污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统和方法，包括全流程除臭实时控制装置、集中处理除臭实时控制装置和数据处理装置，所述全流程除臭实时控制装置具有全流程除臭自控PLC模块及与其连接的多个参数测控组件与应急排风设备，所述集中处理除臭实时控制装置包括集中处理除臭自控PLC模块及与其连接的多个气体测控组件与臭气应急处理设备，所述数据处理装置包括用于检测污水处理前后多项指标和气象数据的多个检测计量组件和上位机PC，所述上位机PC内装有计算模块，两个PLC模块分别与上位机PC连接，所述计算模块使用测得的各项数据建立随机森林算法模型进行臭气浓度预测，将预测值传给各PLC模块，以进行相应操控。操控。操控。

【技术实现步骤摘要】
污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统及方法


[0001]本专利技术属于城镇污水处理厂臭气处理
，具体涉及污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统及方法。

技术介绍

[0002]城镇污水处理厂在运行过程中会产生大量臭气，主要包括硫化氢、氨气、有机硫化物、挥发性有机物等恶臭有毒有害成分，会严重影响厂内和厂外的空气环境质量。《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918
‑
2002）中污水处理厂厂界的一级排放标准为，硫化氢是0.03mg/m3和氨气是1.0mg/m3，而硫化氢的嗅觉阈值是0.0007mg/m3和氨气是0.076mg/m3。如果按照标准限值进行臭气排放，则可能在达到排放标准的情况下，人们还是感到较大的臭气或不悦的气味。同时，随着污水处理厂周围人们环境保护意识的提高，对污水处理厂的臭味的投诉持续增多。对一些环境敏感区或居民较多的区域，设计臭气排放限值严于国家标准是必要的。因此，污水处理厂在新建、改建、扩建的过程中，就会选择一种以上的除臭工艺，来确保污水处理厂厂界臭气污染物质优于达标限值，进而来降低对周围人们和厂内工作人员的环境影响。
[0003]目前有两大类污水处理厂除臭工艺，一类是在污水处理过程中降低或控制臭气的产生及溢出，即全过程除臭或全流程除臭；另一类是将污水处理过程中产生的臭气用负压的方式收集起来，集中进行处理，集中处理的技术主要有生物滤池法、等离子氧化法、活性炭吸附法等。对于臭气污染要求严格的污水处理厂，比如离居民区较近或地下污水处理厂，一般会采用全流程除臭+生物滤池、全流程除臭+等离子氧化法等组合方式，对于臭气污染要求更为严格的污水处理厂，还会在生物滤池或等离子氧化法后加上活性炭吸附的应急处理措施。目前的除臭工艺控制还是按照经验以人工控制为主，针对一种除臭工艺的人工控制还能够应付，但对于两种及以上多种除臭工艺的组合应用，人工控制就会带来运行效果不佳、耗能浪费、达不到预期的除臭效果等问题。
[0004]现有的污水处理厂除臭工艺中，也逐渐采用智能化控制，例如，于2017年8月22日公告的专利号为201621493531.X的中国专利技术专利，其公开了一种污水处理厂除臭智能控制系统，包括控制器除臭投加点、除臭污泥培养池和二沉池回流泵房，所述控制器信号连接进水流量计、浊度计、H2S浓度计、除臭污泥流量计、电动调节阀门、污泥浓度计、除臭进泥流量计、变频污泥泵、人机界面和数据服务器，所述二沉池回流泵房经所述变频污泥泵管道连接至所述除臭污泥培养池，所述除臭污泥培养池管道连接至所述除臭投加点。该除臭智能控制系统是采用PLC控制，并与所述数据服务器、所述人机界面之间通过以太网连接。但是这种PLC控制的智能化控制能力有限，难以控制复杂的工艺条件，仍然只是对单一全流程除臭工艺的控制，也没有对车间、厂界和排放口的臭气浓度进行预测和反馈操控。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，提供一种污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统及方法，能够
