[发明专利]一种用于污水处理外碳源投加的自动控制方法及装置

说明书

本发明涉及污水处理领域，提供一种用于污水处理外碳源投加的自动控制方法及装置。本发明一种用于污水处理外碳源投加的自动控制方法核心为数学模型，内置于智能加药控制中心中，所述智能加药控制中心与信号输入单元，信号输出单元，电源模块，远程传输模块共同组成一种用于污水处理反硝化过程中外碳源投加的自动控制装置，所述自动控制装置可与在线监测仪表通讯连接，实时采集在线监测仪表数据计算外碳源投加量，并输出预算运行频率；所述自动控制装置可与可变频计量泵连接，向计量泵输出实时预算运行频率，因而能够准确实时控制外碳源投加量。此系统实时计算外碳源投加量并自动输出计量泵运行频率不需要人工控制，可以减少药剂成本和人工控制成本。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种用于污水处理的外碳源投加自动控制方法及装置。

背景技术

以生活污水为主要进水来源的污水处理厂主要功能之一是大量减少污水中含氮物质，污水生物脱氮过程中有机氮经过氨化作用、硝化作用和反硝化作用后转化为氮气，其中反硝化作用过程需要大量有机物提供电子，但是进水有机物和总氮比例失衡，因此需要在反硝化阶段额外投加外碳源作为电子供体。

目前，污水处理厂普遍采用人工计算加药量、固定量投加外碳源的方式控制外碳源投加，该方法无需复杂设备，但是存在控制滞后、无法应对进水水质水量波动、无法满足微生物生长需求等问题，并且为满足污水排放要求过量投加外碳源提高反硝化效果，一方面造成碳源浪费增加药剂成本，另一方面存在出水COD指标超标风险，记过量碳源需要在曝气区进行消耗，所以存在破坏好氧区硝化能力风险，并增加了电能消耗，频繁人工计算加药量并进行调控也增加了人工成本。

发明内容

为解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种用于污水处理外碳源投加的自动控制方法及装置，其包括：

一种用于污水处理外碳源投加的自动控制方法，该方法是包括以下步骤：

S1：信号输入单元收集在线仪表实时数据并将数据传输至智能加药控制中心；

S2：智能加药控制中心根据实时监测数据计算实时加药量并输出预算运行频率；并通过信号输出单元下传至可变频计量泵；

S3：信号输出单元下传预算运行频率至可变频计量泵；

S4：远程传输模块将运行数据上传至云服务器端。

进一步，所述步骤S1中获取的在线监测数据包括以下仪表获取的数据：设置于进水渠道的进水氨氮监测仪表；设置于缺氧区的缺氧区末端硝态氮监测仪表；设置于好氧区的回流处溶解氧监测仪表、好氧区出水硝态氮监测仪表、好氧区出水溶解氧监测仪表；设置于脱气区的生物池出水硝态氮监测仪表；设置于二沉池的二沉池出水硝态氮监测仪表。

进一步，步骤S3的具体过程包括：

智能加药控制中心采用计算公式实时计算计量泵运行频率，并通过建立多级参数反馈以实现理论模型校正；

在污水处理池的进水渠道设置有前置缺氧区加药点，后缺氧区设置有后置缺氧区加药点，可变频计量泵至少设置有两台，分别通过管路连接至前置缺氧区加药点、后置缺氧区加药点，用于控制前置缺氧区加药点、后置缺氧区加药点的外碳源投加量；其中前置缺氧区加药点计量泵频率的计算过程是根据缺氧区进水硝态氮浓度和可溶解性化学需氧量SCOD浓度计算外碳源实时需求量，根据泵运行频率与加药量关系计算计量泵理论运行频率。具体过程包括：

P1：根据二沉池出水硝态氮监测仪表获取二沉池回流污泥硝态氮浓度NO₁，根据好氧区出水硝态氮监测仪表获取内回流硝化液硝态氮浓度NO₂，根据内回流处溶解氧监测仪表获取内回流硝化液溶解氧浓度DO₁，记硝态氮和溶解氧作为电子供体接受电子比值为β₁，所以可以将溶解氧浓度换算为硝酸盐浓度，根据回流倍数占比计算缺氧区进水硝态氮浓度NO₃；