用于好氧处理的设备和控制方法技术

本发明专利技术涉及一种处理设备以及用于控制该可适于处理废水的处理设备的方法。所述处理装置包括：适于容置液体的循环通道(2)、适于将含氧的气流Q供给到所述液体的通气装置(5)、布置在所述循环通道(2)中并且适于产生沿着所述循环通道(2)的液体流的至少一个流动发生器(10)以及控制单元(11)。所述方法的特征在于以下步骤：借助所述通气装置(5)将气流Q提供到所述液体；以运行速度f操作所述流动发生器(10)以产生液体流；测量至少一个工艺参数，所述工艺参数直接或间接地提供到所述处理装置(1)中的所述液体的氧传送速率的指示；将所述工艺参数的测量值与设定值进行比较，在确定了所述工艺参数的测量值和所述设定值之间的差值时，调整到所述处理设备(1)中的所述液体的氧传送速率，所述处理设备(1)的氧传送速率通过调整由所述通气装置(5)提供的所述气流Q以及调整所述流动发生器(10)的运行速度f来调整，从而朝着所述设定值引导所述工艺参数的数值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及一种处理设备和用于控制可适用于液体、例如废水的生物处理的处理设备的方法。具体地，本专利技术涉及一种处理设备和用于控制可适用于液体、例如废水的处理设备的方法，所述处理设备包括适于容置液体的循环通道、适于将含氧的气流Q供给到液体的通气装置、以及布置在循环通道中且适于产生沿着循环通道的液体流的至少一个流动发生器。
技术介绍
循环通道或者跑道形轨道通常是用于特别是废水的生物处理或者氧化的向上开口的环状盆。废水沿着循环通道流动并且因此通过循环通道中不同区域。在该生物清洁期间，通常通过使微生物将生物物质分解成二氧化碳和水并通过细菌将结合水的氮转化为空气氮来从氮气和生物物质中净化废水。净化的废水排放到大自然中，并且在结合水的氮未消除的情况下，还存在使天然河道中水体富营养化的风险，并且由于生物物质消耗大量的氧气的事实，在未充分净化的水被排放时，会发生河道缺氧。生物物质的分解借助于一个或更多个通气区段通过将大量的氧添加至废水中来刺激生物物质的分解，在循环通道中在没有添加氧气的区域中或者没有添加氧气的分开的盆中和/或在溶氧水平足够低的区域/盆中就会消除结合水的氮。沿着循环通道会发现至少一个所谓的通气区域和至少一个所谓的非通气区域。因此，上述通气区段布置在通气区域中。在沿着循环通道的一个或一些通气区域中氧气借助于气流以大量气泡的形式供应至废水中，即借助于布置在循环通道底部的通气区段供应至废水中。有利的是，尽可能接近循环通道的底部来提供气流，以便使气体在液体中停留的时间最长，其提高了从气体到液体的氧传送。所谓的活性污泥中的微生物消耗了氧气，以分解存在于废水中的生物物质，以及可能用于尤其是硝酸铵的硝化作用。因此，对于液体的处理而言，当在具体的处理设备中的确定位置处观察时，在待净化的液体中要求一定量的氧气和/或一定的氧传送速率，其含氧量被选定成，以便为用于分解生物物质的活性污泥提供可能最好的条件。在生物物质的数量很大时，需要大量被传送的氧气，并且处理设备以最大水平操作，以及在生物物质的数量很小时，需要少量被传送的氧气，并且处理设备以平均水平操作，即，对被传送的氧气或到液体的氧传送速率的需求随着液体中的氧消耗的生物物质的数量的变化而变化。在循环通道中使用了流动发生器/搅拌器以便混合液体/废水，从而获得尽可能均匀的液体混合物，以保持生物物质悬浮以及产生沿着循环通道的液体流的循环/流动。用于操作该处理设备的功耗以及因此的成本实际上很高，并且首先通气装置和流动发生器的操作在废水处理时一同是最大功耗部分。通气装置的功耗是已知的处理设备中流动发生器的功耗的大约十倍以上。由于根据现有技术的通气装置例如基于液体中的溶氧水平被直接地控制的这样的事实，当通过通气装置供应到液体的气流/大量气体(即大量氧气)被调整至尽可能得小(即使气流最小化)时，就使处理设备的功耗最小。这通过最小化通气装置的鼓风机/压缩机的运行速度/rpm或者借助于在延伸至通气装置的气体管路中的阀节流气流并且相反在另一通气区段/盆中使用气流来获得。