【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及渗滤液处理，具体为一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统。
技术介绍
1、垃圾焚烧发电作为当前“减量化、无害化、资源化”处置生活垃圾的最佳方式，但是垃圾焚烧发电厂渗滤液内含有难降解有机物，同时还溶解携带有氨氮、细菌、病毒以及重金属离子等污染物，焚烧垃圾电厂渗滤液的废水中有机物污染物很高，cod和bod浓度高，氨氮含量高，目前县、区级小规模垃圾焚烧发电厂普遍增多，且要求同步配套建设厂内渗滤液处理设施，为控制建设成本，一般不预留备用检修池，导致无法腾池检修，需对其进行处理，在申请号为201711136332.2的中国专利中公开了“一种在线清洗式曝气系统及其清洗方法，所述系统包括鼓风充氧系统，所述鼓风充氧系统包括依次连接的鼓风机、空气主管路和曝气单元，所述曝气单元包括依次连接的空气支阀、分支立管和位于曝气池池底的池底曝气扩散单元，所述系统还包括气提吹扫系统和药液清洗系统，所述气提吹扫系统包括依次连接的气提管、气提阀和过滤槽，并通过气提管与曝气单元相连通；所述药液清洗系统包括依次连接的药液箱、加药泵、流量计、球阀、止回阀，并通过止回阀与曝气单元相连通，药液清洗系统在出现无机物污堵时开启。”
2、上述文件可进行曝气单元无机污垢内堵的吹扫及清洗，需要不断解决管道堵塞问题较麻烦，而目前一般采用微孔曝气盘或射流曝气方式，由于微孔曝气设备的膜结构特性，导致微孔在渗滤液这种高浓度废水中两年左右就会出现堵塞破损等情况发生，尤其是垃圾渗滤液行业，由于渗滤液盐分含量，硝化池内污泥含量高，更易堵塞微孔，另外，为避免臭气外溢垃
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，包括曝气系统连接单元、管道连通单元和监测单元；
3、数据采集单元，所述数据采集单元提取生化池内渗滤液中的难降解污染物和溶氧参数，并将检测的数据记录在数据库中；
4、水质预测单元，所述水质预测单元根据数据采集单元记录的数据进行分析，并根据污染水质测出包括cod和bod含量以及氨氮浓度，每隔一段时间定期更新不同批次的水源检测数据；
5、耗氧分析单元，所述耗氧分析单元对耗氧过程进行分析，通过连续多次的处理周期的耗氧数据对比，计算并确定最佳溶氧量标准；
6、溶氧量调控单元，所述溶氧量调控单元对污水处理过程和曝气工作过程进行分析，根据所需溶氧量进行调节；
7、供氧单元，所述供氧单元通过连接安装好的曝气装置以及曝气系统根据渗滤液处理站处理负荷的难易程度提供供氧途径；
8、曝气系统控制单元，所述曝气系统控制单元控制系统正常工作状态，并接受水质预测单元提供的数据，以最佳溶氧量标准作为设定值继而反馈给溶氧量调控单元和供氧单元做出进一步水质处理。
9、优选的，所述数据采集单元包括污水质采集模块和优溶氧量采集模块，所述污水质采集模块根据排进生化池的渗滤液提取污染水质中的重金属离子和氨氮物质，所述优溶氧量采集模块提取多组因环境温度、气压、水压和微生物氧利用率不同因素类别的参考数据。
10、优选的，所述水质预测单元包括数据预处理模块和水质分批模块，所述数据预处理模块根据污水质采集模块采集的数据进行预处理分析，将原始数据映射到一个新的区间，将原始数据转为无量纲的纯粹数据，进行异常值剔除，对原有数据进行标准化处理，所述水质分批模块分批次检测污水中的溶解物含量，为耗氧分析单元计算最佳溶氧量提供了参考依据。
11、优选的，所述水质预测单元还包括软测量模块和水质评测模块，所述软测量模块基于数据驱动建模对水质中的污染数据进行预测建模，采用神经网络的方式通过模仿人脑的分布结构和功能进行信息处理，输入信息通过单层或多层网络进行前向传播，并激活非线性隐射函数，对输入信息进行特征识别提取，根据易检测物质对难检测物质对象建立拟合模型，所述水质评测模块依赖软测量模块中易检测指标与难检测指标之间的关联性实现对难测定指标的估计。
12、优选的，所述耗氧分析单元包括平衡构建模块、溶解氧建模模块和数据提供模块，所述平衡构建模块构建生化池内污泥微生物耗氧量与需氧量平衡关系，求解生化池内维持好氧微生物代谢生存的动态最优需氧量，所述溶解氧建模模块建立溶解氧浓度动态变化模型作为生化反应的核心，同时也作为水质达标的鉴定依据，所述数据提供模块将确定的最佳溶氧量标准作为参考值提供给溶氧量调控单元以便调控气体与水体的接触面积和加速曝气处理的效果，溶解氧浓度动态变化模型具体如下：
13、
14、式中，q为鼓入生化池气体体积，v为生化池内污水的量，kla为溶解氧传递系数，kt为溶解氧反应速率常数，y(t)为溶解氧浓度，yin为曝气后生化池溶解氧浓度，yout为活性污泥生物消耗的溶解氧浓度，ysat为饱和溶解氧浓度，t为处理周期。
