一种污泥回流控制优化控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种污泥回流控制优化控制方法及系统，涉及污水处理技术领域，方法包括：首先计算出外回流量；根据影响因素pH和水力停留时间对计算结果进行校正并生成校正结果，并对污泥停留时间进行调整；根据进水量走势预测结果进行判断；将校正结果与当前外回流量进行对比，判断对比结果是否符合水量走势，并进行回流泵调节；将未来特定时间节点的出水总氮与设定值对比，判断外回流控制是否达标，若不达标进行校正调整；通过监测得到的反硝化池ORP来调节内回流量。通过实时数据来预判水量走势，并结合当前污泥浓度、污泥停留时间、pH、水力停留时间控制外回流比，监测未来出水总氮变化以进行校正调整；同步计算出内回流比，来控制回流泵的运行参数。流泵的运行参数。流泵的运行参数。

【技术实现步骤摘要】
一种污泥回流控制优化控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种污泥回流控制优化控制方法及系统。

技术介绍

[0002]活性污泥法是目前一种主流的污水处理方法，其依靠活性污泥(聚磷菌、硝化菌、反硝化菌等)在不同溶氧分区进行不同微生物反应分解污水中的有机物与有害成分。生物池分为厌氧池、缺氧池与好氧池，分别进行聚磷、合成PHB——反硝化——放磷、硝化反应，污泥随着水体流动汇聚到二沉池，若没有出现老化失活现象则需要将二沉池底部污泥回流至生物池起始处，此过程称为外回流，目的是实现微生物循环，污泥回流量与生物池进水量比值称为外回流比。内回流的学名叫硝化液回流，是将曝气池中硝化反应产生的硝态氮回流到缺氧池，为反硝化提供化合态的氧，进行反硝化反应，硝化液回流量与生物池进水量比值称为内回流比。
[0003]外回流比调高有利于在一定时间内加大活性污泥的抗冲击负荷能力，抑制在低负荷状态下活性污泥老化现象的发生，以及降低PH对生化反应的影响，但活性污泥降解过量有机物的所需时间被缩短，降解效果不充分，活性污泥不易进入衰竭期，沉降性不佳。外回流比调低有利于使沉降在二沉池底部的活性污泥延长静止时间，增加污泥活性，但抗冲击效果差，也有可能造成微生物数量不足导致反应不充分。内回流比调高有利于反硝化反应的进行，但会使好氧段DO过多流入缺氧段，增加曝气系统负担，调低则无法保证反硝化菌进行生化反应必需的营养物质。现有的技术并无法对生物池的内外回流进行联合控制，导致污水处理效率不高。
[0004]在中国专利文献上公开的“五因子可调污水处理装置”，其授权公告号为CN100457652C，一种五因子可调污水处理装置，是A/A/O污水处理工艺的改进装置，主要包括初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；但是仅仅从结构上来改进污水处理效果，其处理效果仍不高。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决了现有的污水处理方法无法兼顾多方面因素导致污水处理效率不高的问题，提出一种污泥回流控制优化控制方法及系统，通过实时数据来预判水量走势，并结合当前污泥浓度、污泥停留时间、pH、水力停留时间控制外回流比，监测未来出水总氮变化以进行校正调整；同步计算出内回流比，来控制回流泵的运行参数。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种污泥回流控制优化控制方法，包括以下步骤：S1，根据外回流比和生物池进水流量，得到外回流量并生成计算结果；S2，根据影响因素pH和水力停留时间对计算结果进行校正并生成校正结果，并对污泥停留时间进行调整；
S3，根据进水量走势预测结果进行判断；将校正结果与当前外回流量进行对比，判断对比结果是否符合水量走势，并进行回流泵调节；S4，将未来特定时间节点的出水总氮与设定值对比，判断外回流控制是否达标，若不达标，进行校正调整；S5，通过监测得到的反硝化池ORP来调节内回流量。
[0007]本专利技术中，首先计算出外回流量作为计算结果，随后将pH和水力停留时间以权重形式对计算结果进行校正，并且采用条件触发形式来调整污泥停留时间；然后对进水量进行走势预测，得到进水量走势预测结果，将步骤S2得到的校正结果与当前外回流量进行对比，得到的对比结果如果符合水量走势，则直接进行回流泵调节，若不符合水量走势，则进行人工判断；在回流泵进行调节之后，则进行控制达标校验，根据将未来某一时间节点的出水总氮和设定值的对比，来判断外回流控制是否达标，若不达标，则进行校正调整，具体调整校正权重，以得到更加精确的结果；最后还能够根据监测得到的反硝化池ORP来对计算出的内流量进行调节。
[0008]作为优选，所述步骤S2包括以下步骤：S21，对计算结果、pH以及水力停留时间进行加权计算，根据各校正权重生成校正结果；S22，采用条件触发形式对污泥停留时间进行调整，若污泥停留时间处于正常范围，则不进行调整；若污泥停留时间未处于正常范围，则对校正结果进行调整。
[0009]本专利技术中，由于计算结果并未考虑酸碱度以及待处理污水在生物池内的停留时间，其结果并不是很准确，故以权重形式引入pH以及水力停留时间，其中，水力停留时间即为待处理污水在生物池内的平均停留时间；此外，对于污泥停留时间，采取条件触发形式来决定是否进行调整，若污泥停留时间过长或者过短，则将校正结果进行相应的调整，一般的调整范围为2％