由于尽管很大的功耗，因此，从经济学角度以及从环保角度来看用于液体处理的功耗/成本的每一个的额外降低仍然会引起很大的关注。专利技术目的本专利技术的目的在于改进在先已知的用于控制处理设备的方法，以具有降低处理设备的运行成本的目的，并且因此提供用于控制处理设备的改进的方法。本专利技术的基本目的是提供了最初限定类型的改进的方法，该方法引起与已知的用于控制处理设备的方法有关的总功耗以及因此的成本减少，同时获得/保持所要求的到液体的氧传送速率或者液体中的溶氧水平。本专利技术的简要说明根据本专利技术，至少基本目的借助于具有在独立权利要求中所限定的特征的最初限定的方法来获得。本专利技术优选的实施例在从属权利要求中进一步限定。根据本专利技术的第一方面，提供了一种最初限定类型的方法，该方法的特征在于以下步骤：借助于通气装置将气流Q提供到液体中，以运行速度f操作流动发生器以产生沿着循环通道的具有流速v的液体流，在循环通道中的至少一个位置处测量至少一个工艺参数，所述工艺参数直接或间接地提供到处理设备中的液体的氧传送速率的指示，将所述至少一个工艺参数的测量值与设定值进行比较，在确定了所述工艺参数的测量值和设定值之间的差值时调整到在处理设备中的液体的氧传送速率，处理设备的氧传送速率通过调整由通气装置所提供的气流Q以及通过调整流动发生器的运行速度f以及因此调整液体流的流速v来调整，从而朝着所述设定值引导所述至少一个工艺参数的数值。根据本专利技术的第二方面，提供了最初限定类型的处理设备，该处理设备特征在于：流动发生器适于以可调整的运行速度f来驱动以产生沿着循环通道的具有流速v的液体流，所述处理设备包括用于在循环通道中的至少一个位置处测量至少一个工艺参数的机构，所述工艺参数直接或间接地提供到在处理设备中的液体的氧传送速率的指示，以及控制单元适于通过调整由通气装置提供的气流Q以及通过调整流动发生器的运行速度f以及因此调整液体流的流速v来调整处理设备的氧传送速率，从而朝着设定值引导所述至少一个工艺参数的数值。因此，本专利技术基于如下理解：通过调整流动发生器的运行速度即不以最大运行速度连续地运行，接着在只有来自通气装置的气流被调整时，进一步地使用于获得所要求的到液体的氧传送速率或者液体中的溶氧水平的功耗最小。根据本专利技术的优选实施例，所述方法包括以下步骤：测量用于将所述气流Q提供到液体的通气装置的功耗PCA，测量以所述运行速度f运行的流动发生器的功耗PCM，以及调整由通气装置提供的气流Q和流动发生器的运行速度f，以便使通气装置的功耗PCA和流动发生器的功耗PCM之和最小，同时朝着所述设定值引导所述至少一个工艺参数的数值。根据优选的实施例，流动发生器的运行速度f和由通气装置提供的气流Q之间的关系在所述至少一个工艺参数的数值等于所述设定值时通过以下公式确定： f f 0 = ( a * ( Q Q 0 ) b + 1 - a ) ]]>其中，Q0等于最大气体流量，f0等于流动发生器在最大气体流量Q0时的运行速度，且a和b是常数，所述常数依赖于处理设备的先决条件。根据可替代的实施例，流动发生器的运行速度f借助于具有预定的成对的系数Ci和di以及基于由通气装置所提供的气流Q的表使用以下关系来确定：当Ci-1＜Q/Q0＜Ci时，f/f0＝di假定Ci＜1且Ci＞Ci-1其中，Q0等于最大气体流量，f0等于流动发生器在最大气体流量Q0时的运行速度，i是正整数，且Ci和di是系数，所述系数基于处理设备的先决条件。根据优选实施例，所述至少一个工艺参数由液体中的溶氧水平构成。