溶氧PLC控制系统、溶氧-生化风量PLC控制系统及生化风量控制系统；

在线监测系统包括设置在好氧池进水端的进水流量计、进水COD在线监测仪、进水氨氮在线监测仪，设置在好氧池内的生化在线溶氧监测仪，设置在MBR膜池产水端的出水氨氮在线监测仪，设置在好氧池回流液进口的污泥回流流量计，设置在膜擦洗风机出口的膜擦洗气体流量计，以及设置在生化风机出口的生化气体流量计；

氨氮-溶氧PLC控制系统包括进水水质水量/氨氮前馈补偿器及氨氮-溶氧控制器；进水流量计、进水COD在线监测仪及进水氨氮在线监测仪分别与进水水质水量/氨氮前馈补偿器的进口连接，进水水质水量/氨氮前馈补偿器的出口及出水氨氮在线监测仪分别与氨氮-溶氧控制器的进口连接；

溶氧-生化风量PLC控制系统包括膜池回流/溶氧前馈补偿器及溶氧-生化曝气风量控制器，出水氨氮在线监测仪及生化在线溶氧监测仪分别与膜池回流/溶氧前馈补偿器的进口连接，氨氮-溶氧控制器的出口、生化在线溶氧监测仪及膜池回流/溶氧前馈补偿器的出口分别与溶氧-生化曝气风量控制器的进口连接；

生化风量控制系统包括生化风量控制器，生化气体流量计及溶氧-生化曝气风量控制器的出口分别与生化风量控制器的进口连接，生化风量控制器用于控制生化风机的运行。

上述一种MBR工艺精确曝气控制系统的控制方法，包括以下步骤：

(1)进水流量计、进水COD在线监测仪、进水氨氮在线监测仪分别采集好氧池进水的进水流量值、进水化学需氧量值以及进水氨氮值，并将该数据传输至进水水质水量/氨氮前馈补偿器；进水水质水量/氨氮前馈补偿器通过第一控制算法计算得到出水氨氮控制补偿值，并将所述出水氨氮控制补偿值传输至氨氮-溶氧控制器；