一种曝气控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种曝气控制系统及方法，该曝气控制系统包括：曝气池、数据采集单元、控制单元、曝气单元；所述数据采集单元包括氧转移效率测定仪、溶解氧测定仪；所述氧转移效率测定仪包括集气罩、尾气传输管；所述氧转移效率测定仪通过信号线将实时氧转移效率值传送到所述控制单元；所述尾气传输管的一端与所述集气罩顶部相连，另一端与所述氧转移效率测定仪相连；所述溶解氧测定仪与所述控制单元连接；所述氧转移效率测定仪测定的氧转换效率以及所述溶解氧测定仪测定的溶解氧浓度传输给所述控制单元；所述控制单元根据传输的所述氧转换效率和所述溶解氧浓度来调节所述鼓风机。采用本发明专利技术的曝气控制系统及方法能够精确控制曝气池内的曝气量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污水处理领域，特别是涉及一种曝气控制系统及方法。
技术介绍
曝气系统是污水处理行业中非常重要的一部分，其能耗很大，约占污水厂运营总电耗的一半以上，同时表明在该部分的节能空间很大。在我国由于设计或工艺的原因使得相当一部分污水处理厂曝气系统存在能耗过高的问题，主要表现为对供气量控制不准，基本处于过度曝气的状态，从而造成曝气系统的能耗增加。我国曝气控制起步较晚，许多污水厂使用的仍然是人工操作与自动监测相结合。目前国内的曝气控制方法主要有人工曝气控制、半自动曝气控制及全自动曝气控制。人工操作主要是根据测定溶解氧浓度及出水水质调节鼓风机风量，在这种操作下，稳定性差，常常为了保证出水尽量达标，曝气量会偏大且人工劳动强度大。半自动曝气控制即便实现了数据传入控制室，同时也需要人工的频繁介入，存在延迟，无法保证出水。全自动曝气控制是污水厂曝气控制策略发展的趋势。而目前所存在的溶解氧控制法仅仅根据溶解氧(Dissolvedoxygen，DO)仪器的测量值来调控曝气量，实质上只是定性的决定了需要增加曝气量还是减少曝气量，并不能定量的决定需要增加或者减少的曝气的量。对于采用氧化还原电位(Oxidation-ReductionPotential，ORP)和pH来进行曝气控制的系统，由于ORP和pH与曝气量并没有直接的线性关系，且ORP值短期内延时严重，在实际应用中并不广泛。以水质指标作为前馈的曝气控制，基本原理是通过污染物浓度来计算需要提供的氧气量，但是污水水质指标大多依靠实验测定，测定时间需要数小时甚至数天，这对实时控制的作用不大。在线水质检测仪表也有数小时的延迟，且价格昂贵，尚未完全普及。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种曝气控制系统及方法，能够实现精确曝气的目的。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种曝气控制系统，包括：曝气池、数据采集单元、控制单元、曝气单元；所述数据采集单元包括氧转移效率测定仪、溶解氧测定仪；所述氧转移效率测定仪包括集气罩、尾气传输管；所述氧转移效率测定仪通过信号线将实时氧转移效率值传送到所述控制单元；所述尾气传输管的一端与所述集气罩顶部相连，另一端与所述氧转移效率测定仪相连；所述溶解氧测定仪与所述控制单元连接，所述溶解氧测定仪的检测部伸入所述曝气池中；所述控制单元包括控制柜、显示器、控制器；所述显示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜内部；所述控制器与所述显示器电连接；所述曝气单元包括鼓风机、微孔曝气器与流量计；所述流量计设置于所述微孔爆气器和所述鼓风机之间的管路上，所述流量计和所述鼓风机均与所述控制单元连接；所述微孔曝气器置于所述曝气池底部；所述氧转移效率测定仪测定的氧转换效率以及所述溶解氧测定仪测定的溶解氧浓度传输给所述控制单元；所述控制单元根据传输的所述氧转换效率和所述溶解氧浓度来调节所述鼓风机。可选的，具体包括：所述的集气罩位于所述曝气池液面上，所述集气罩的集气口一部分没入混合液。可选的，具体包括：所述微孔曝气器上安装有多个微孔曝气头；所述微孔曝气头的进口与所述鼓风机连通。可选的，还包括：在线温度探头；所述在线温度探头与所述控制单元连接，所述在线温度探头的检测部伸入所述曝气池。可选的，还包括：搅拌装置，所述搅拌装置的搅拌臂伸入所述曝气池中。一种曝气控制方法，所述方法应用于所述曝气控制系统，包括：获取当前溶解氧浓度；获取当前氧转换效率；根据所述当前溶解氧浓度和所述当前氧转移效率计算得到所述溶解氧值的期望曝气量；所述期望曝气量为达到所述溶解氧值所需要的曝气量；获取当前曝气量；判断所述当前曝气量是否等于所述期望曝气量，得到第一判断结果；当第一判断结果表示所述当前曝气量不等于所述期望曝气量，则对鼓风机进行调节，直至所述当前曝气量与所述期望曝气量相等。可选的，所述获取当前曝气量，具体包括：根据所述溶解氧浓度计算供氧量；根据所述供氧量计算所述当前曝气量。可选的，所述根据所述溶解氧浓度计算供氧量，具体包括：根据公式OTR＝KLa(C饱和值-C实际值)·V曝气池计算所述供氧量；其中，OTR为供氧量，KLa为20℃下的氧气转移系数，C饱和值为混合液中饱和溶解氧值，C实际值为所述溶解氧测定仪测定的实时值，V曝气池为曝气池有效容积。可选的，所述根据所述供氧量计算曝气量，具体包括：根据公式计算所述曝气量；其中，Q实为实际曝气量，α为氧总转移系数修正系数，T为实际污水温度，β为饱和溶解氧修正系数，C实际值为溶解氧仪器测定的实时值，V曝气池为曝气池有效容积，k为曝气修正系数，t控制周期为实际溶解氧值调整到设定值所需要的时间；C设定值为调控之后要达到的目标溶解氧浓度。