15、优选的，所述管道连通单元布置母管及连通各曝气装置的支管以及从密封池顶取孔，由顶部向池底设置连通支管，并在支管上设置单独隔离控制阀门，所述供氧单元包括风机供氧模块和连通支管供氧模块，所述风机供氧模块采用罗茨风机供氧，所述连通支管供氧模块采用悬挂固定方式，向曝气装置及曝气系统供氧。
16、优选的，所述溶氧量调控单元包括串级pid控制模块和模糊pid控制模块，所述串级pid控制模块包括溶解氧浓度控制器和空气流量控制器，将溶解氧浓度控制器和空气流量控制器串联，溶解氧浓度控制器负责调整溶解氧浓度，空气流量控制器则负责稳定曝气管道中气流，由溶解氧浓度检测仪测得当前曝气池内溶解氧浓度，溶解氧浓度控制器输出作用于空气流量控制器，随后空气流量控制器根据空气流量偏差作用于阀门，对曝气流量进行调整，所述模糊pid控制模块对非线性、受外界因素影响波动大的这一类过程进行控制，对曝气系统输入数据进行模糊化处理，根据模糊规则库推理后再进行解模糊化处理得到曝气系统输出数据。
17、优选的，所述曝气系统连接单元包括曝气装置选型模块、曝气安装方式模块和分段隔离模块，所述曝气装置选型模块主要选用多个材质为uhmwpe+ptfe、耐强酸强碱且可反复酸洗的旋流曝气器，旋流曝气器内部通流形式为蘑菇头和双喷嘴单螺旋结构，旋流曝气器的标准通气量为0.9m3/min以及通气量范围为0.6～1.3m3/min，所述曝气安装方式模块对多个旋流曝气器均匀布置，安装旋流曝气器时对生化池底部沉泥进行充分搅拌，所述分段隔离模块隔离现有的微孔曝气系统、安装新管道及曝气装置，所述监测单元在后台对溶氧量调控单元进行监测，实时报告反馈给曝气系统控制单元。
18、优选的，所述曝气系统控制单元包括工作控制模块和数据记录模块，所述工作控制模块接受水质检测到的输入数据以及设置的温度传感器设备获取曝气本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，包括曝气系统连接单元(6)、管道连通单元(7)和监测单元(9)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述数据采集单元(1)包括污水质采集模块(101)和优溶氧量采集模块(102)，所述污水质采集模块(101)根据排进生化池的渗滤液提取污染水质中的重金属离子和氨氮物质，所述优溶氧量采集模块(102)提取多组因环境温度、气压、水压和微生物氧利用率不同因素类别的参考数据。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述水质预测单元(2)包括数据预处理模块(201)和水质分批模块(202)，所述数据预处理模块(201)根据污水质采集模块(101)采集的数据进行预处理分析，将原始数据映射到一个新的区间，将原始数据转为无量纲的纯粹数据，进行异常值剔除，对原有数据进行标准化处理，所述水质分批模块(202)分批次检测污水中的溶解物含量，为耗氧分析单元(3)计算最佳溶氧量提供了参考依据。
4.根据权利要求3所述的一
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述耗氧分析单元(3)包括平衡构建模块(301)、溶解氧建模模块(302)和数据提供模块(303)，所述平衡构建模块(301)构建生化池内污泥微生物耗氧量与需氧量平衡关系，求解生化池内维持好耗氧微生物代谢生存的动态最优需氧量，所述溶解氧建模模块(302)建立溶解氧浓度动态变化模型作为生化反应的核心，同时也作为水质达标的鉴定依据，所述数据提供模块(303)将确定的最佳溶氧量标准作为参考值提供给溶氧量调控单元(5)以便调控气体与水体的接触面积和加速曝气处理的效果。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述管道连通单元(7)布置母管及连通各曝气装置的支管以及从密封池顶取孔，由顶部向池底设置连通支管，并在支管上设置单独隔离控制阀门，所述供氧单元(5)包括风机供氧模块(501)和连通支管供氧模块(502)，所述风机供氧模块(501)采用罗茨风机供氧，所述连通支管供氧模块(502)采用悬挂固定方式，向曝气装置及曝气系统供氧。
7.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述溶氧量调控单元(4)包括串级PID控制模块(401)和模糊PID控制模块(402)，所述串级PID控制模块(401)包括溶解氧浓度控制器和空气流量控制器，将溶解氧浓度控制器和空气流量控制器串联，溶解氧浓度控制器负责调整溶解氧浓度，空气流量控制器则负责稳定曝气管道中气流，由溶解氧浓度检测仪测得当前曝气池内溶解氧浓度，溶解氧浓度控制器输出作用于空气流量控制器，随后空气流量控制器根据空气流量偏差作用于阀门，对曝气流量进行调整，所述模糊PID控制模块(402)对非线性、受外界因素影响波动大的这一类过程进行控制，对曝气系统输入数据进行模糊化处理，根据模糊规则库推理后再进行解模糊化处理得到曝气系统输出数据。