根据优选实施例，流动发生器的运行速度f应当始终高于预定的最低允本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制可适于处理液体、例如废水的处理设备的方法，所述处理设备(1)包括:适于容置液体的循环通道(2)；适于将含氧的气流Q供给到所述液体的通气装置(5)；以及布置在所述循环通道(2)中并且适于产生沿着所述循环通道(2)的液体流的至少一个流动发生器(10)；所述方法的特征在于以下步骤：借助所述通气装置(5)将气流Q提供至所述液体；以运行速度f操作所述流动发生器(10)以产生沿着所述循环通道(2)的具有流速v的液体流；在所述循环通道(2)中的至少一个位置处测量至少一个工艺参数，所述工艺参数直接或间接地提供到所述处理设备(1)中的所述液体的氧传送速率的指示；将所述至少一个工艺参数的测量值与设定值进行比较；在确定了所述工艺参数的测量值和所述设定值之间的差值时，调整到所述处理设备(1)中的液体的氧传送速率，所述处理设备(1)的氧传送速率通过调整由所述通气装置(5)提供的所述气流Q以及调整所述流动发生器(10)的运行速度f以及因此调整所述液体流的流速v来调整，从而朝着所述设定值引导所述至少一个工艺参数的数值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 SE 1450237-11.一种用于控制可适于处理液体、例如废水的处理设备的方法，所述处理设备(1)包括:适于容置液体的循环通道(2)；适于将含氧的气流Q供给到所述液体的通气装置(5)；以及布置在所述循环通道(2)中并且适于产生沿着所述循环通道(2)的液体流的至少一个流动发生器(10)；所述方法的特征在于以下步骤：借助所述通气装置(5)将气流Q提供至所述液体；以运行速度f操作所述流动发生器(10)以产生沿着所述循环通道(2)的具有流速v的液体流；在所述循环通道(2)中的至少一个位置处测量至少一个工艺参数，所述工艺参数直接或间接地提供到所述处理设备(1)中的所述液体的氧传送速率的指示；将所述至少一个工艺参数的测量值与设定值进行比较；在确定了所述工艺参数的测量值和所述设定值之间的差值时，调整到所述处理设备(1)中的液体的氧传送速率，所述处理设备(1)的氧传送速率通过调整由所述通气装置(5)提供的所述气流Q以及调整所述流动发生器(10)的运行速度f以及因此调整所述液体流的流速v来调整，从而朝着所述设定值引导所述至少一个工艺参数的数值。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法包括以下步骤：测量用于将所述气流Q提供到所述液体的所述通气装置(5)的功耗PCA；测量以所述运行速度f运行的所述流动发生器(10)的功耗PCM；以及调整由所述通气装置(5)提供的所述气流Q和所述流动发生器(10)的所述运行速度f，以使所述通气装置(5)的功耗PCA和所述流动发生器(10)的功耗PCM之和最小，同时朝着所述设定值引导所述至少一个工艺参数的数值。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述流动发生器(10)的运行速度f和由所述通气装置(5)提供的气流Q之间的关系在所述至少一个工艺参数的数值等于所述设定值时通过以下公式来确定： f f 0 = ( a * ( Q Q 0 ) b + 1 - a ) ]]>其中，Q0等于最大气体流量；f0等于所述流动发生器(5)在最大气体流量Q0时的运行速度；以及a和b是常数，所述常数依赖于所述处理设备(1)的先决条件，例如一个或更多个所述循环通道(2)的设计、所述循环通道(2)中的预期填充高度/液位、所述通气装置(5)的设计以及所述通气装置在所述循环通道(2)中的位置、所述流动发生器(10)的容量以及所述流动发生器在所述循环通道(2)中的位置、所述通气装置(5)的效率、所述流动发生器(10)的效率、所述液体中的溶氧水平的所要求的范围等。4.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中，所述流动发生器(10)的运行速度f借助于具有预定的成对的系数Ci和di以及基于由所述通气装置(5)提供的气流Q的表使用以下关系来确定：当ci-1＜Q/Q0＜ci时，f/f0＝d...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·乌比，
申请(专利权)人：赛莱默知识产权管理有限公司，
类型：发明
国别省市：卢森堡;LU