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术采用氧转换效率测定仪和溶解氧测定仪实时检测的氧转换效率和溶解氧，根据所述实际测量的氧转换效率和溶解氧由控制器进行公式计算，从而能够实现实时在线精确曝气的目的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例曝气控制系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例曝气控制方法的流程图；图3为本专利技术实施例在SBR池中OTE随曝气时间的变化图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种曝气控制系统及方法，能够实现精确曝气的目的。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例曝气控制系统的结构示意图，如图1所示，一种曝气控制系统，包括：曝气池101、数据采集单元、控制单元103、曝气单元；所述数据采集单元102包括氧转移效率测定仪1021、溶解氧测定仪1022；所述氧转移效率测定仪1021包括集气罩1023、尾气传输管1024；所述氧转移效率测定仪1021通过信号线将实时氧转移效率值传送到所述控制单元103；所述尾气传输管1024的一端与所述集气罩1023顶部相连，另一端与所述氧转移效率测定仪1021相连；所述溶解氧测定仪1022与所述控制单元103连接，所述溶解氧测定仪1022的检测部伸入所述曝气池101中；所述控制单元103包括控制柜、显示器、控制器；所述显示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜内部；所述控制器与所述显示器电连接；所述曝气单元包括鼓风机1041、微孔曝气器1042与流量计1043；所述流量计1043设置于所述微孔爆气器1042和鼓风机1041之间的管路上，所述流量计1043和所述鼓风机1041均与所述控制单元103连接；所述微孔曝气器1042置于所述曝气池101底部；所述氧转移效率测定仪1021测定的氧转换效率以及所述溶解氧测定仪1022测定的溶解氧浓度传输给所述控制单元103；所述控制单元103根据传输的所述氧转换效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曝气控制系统，其特征在于，包括：曝气池、数据采集单元、控制单元、曝气单元；所述数据采集单元包括氧转移效率测定仪、溶解氧测定仪；所述氧转移效率测定仪包括集气罩、尾气传输管；所述氧转移效率测定仪通过信号线将实时氧转移效率值传送到所述控制单元；所述尾气传输管的一端与所述集气罩顶部相连，另一端与所述氧转移效率测定仪相连；所述溶解氧测定仪与所述控制单元连接，所述溶解氧测定仪的检测部伸入所述曝气池中；所述控制单元包括控制柜、显示器、控制器；所述显示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜内部；所述控制器与所述显示器电连接；所述曝气单元包括鼓风机、微孔曝气器与流量计；所述流量计设置于所述微孔爆气器和所述鼓风机之间的管路上，所述流量计和所述鼓风机均与所述控制单元连接；所述微孔曝气器置于所述曝气池底部；所述氧转移效率测定仪测定的氧转换效率以及所述溶解氧测定仪测定的溶解氧浓度传输给所述控制单元；所述控制单元根据传输的所述氧转换效率和所述溶解氧浓度来调节所述鼓风机。

【技术特征摘要】
1.一种曝气控制系统，其特征在于，包括：曝气池、数据采集单元、控制单元、曝气单元；所述数据采集单元包括氧转移效率测定仪、溶解氧测定仪；所述氧转移效率测定仪包括集气罩、尾气传输管；所述氧转移效率测定仪通过信号线将实时氧转移效率值传送到所述控制单元；所述尾气传输管的一端与所述集气罩顶部相连，另一端与所述氧转移效率测定仪相连；所述溶解氧测定仪与所述控制单元连接，所述溶解氧测定仪的检测部伸入所述曝气池中；所述控制单元包括控制柜、显示器、控制器；所述显示器放置在控制柜上方；所述控制器放置在控制柜内部；所述控制器与所述显示器电连接；所述曝气单元包括鼓风机、微孔曝气器与流量计；所述流量计设置于所述微孔爆气器和所述鼓风机之间的管路上，所述流量计和所述鼓风机均与所述控制单元连接；所述微孔曝气器置于所述曝气池底部；所述氧转移效率测定仪测定的氧转换效率以及所述溶解氧测定仪测定的溶解氧浓度传输给所述控制单元；所述控制单元根据传输的所述氧转换效率和所述溶解氧浓度来调节所述鼓风机。2.根据权利要求1所述的曝气控制系统，其特征在于，具体包括：所述的集气罩位于所述曝气池液面上，所述集气罩的集气口一部分没入混合液。3.根据权利要求1所述的曝气控制系统，其特征在于，具体包括：所述微孔曝气器上安装有多个微孔曝气头；所述微孔曝气头的进口与所述鼓风机连通。4.根据权利要求1所述的曝气控制系统，其特征在于，还包括：在线温度探头；所述在线温度探头与所述控制单元连接，所述在线温度探头的检测部伸入所述曝气池。5.根据权利要求1所述的曝气控制系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗涛，
申请(专利权)人：尚川北京水务有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11