8.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述曝气系统连接单元(6)包括曝气装置选型模块(601)、曝气安装方式模块(602)和分段隔离模块(603)，所述曝气装置选型模块(601)主要选用多个材质为UHMWPE+PTFE、耐强酸强碱且可反复酸洗的旋流曝气器，旋流曝气器内部通流形式为蘑菇头和双喷嘴单螺旋结构，旋流曝气器的标准通气量为0.9m3/min以及通气量范围为0.6～1.3m3/min，所述曝气安装方式模块(602)对多个旋流曝气器均匀布置，安装旋流曝气器时对生化池底部沉泥进行充分搅拌，所述分段隔离模块(603)隔离现有的微孔曝气系统、安装新管道及曝气装置，所述监测单元(9)在后台对溶氧量调控单元(4)进行监测，实时报告反馈给曝气系统控制单元(8)。
9.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：...
【技术特征摘要】
1.一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，包括曝气系统连接单元(6)、管道连通单元(7)和监测单元(9)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述数据采集单元(1)包括污水质采集模块(101)和优溶氧量采集模块(102)，所述污水质采集模块(101)根据排进生化池的渗滤液提取污染水质中的重金属离子和氨氮物质，所述优溶氧量采集模块(102)提取多组因环境温度、气压、水压和微生物氧利用率不同因素类别的参考数据。
3.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述水质预测单元(2)包括数据预处理模块(201)和水质分批模块(202)，所述数据预处理模块(201)根据污水质采集模块(101)采集的数据进行预处理分析，将原始数据映射到一个新的区间，将原始数据转为无量纲的纯粹数据，进行异常值剔除，对原有数据进行标准化处理，所述水质分批模块(202)分批次检测污水中的溶解物含量，为耗氧分析单元(3)计算最佳溶氧量提供了参考依据。
4.根据权利要求3所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述水质预测单元(2)还包括软测量模块(203)和水质评测模块(204)，所述软测量模块(203)基于数据驱动建模对水质中的污染数据进行预测建模，采用神经网络的方式通过模仿人脑的分布结构和功能进行信息处理，输入信息通过单层或多层网络进行前向传播，并激活非线性隐射函数，对输入信息进行特征识别提取，根据易检测物质对难检测物质对象建立拟合模型，所述水质评测模块(204)依赖软测量模块(203)中易检测指标与难检测指标之间的关联性实现对难测定指标的估计。
5.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述耗氧分析单元(3)包括平衡构建模块(301)、溶解氧建模模块(302)和数据提供模块(303)，所述平衡构建模块(301)构建生化池内污泥微生物耗氧量与需氧量平衡关系，求解生化池内维持好耗氧微生物代谢生存的动态最优需氧量，所述溶解氧建模模块(302)建立溶解氧浓度动态变化模型作为生化反应的核心，同时也作为水质达标的鉴定依据，所述数据提供模块(303)将确定的最佳溶氧量标准作为参考值提供给溶氧量调控单元(5)以便调控气体与水体的接触面积和加速曝气处理的效果。
6.根据权利要求1所述的一种垃圾渗滤液封闭生化池用在线检修式曝气系统，其特征在于：所述管道连通单元(7)布置母管及连通各曝气装置的支管以及从密封池顶取孔，由顶部向池底设置连通支管，并在支管上设置单独隔离控制阀门，所述供氧单元(5)包括风机供氧模块(501)和连通支管供氧模块(502)，所述风机供氧模块(501)采用罗茨风机供氧，所述连通支管供氧模块(502)采用悬挂固定方式，向曝气装置...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢孔杰，王海滨，王志刚，苏兵，黄文杰，吴应良，
申请(专利权)人：南平延鸿环保电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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