基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统技术方案

基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统，涉及城市污水处理技术领域，控制系统包括：数据采集处理模块，用于采集处理生化池和/或沉淀池内的数据；控制模块，用于对所述数据采集处理模块传来的数据与预设的多个数据区间段进行比对，进而发出与所述数据落入某个数据区间段相对应的控制指令；溶解氧控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池内的溶解氧进行调节；补偿调整模块，用于接收所述控制指令，与所述溶解氧控制模块配合对所述生化池和/或沉淀池内的水进行脱氮除磷。具有能深度脱氮除磷的技术效果及节能降耗的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统
本专利技术涉及水处理净化控制系统，具体地说，涉及污水深度脱氮除磷控制系统。
技术介绍
污水处理是一种通过物理、化学、生物等方法去除原水中杂质、COD、BOD、总磷、总氮、氨氮等污染物的过程。目前，生物脱氮除磷新技术主要有短程硝化反硝化技术、反硝化除磷技术、同步硝化反硝化技术、厌氧氮氧化技术等，这些新工艺都共同面临亚硝酸盐稳定积累的问题，新工艺研究深度与阶段各不相同，在生活污水处理领域工程应用较少。公告号为CN107032488B的中国专利技术专利公开了一种通过污泥双回流AOA工艺实现城市污水短程硝化的方法参见图1，其具有连续流厌氧区/好氧区/缺氧区(AOA工艺)构成的生化池1和沉淀池2，生化池1采用污泥双回流技术，在好氧区实现同步硝化反硝化，并达到亚硝酸盐的累积，实现部分短程硝化，同时利用原污水中的碳源实现污泥内源储存，可实现节省曝气、节约能源，理论上能够达到完全脱氮的目的，实现部分硝化和从低C/N比城市污水中高效脱氮。AOA工艺在厌氧阶段(A0)主要发生有机物的去除、释磷过程和反硝化过程，反硝化菌在该阶段将污水中有机物转化为内碳源贮存于细胞内。同时反硝化脱氮，释放磷，去除总氮和为好氧阶段吸磷做准备；在好氧阶段主要发生硝化作用、亚硝化与好氧吸磷作用，通过排放剩余污泥去除磷，同时进一步去除COD；相关文献表明，AOA工艺在运行过程中，可实现同步硝化反硝化过程，去除总氮贡献率27.77％，缺氧阶段主要发生内源反硝化作用，回流的污泥提供高PHA和Gly，反硝化菌利用厌氧阶段贮存的胞内碳源完成反硝化过程，实现深度脱氮。此外，图1中来自原水调节池3的原水经生化池1和沉淀池2的处理后，成为符合设计要求的清水。鼓风机4用于向生化池1内的好氧区曝气，回流泵51用于向生化池1内的厌氧区输送污泥，回流泵52用于向生化池1内的缺氧区输入污泥，还根据需要适时地通过投药装置6向沉淀池的反应区内投放药物。图1中示的各管路上都设置有阀，早期都是根据水处理过程中观察各池中的实际状况进行调节阀的开度，以进行水处理过程中的控制。AOA工艺设置双污泥回流，第一组回流至厌氧区为常规污泥回流，为整体反应提供污泥；第二组污泥回流至缺氧区前段，为本工艺特有污泥回流，主要通过引入该部分含内碳源污泥加强缺氧阶段内源反硝化效果。该技术在工程应用中控制要点如下：1)控制厌氧A0/缺氧区A对亚硝酸盐氧化细菌(NOB，将亚硝酸盐氧化为硝酸盐)和氨氧化菌(AOB，将氨氧化成亚硝酸盐)的特异性抑制，利用NOB及AOB好氧阶段活性恢复速率不同，使AOB在好氧阶段成为优势菌群，为部分短程硝化及同步硝化反硝化提供生物环境。2)好氧区控制溶解氧和污泥龄实现部分短程硝化，实现同步硝化反硝化，深度脱氮，提升脱氮效率。3)控制后置缺氧条件，为污泥衰亡发酵提供环境，释放污泥内碳源，同时利用第二组回流污泥的内碳源，加强缺氧区反硝化效果。系统运行过程中各工艺参数如进水量、溶解氧、pH、污泥回流量等都具有高度非线性、强耦合性、时变、大滞后和不确定性严重等特点，这导致传统的开关控制和单一的PID控制无法实现对的污水处理过程需要稳定和精确控制的问题；其控制系统不能针对单一参数或单一环节进行控制调节；当系统某一些参数发生变化时，均都会影响到处理效果。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种基于污泥双回流AOA深度脱氮除磷工艺的控制系统。为实现上述目的，本专利技术提供的基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统，包括：数据采集处理模块，用于采集处理生化池和/或沉淀池内的数据；控制模块，用于对所述数据采集处理模块传来的数据与预设的多个数据区间段进行比对，进而发出与所述数据落入某个数据区间段相对应的控制指令；溶解氧控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池内的溶解氧进行调节；补偿调整模块，用于接收所述控制指令，与所述溶解氧控制模块配合对所述生化池和/或沉淀池内的水进行脱氮除磷。进一步的方案是所述补偿调整模块包括：进水控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池和/或沉淀池内的进水量进行调节。