【技术实现步骤摘要】
一种降低小规模生活污水处理能耗的控制系统及方法
本专利技术涉及生活污水处理
,尤其涉及一种用于小规模生活污水低能耗处理系统及方法。
技术介绍
目前,小规模生活污水处理主要以生物处理工艺的集中处理和分散处理为主,其系统主要由格栅井、进水池或调节池、水解池、好氧生化池或MBR、沉淀池及清水池组成。小规模生活污水处理过程中的能源消耗大且主要集中在鼓风机的运行能耗上,由于小规模生活污水流量的不均一性,使得鼓风机运行不能总是处于有效工作状态,从而提高了运行成本,迫使生活污水处理系统的运行变得不可持续,一定程度上影响了小规模污水处理系统的持续发展。基于上述原因,降低小规模生活污水处理能耗及运行成本已经成为污水处理过程中的研究热点。溶解氧(DO)作为污水生化处理过程的重要参数,其控制水平及控制方式在很大程度上影响到污水处理效率和出水水质,污水处理系统中提供溶解氧的鼓风系统是污水处理的核心单元,其能耗占污水处理系统能耗的50%~70%。目前小规模生活污水处理设施中的鼓风系统通常设定为恒量、常开模式,不依据进水池或调节池的进水水量、水质等负荷的变化而实时变化,时常导致出现溶解氧过量、溶解氧利用低,能耗浪费的现象。对于水量变化大且有规律的小规模污水处理系统,一般多采用人为定时开关鼓风机的方式实现出水稳定且节能的目的。从小规模污水处理设施的运行上看,小规模生活污水的主要特点为水量波动较城市大型生活污水厂大,生化处理单元所需溶解氧量波动频繁。目前小规模生活污水处理鼓风系统的节能控制主要分为三种:由操作人员实时调 ...
【技术保护点】
1.一种降低小规模生活污水处理能耗的控制系统,其特征在于,包括液面测定装置、鼓风系统、调速装置和能耗控制装置,所述液面测定装置、所述能耗控制装置、所述调速装置和所述鼓风系统依次连接,所述能耗控制装置包括节能控制器、前馈控制模块、反馈控制模块和频率判断模块;/n所述液面测定装置用于测定小规模生活污水进水池或调节池的液位,并将测定结果传输给所述反馈控制模块;/n所述反馈控制模块根据接收到的测定结果确定鼓风系统满足不同时刻不同风量情况下均处于最佳运行状态所需要的运行频率;/n所述前馈控制模块用于确定鼓风系统在全年全天候不同阶段处于最佳运行状态时所需要的运行频率;/n所述频率判定模块用于实时比对所述前馈控制模块和所述反馈控制模块的频率输出结果,以二者中的最大值决策相应操作,判定并记录鼓风系统当前最佳输入频率,以便管理鼓风系统整体能耗情况;/n所述调速装置通过获取所述频率判定模块中的最佳输入频率,并将该最佳输入频率用于调节鼓风系统中各个鼓风机的运行频率;/n所述节能控制器用于控制所述鼓风系统根据进水池实时液面变化为小规模生活污水好氧生化池进行最佳输出供氧,从而实现能耗最优控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种降低小规模生活污水处理能耗的控制系统,其特征在于,包括液面测定装置、鼓风系统、调速装置和能耗控制装置,所述液面测定装置、所述能耗控制装置、所述调速装置和所述鼓风系统依次连接,所述能耗控制装置包括节能控制器、前馈控制模块、反馈控制模块和频率判断模块;
所述液面测定装置用于测定小规模生活污水进水池或调节池的液位,并将测定结果传输给所述反馈控制模块;
所述反馈控制模块根据接收到的测定结果确定鼓风系统满足不同时刻不同风量情况下均处于最佳运行状态所需要的运行频率;
所述前馈控制模块用于确定鼓风系统在全年全天候不同阶段处于最佳运行状态时所需要的运行频率;
所述频率判定模块用于实时比对所述前馈控制模块和所述反馈控制模块的频率输出结果,以二者中的最大值决策相应操作,判定并记录鼓风系统当前最佳输入频率,以便管理鼓风系统整体能耗情况;
所述调速装置通过获取所述频率判定模块中的最佳输入频率,并将该最佳输入频率用于调节鼓风系统中各个鼓风机的运行频率;
所述节能控制器用于控制所述鼓风系统根据进水池实时液面变化为小规模生活污水好氧生化池进行最佳输出供氧,从而实现能耗最优控制。
2.根据权利要求1所述的降低小规模生活污水处理能耗的控制系统,其特征在于,所述液面测定装置采用可输出模拟量信号的实时指示液位的液位计,包括一个或多个超声波液位计或投入式压力传感器。
3.根据权利要求1所述的降低小规模生活污水处理能耗的控制系统,其特征在于,所述鼓风系统包括一台或多台鼓风机,所述鼓风机选用离心式鼓风机、罗茨鼓风机、磁悬浮鼓风机和空气悬浮鼓风机中的至少一种。
4.一种降低小规模生活污水处理能耗的控制方法,其特征在于,采用权利要求1-3任一所述的降低小规模生活污水处理能耗的控制系统,主要包括以下步骤:
S1,根据确定的小规模生活污水处理系统特有运行规律在前馈控制模块中设定全年水量分别处于高负荷、低负荷和节假日负荷的特征运行周期;
S2,针对所述前馈控制模块内水量分别处于高负荷模式、低负荷模式和节假日负荷模式时,鼓风系统运行频率具有的特征性,对不同负荷模式下的鼓风系统运行频率进行赋值;
S3,根据进水池或调节池水位变化率,确定好氧生化池中所需要的氧气输入量,从而确定风量需求,采用反馈控制模块进行计算后对鼓风系统运行频率进行赋值;
S4,所述频率判定模块...
【专利技术属性】
技术研发人员:张兆昌,唐智伟,
申请(专利权)人:中科院建筑设计研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:北京;11
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