针对臭气浓度、水质水量、污水处理工艺状况、气象条件等，实时优化运行多种除臭工艺，来达到除臭保障率高和节能降耗的精细化运行目的。
[0006]一种污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统，其包括全流程除臭实时控制装置、集中处理除臭实时控制装置和数据处理装置，所述全流程除臭实时控制装置具有多个参数测控组件、应急排风设备和全流程除臭自控PLC模块，各个参数测控组件及应急排风设备与全流程除臭PLC模块分别连接以接受全流程除臭PLC模块调控，所述集中处理除臭实时控制装置包括多个气体测控组件、臭气应急处理设备和集中处理除臭自控PLC模块，多个气体测控组件及臭气应急处理设备与集中处理除臭自控PLC模块分别连接以接受所述集中处理除臭自控PLC模块的调控，所述数据处理装置包括用于检测污水处理前后多项指标和气象数据的多个检测计量组件和上位机PC，所述上位机PC内装有计算模块，所述全流程除臭自控PLC模块和集中处理除臭自控PLC模块分别与上位机PC连接，所述计算模块将多个检测计量组件测得的数据、通过全流程除臭自控PLC模块传来的多个参数测控的数据和集中处理除臭自控PLC模块传来的多个气体测控的数据，使用随机森林算法模型对处理后的臭气排放物浓度进行预测，通过网格搜索算法结合车间、厂界和排放口的臭气污染物质浓度的实测值对模型参数进行优化，分别建立车间、厂界和排放口的臭气污染物质浓度的预测模型，然后对各预测模型进行序列化，并用于实时臭气污染物质浓度的预测，再将预测值传给全流程除臭自控PLC模块、集中处理除臭自控PLC模块，以使两个PLC模块进行相应操控。
[0007]进一步地，多个所述参数测控组件包括车间臭气检测仪、污水进水流量计、除臭回流污泥流量计，所述车间臭气检测仪、污水进水流量计、除臭回流污泥流量计分别将测得的数据通过全流程除臭自控PLC模块反馈到上位机PC。
[0008]进一步地，多个所述气体测控组件包括厂界臭气检测仪、排放口臭气检测仪和风管气体流量计，所述厂界臭气检测仪、排放口臭气检测仪和风管气体流量计分别将测得的集中处理计量数据通过集中处理除臭自控PLC模块反馈到上位机PC。
[0009]进一步地，多个检测计量组件包括污水处理状态检测仪、污水进水流量计、进水水质检测仪、排水流量计、出水水质检测仪、气象数据仪，各个检测计量组件分别与上位机PC连接，各个检测计量组件将实时量测得的数据反馈给计算模块，所述随机森林算法模型通过持续接收的各项数据进行深度学习训练优化，并选择均方根误差（RMSE）对模型训练精度进行评价，所述上位机PC将臭气污染物质浓度的预测值传给全流程除臭自控PLC模块、集中处理除臭自控PLC模块，所述全流程除臭自控PLC模块、集中处理除臭自控PLC模块根据预测值控制除臭回流污泥电动阀门、除臭回流污泥变频污泥泵、应急排风设备、变频风机、风管电动阀门、臭气应急处理设备进行相应的控制操作。
[0010]进一步地，所述全流程除臭实时控制装置设有除臭回流污泥电动阀门和除臭回流污泥变频污泥泵，所述全流程除臭自控PLC模块根据车间臭气检测仪、污水进水流量计、除臭回流污泥流量计的数据控制除臭回流污泥电动阀门和除臭回流污泥变频污泥泵；当车间臭气浓度持续升高时，通过全流程除臭自控PLC模块启动应急排风设备。
[0011]进一步地，所述集中处理除臭自控PLC模块设有变频风机和风管电动阀门，所述集中处理除臭自控PLC模块根据厂界臭气检测仪、排放口臭气检测仪、风管气体流量计控制风管电动阀门和变频风机；当厂界或排放口臭气浓度持续升高时，通过集中处理除臭自控PLC模块启动臭气应急处理设备。