更进一步的方案是所述补偿调整模块还包括：沉淀池控制模块，用于接收所述控制指令，对所述沉淀池的投药量和/或排泥进行调节。再进一步的方案是所述补偿调整模块还包括：污泥控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池内的污泥回流量和剩余污泥排放量进行调节。更进一步的方案是所述溶解氧控制模块通过控制鼓风机频率和阀门开度来保证曝气流量及总管压力与所述控制模块输出值一致；所述进水控制模块通过控制泵的频率和阀门开度来保证进水流量与控制模块输出值一致；所述沉淀池控制模块通过控制所述沉淀池的排泥阀开度来保证沉淀池内的泥位不超过阈值；所述污泥控制模块通过控制回流泵的频率和阀门开度来保证所述生化池的污泥回流量和剩余污泥排放量。另一进一步的方案是所述数据采集处理模块通过旋转阀采集数据，同样性能、参数的仪表通过所述旋转阀将多条污水取样管统一接入。由以上方案可见，本专利技术根据系统的输出误差和误差的一阶微分变化,利用模糊推理在线实时更改控制器的参数以使其适应工作点的变化。由于传统的PID控制器具有结构简单的特点,将二者结合在一起,构成模糊增益调度PID控制系统。根据调度变量的变化，通过模糊推理在线实时调节控制参数，对于整个系统每一个工作点都给出各自的控制参数，生成全局补偿，使系统控制参数达到全局优化。控制模块作为总控，与溶解氧控制模块和补偿调整模块构成模糊增益调度加PID系统，有效解决了因系统非线性、强耦合性、时变、大滞后和不确定性等特点造成的污水处理过程不稳定稳定和精确难控制的问题。其中补偿调整模块可以是进水控制模块、沉淀池控制模块、污泥控制模块中的一个或全部，如此形成的模糊增益调度+PID系统，有效地提高了控制系统的精度。特别是本专利技术能够达到深度脱氮除磷的技术效果，即能有效地对总氮进行脱除。附图说明图1是现有污水处理AOA工艺示意图；图2是本专利技术实施例中数据采集处理模块的控制原理图；图3是本专利技术实施例中溶解氧控制模块的控制原理图，图中省略了控制回流泵的出口管路；图4是本专利技术实施例中进水控制模块的控制原理图；图5是本专利技术实施例中污泥控制模块和沉淀池控制模块的控制原理图；图6是图2中旋转阀的连管及信号流示意图。具体实施方式以下结合实施例及其附图对本专利技术作进一步说明，各图中以实线示意流体管路，虚线示意信号流。数据采集处理模块及控制模块：参见图2，本例中的生化池1有顺序连通设置的厌氧区An、好氧区O和缺氧区A，原水调节池3通过总管上的泵8向厌氧区供水，总管的进水在线仪表有：COD在线检测仪(图中带圈的COD)，氨氮在线检测仪(图中带圈的NH4－N)，总磷在线检测仪(图中带圈的TP)及总氮在线检测仪(图中带圈的TN)；厌氧区的生化过程在线仪表有：氧化还原电位检测仪(图中带圈的ORP)，溶解氧在线检测仪(图中带圈的DO)，pH/温度在线检测仪(图中带圈的pH/T)；好本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统，其特征在于包括：/n数据采集处理模块，用于采集处理生化池和/或沉淀池内的数据；/n控制模块，用于对所述数据采集处理模块传来的数据与预设的多个数据区间段进行比对，进而发出与所述数据落入某个数据区间段相对应的控制指令；/n溶解氧控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池内的溶解氧进行调节；/n补偿调整模块，用于接收所述控制指令，与所述溶解氧控制模块配合对所述生化池和/或沉淀池内的水进行脱氮除磷。/n

【技术特征摘要】
1.基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统，其特征在于包括：
数据采集处理模块，用于采集处理生化池和/或沉淀池内的数据；
控制模块，用于对所述数据采集处理模块传来的数据与预设的多个数据区间段进行比对，进而发出与所述数据落入某个数据区间段相对应的控制指令；
溶解氧控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池内的溶解氧进行调节；
补偿调整模块，用于接收所述控制指令，与所述溶解氧控制模块配合对所述生化池和/或沉淀池内的水进行脱氮除磷。


2.根据权利要求1所述基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统，其特征在于：
所述补偿调整模块包括
进水控制模块，用于接收所述控制指令，对所述生化池和/或沉淀池内的进水量进行调节。


3.根据权利要求2所述基于AOA工艺的污水脱氮除磷控制系统，其特征在于：
所述补偿调整模块还包括
沉淀池控制模块，用于接收所述控制指令，对所述沉淀池的投药量和/或排泥进行调节。

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【专利技术属性】
技术研发人员：张良纯，文玉坤，薛石龙，方素梅，彭永臻，高歆婕，邓家伟，马维超，
申请(专利权)人：珠海九通水务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44