‑
5％。
[0010]作为优选，所述判断对比结果是否符合水量走势，并进行回流泵调节具体包括以下步骤：若对比结果符合水量走势，则输出结果并利用PID算法调节回流泵的运行频率；若对比结果不符合水量走势，则生成报警信息，由人工确定是否进行外回流量调整。
[0011]本专利技术中，外回流量与进水量呈正相关，进水量增大，外回流量也随之增大；反之则减小；对比结果若符合水量走势，则直接调节回流泵的运行频率来控制回流泵；若不符合水量走势，则由人工决定是否对校正结果做出调整，同时在人机交互界面生成报警信息，并显示有相关数据作为参考。
[0012]作为优选，所述进水量走势预测结果通过大数据分析进行预测或者通过采集进水流量生成流量与时间的函数，求解一阶导数以及二阶导数进行预测。
[0013]本专利技术中，对于配有边缘计算网关的PLC控制系统能够通过大数据分析预测进水流量，而对于计算能力不支持大数据的一般PLC控制系统，则通过采集进水流量制作成流量
‑
时间函数，求解一阶导数分析变化趋势，求解二阶导数分析变化速率，并根据导数正负性调整回流比控制策略。
[0014]作为优选，所述步骤S4具体包括：
采集n小时后的出水总氮，与出水总氮设定值进行对比，若出水总氮与出水总氮设定值的误差在2％内，则外回流控制达标，若出水总氮与出水总氮设定值的误差在2％外，则外回流控制不达标，则无需执行步骤S2，同时进行溯源找出问题以调整校正权重，随后根据调整后的校正权重重新执行步骤S2。
[0015]本专利技术中，n大于0，在采集到n小时后的出水总氮之后，将该数据与预先设置的出水总氮设定值进行对比，若两者之间的误差在2％之内，即为控制效果达标，若不达标则上述的步骤S2校正环节取消，由步骤S1中的计算结果直接控制，同时在后台回溯找出问题用以调整校正权重，步骤S1直接控制的出水总氮达标后，以新计算的权重系数恢复步骤S2校正环节，切换回正常控制流程。
[0016]作为优选，所述调整校正权重的步骤具体包括：S41，从判断外回流控制为不达标的时刻倒退n个小时，以x分钟为时间跨度提取计算结果、pH和水力停留时间的历史计算值；S42，将每一时间点的计算值与上一时间点的计算值进行对比，若数值增大记为“+”，若数值减少记为
“‑”
，得到关于三因素的历史增减趋势；S43，判断不达标出水总氮的偏离状态相对于设定值是偏大还是偏小，分别记为“+”和
“‑”
；S44，统计三因素与出水总氮偏离状态异号的次数，根据次数确定调整后的校正权重。
[0017]本专利技术中，获取基于三因素的历史计算值，将某一时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污泥回流控制优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，根据外回流比和生物池进水流量，得到外回流量并生成计算结果；S2，根据影响因素pH和水力停留时间对计算结果进行校正并生成校正结果，并对污泥停留时间进行调整；S3，根据进水量走势预测结果进行判断；将校正结果与当前外回流量进行对比，判断对比结果是否符合水量走势，并进行回流泵调节；S4，将未来特定时间节点的出水总氮与设定值对比，判断外回流控制是否达标，若不达标，进行校正调整；S5，通过监测得到的反硝化池ORP来调节内回流量。2.根据权利要求1所述的一种污泥回流控制优化控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下步骤：S21，对计算结果、pH以及水力停留时间进行加权计算，根据各校正权重生成校正结果；S22，采用条件触发形式对污泥停留时间进行调整，若污泥停留时间处于正常范围，则不进行调整；若污泥停留时间未处于正常范围，则对校正结果进行调整。3.根据权利要求1或2所述的一种污泥回流控制优化控制方法，其特征在于，所述判断对比结果是否符合水量走势，并进行回流泵调节具体包括以下步骤：若对比结果符合水量走势，则输出结果并利用PID算法调节回流泵的运行频率；若对比结果不符合水量走势，则生成报警信息，由人工确定是否进行外回流量调整。4.根据权利要求3所述的一种污泥回流控制优化控制方法，其特征在于，所述进水量走势预测结果通过大数据分析进行预测或者通过采集进水流量生成流量与时间的函数，求解一阶导数以及二阶导数进行预测。5.根据权利要求1或2或4所述的一种污泥回流控制优化控制方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：采集n小时后的出水总氮，与出水总氮设定值进行对比，若出水总氮与出水总氮设定值的误差在2％内，则外回流控制达标，若出水总氮与出水总氮设定值的误差在2％外，则外回流控制不达标，则无需执行步骤S2，同时进行溯源找出问题以调整校正权重，随后根据调整后的校正权重重新执行步骤S2。6.根据权利要求5所述的一种污泥回流控制优化控制方法，其特征在于，所述调整校正权重的...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建彬，付炜炜，于茜茜，任宏卿，位翱洋，顾冬梅，
申请(专利权)人：浙江中控信息产业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：