[0012]进一步地，所述数据处理装置还包括车间声光报警器、厂界声光报警器，所述车间声光报警器、厂界声光报警器用于在车间或厂界臭气污染物质浓度超出设定值时启动报警或者在随机森林算法模型预测的臭气污染物质浓度超出设定值时启动报警。
[0013]进一步地，所述车间臭气检测仪包括硫化氢在线检测仪和氨气在线检测仪, 所述厂界臭气检测仪包括硫化氢在线检测仪、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统，其特征在于，包括全流程除臭实时控制装置、集中处理除臭实时控制装置和数据处理装置，所述全流程除臭实时控制装置具有多个参数测控组件、应急排风设备和全流程除臭自控PLC模块，各个参数测控组件及应急排风设备与全流程除臭自控PLC模块分别连接以接受全流程除臭自控PLC模块调控，所述集中处理除臭实时控制装置包括多个气体测控组件、臭气应急处理设备和集中处理除臭自控PLC模块，多个气体测控组件及臭气应急处理设备与集中处理除臭自控PLC模块分别连接以接受所述集中处理除臭自控PLC模块的调控，所述数据处理装置包括用于检测污水处理前后多项指标和气象数据的多个检测计量组件和上位机PC，所述上位机PC内装有计算模块，所述全流程除臭自控PLC模块和集中处理除臭自控PLC模块分别与上位机PC连接，所述计算模块将多个检测计量组件测得的数据、通过全流程除臭自控PLC模块传来的多个参数测控的数据和集中处理除臭自控PLC模块传来的多个气体测控的数据，使用随机森林算法模型对处理后的臭气排放物浓度进行预测，通过网格搜索算法结合车间、厂界和排放口的臭气污染物质浓度的实测值对模型参数进行优化，分别建立车间、厂界和排放口的臭气污染物质浓度的预测模型，然后对各预测模型进行序列化，并用于实时臭气污染物质浓度的预测，再将预测值传给全流程除臭自控PLC模块、集中处理除臭自控PLC模块，以使两个PLC模块进行相应操控。2.如权利要求1所述的污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统，其特征在于，多个所述参数测控组件包括车间臭气检测仪、污水进水流量计、除臭回流污泥流量计，所述车间臭气检测仪、污水进水流量计、除臭回流污泥流量计分别将测得的数据通过全流程除臭自控PLC模块反馈到上位机PC。3.如权利要求2所述的污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统，其特征在于，多个所述气体测控组件包括厂界臭气检测仪、排放口臭气检测仪和风管气体流量计，所述厂界臭气检测仪、排放口臭气检测仪和风管气体流量计分别将测得的集中处理计量数据通过集中处理除臭自控PLC模块反馈到上位机PC。4.如权利要求1所述的污水处理厂多种除臭工艺并行的实时控制系统，其特征在于，多个所述检测计量组件包括污水处理状态检测仪、污水进水流量计、进水水质检测仪、排水流量计、出水水质检测仪、气象数据仪，各个检测计量组件分别与上位机PC连接，各个检测计量组件将实时量测得的数据反馈给计算模块，所述随机森林算法模型通过持续接收的各项数据进行深度学习训练优化，并选择均方根误差对模型训练精度进行评价，所述上位机PC将臭气污染物质浓度的预测值传给全流程除臭自控PLC模块、集中处理除臭自控PLC模块，所述全流程除臭自控PLC模块、集中处理除臭自控PLC模块根据预测值控制除臭回流污泥电动阀门、除臭回流污泥变频污泥泵、应急排风设备、变频风机、风管电动阀门、臭气应急处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘莉，未丹，张忠华，刘天顺，曲智，刘志生，
申请(专利权)人：深圳格立菲环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：