[发明专利]一种厌氧氨氧化反应器进水温控系统及其PID控制方法

说明书

一种厌氧氨氧化反应器进水温控系统及其PID控制方法，包括：反应罐体、进水温控组件，反应罐体与进水温控组件之间设置有初级水泵，在反应罐体外侧设置有温度传感器，还设置有若干分流罐体，分流罐体上设置有温度传感器以及液位传感器，供水选择模块根据温差效率模型对若干分流罐体进行排序，控制分流罐体的污水按照排序顺序依次进入温度调节组件以及反应罐体。通过该温控系统以及PID控制方法，以解决现有技术中的厌氧氨氧反应器进水温度波动大，进水温度不宜控制的技术问题。

技术领域

本发明涉及一种厌氧氨氧化反应器，尤其涉及一种厌氧氨氧反应器的进水温控装置及其控制方法。

背景技术

温度是对生物反应影响比较大的一个因素，因为无论是参与反应的微生物还是在生物反应中发挥作用的相关的酶，都有温度要求，过高或过低的温度都会对生物反应产生抑制作用，有些抑制作用甚至是不可恢复的。所以，想要保证Anammox（厌氧氨氧）反应的稳定正常运行，就必须将反应体系的温度控制在其最适温度范围之内。

而且在常温下，亚硝酸盐会迅速被氧化为硝酸盐，而当温度大于30℃时，才会有明显的亚硝酸盐积累，而厌氧氨氧反映需要亚硝酸盐积累到一定浓度，即使部分可以常温下进行，也需要保证进水温度位置稳定。此外，污水的温度在自然状态下难以达到Anammox的最适温度，要想达到理想的反应温度，需对其进行适当加热。但如果对其进行加热，就会增加能耗，从而增加水的处理成本。

因此，需要设计一套既可以保证适应Anammox（厌氧氨氧）反应最适温度、又可以有效节约能耗、提高使用效率的反应器加热进水装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种厌氧氨氧化反应器进水温控系统及其PID控制方法，以解决现有技术中的厌氧氨氧反应器进水温度波动大，进水温度不宜控制的技术问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种厌氧氨氧化反应器进水温控系统，包括：反应罐体、进水温控组件，进水温控组件的出水口与反应罐体的进水口连接，反应罐体与进水温控组件之间设置有初级水泵，在反应罐体外侧设置有用于感知外接环境温度的环境温度传感器，其特征在于，还设置有若干分流罐体，分流罐体上设置有温度传感器以及液位传感器，不同分流罐体用于提前存储不同来源不同温度的进水，分流罐体的出水口与进水温控组件的进水口连接；进水温控组件包括控制组件、温度调节组件以及温度检测组件，温度检测组件包括设置于进水口处的进水温度传感器以及出水口处的出水温度传感器，温度调节组件包括螺旋形流道、升温模块、降温模块，控制组件包括分流罐进水选择模块、PID温控模块。

所述升温模块和降温模块可以对流经螺旋形流道的污水进行升温和降温控制。

所述升温和降温控制分别为向螺旋形流道内通入恒定的高温或低温液体，PID温控模块输出执行指令控制高温或低温液体的流量。

进水温控具体包括如下步骤：

步骤一：预先测量从不同渠道收集的污水的温度，根据温度梯度将不同温度的污水排至不同的分流罐体；

步骤二：通过分流罐体的上的温度传感器记录对应的污水温度T_i，并通过分流罐体上的液位传感器记录对应的污水量V_i；通过反应罐体上的环境温度传感器记录环境温度T₀；

步骤三：将步骤二中的污水温度T_i、污水量V_i以及环境温度T₀数据传输至进水选择模块；

步骤四：通过进水选择模块设定厌氧氨氧化反应器的最适反应温度T₁，供水选择模块根据温差效率模型对若干分流罐体进行排序，控制分流罐体的污水按照排序顺序依次进入温度调节组件以及反应罐体；