【技术实现步骤摘要】
本申请涉及曝气器充氧性能测量的，尤其涉及一种用于测量曝气器充氧性能的方法及系统。
技术介绍
1、曝气器是一种用于在水中曝气充氧、以增加水中氧气含量的设备。曝气器在水处理领域有着重要应用，一般用于对待处理废水中的好氧微生物处理。据统计，曝气器关系着水处理系统45％～75％的运行成本，在水处理过程中，一般会根据处理工艺中对溶解氧的需求量来控制曝气器的充氧速率，以期使曝气器对待处理废水的供氧速率够满足处理工艺对溶解氧的需求量。
2、充氧性能相关的指标包括氧传质速率、充氧能力和氧总传质系数，对充氧性能的准确测量，有利于对曝气器工作过程中充氧速率的精确控制。在目前已有的一种曝气器的充氧性能测量方法中，在曝气器启动状态下，在反应器的样水中加入过量的消氧剂，并利用溶氧仪持续检测反应器中样水的溶解氧浓度，记录样水中溶解氧浓度从零开始变化至饱和量的过程，根据样水中溶解氧由零变化至饱和量的过程中溶解氧浓度的平均变化速率来计算曝气器的充氧能力。
3、以上测量方法测得的曝气器的充氧能力反映的是曝气器的平均充氧能力，难以准确反映曝气器实际工作过程中的充氧能力。
技术实现思路
1、本申请提供了一种用于测量曝气器充氧性能的方法及系统，其有利于更加准确的测量曝气器的充氧性能，以便在曝气器的实际工作过程中对曝气器的充氧速率进行更加准确的控制。
2、第一方面，本申请提供了一种用于测量曝气器充氧性能的方法。该方法包括：
3、控制待测的曝气器启动，所述曝气器处于反应器中，用
4、在所述反应器内的样水中添加第一消氧剂，并控制添加第一消氧剂的添加速率；
5、采集所述样水中的溶解氧浓度；
6、在溶解氧浓度保持在预设浓度阈值内预设时间后，根据消氧剂的添加速率计算曝气器对应所述预设浓度阈值的充氧能力参数。
7、通过采用上述技术方案，能够在溶解氧浓度保持在预设浓度阈值的情况下，利用第一消氧剂的添加速率来计算曝气器的充氧能力参数，使测得的曝气器的充氧能力参数更符合实际水处理任务中保持溶解氧浓度稳定的状况，从而使测得的曝气器的充氧能力参数更准确的反映曝气器实际执行水处理任务过程中的充氧能力，以便于对曝气器的充氧速率进行更为准确的控制。
8、进一步地，所述预设浓度阈值有一个或多个。
9、进一步地，所述方法还包括：
10、所述反应器包括第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室连通第二腔室，所述第一腔室和第二腔室连通至同一连通结构，所述连通结构连通所述第三腔室，所述第一腔室、第二腔室、第三腔室内均容纳有所述样水，所述曝气器设置于所述第一腔室内样水中，所述第一消氧剂添加于所述第二腔室内的样水中，所述溶解氧浓度由第三腔室的样水中测得。
11、进一步地，所述方法还包括：
12、基于历史测量记录大数据，训练充氧能力预测模型，所述充氧能力预测模型包括一个输入层、多个隐层和一个输出层；
13、所述历史测量记录大数据包括多条历史测量记录数据，每条历史测量记录数据均包括曝气器的测量条件、曝气器的供气条件和充氧能力参数的测量结果，所述测量条件包括样水的温度数据、样水所处环境的气压数据、样水的盐度数据、曝气器处的深度数据、测量时稳定在的预设浓度阈值中的一个或多个，供气条件包括供气压力数据和供气流量数据，充氧能力参数的测量结果包括充氧能力值和氧传质系数；
14、所述充氧能力预测模型用于输入待测的曝气器的测量条件、曝气器的供气条件，以输出充氧能力参数的预期结果。
15、所述充氧能力预测模型以预期结果和测量结果的偏差度降低为条件来训练模型参数。
16、进一步地，所述方法还包括：
17、在曝气器启动之前，在所述反应器内的样水中添加第二消氧剂，使所述溶解氧浓度低于预设浓度阈值；所述第二消氧剂的纯度低于所述第一消氧剂。
18、第二方面，本申请提供了一种用于测量曝气器充氧性能的系统。该系统包括：反应器、消氧剂添加模块、溶解氧监测模块和控制模块；
19、所述反应器内容纳有样水，待测的曝气器设置于反应器内，用于对样水进行曝气充氧；
20、所述消氧剂添加模块用于向反应器内的样水中添加第一消氧剂，第一消氧剂的添加速率可控；
21、所述溶解氧监测模块用于监测所述样水中的溶解氧浓度；
22、所述控制模块连接所述曝气器、消氧剂添加模块和溶解氧监测模块，用于控制曝气器启动、以及控制第一消氧剂的添加速率、以及采集溶解氧浓度；所述控制模块在溶解氧浓度保持在预设浓度阈值内预设时间后，根据消氧剂的添加速率计算曝气器对应所述预设浓度阈值的充氧能力参数。
23、进一步地，所述溶解氧监测模块包括溶氧仪、流通槽、循环泵、循环阀门和进水阀门，所述循环泵的进水口分别连通连接水源和反应器，所述循环阀门连通设置于循环泵的进水口与反应器连通的节点，所述进水阀门连通设置于循环泵与水源连通的节点，所述循环泵的出水口连通连接所述流通槽的一端，所述流通槽的另一端连通连接反应器，所述溶氧仪的探头设置于所述流通槽、以用于采集所述溶解氧浓度；
24、所述控制模块连接所述溶氧仪、循环泵、循环阀门和进水阀门，以采集所述溶解氧浓度，以及用于控制所述循环泵启动和停止，以及用于控制循环阀门和进水阀门的开启和关闭。
25、进一步地，所述消氧剂添加模块包括第一存储仓、第二存储仓、第一加药阀门、第二加药阀门和加药泵；
26、所述第一存储仓用于盛放第一消氧剂，所述第二存储仓用于盛放第二消氧剂，所述加药泵的进水口分别连通连接第一存储仓和第二存储仓，所述第一加药阀门连通设置于加药泵的进水口与第一存储仓连通的节点，所述第二加药阀门连通设置于加药泵的进水口与第二存储仓连通的节点，所述加药泵的出水口连通连接所述反应器，所述第二消氧剂的纯度低于第一消氧剂；
27、所述控制模块连接所述加药泵、第一加药阀门和第二加药阀门，用于控制所述加药泵的泵送速度，以及控制第一加药阀门和第二加药阀门的开启和关闭；所述控制模块在曝气器启动之前，控制加药泵开启、第一加药阀门关闭、第二加药阀门开启，以控制在反应器内的样水中添加第二消氧剂，使溶解氧浓度低于预设浓度阈值。
28、进一步地，还包括气压监控模块，所述气压监控模块包括排气管路、气压表和排气阀门；
29、所述反应器密封，所述排气管路一端连通连接所述反应器的顶部，另一端连通大气环境，所述排气阀门连通设置于所述排气管路，所述气压表连通设置于所述排气管路、位于反应器与排气阀门之间，所述排气阀门的开度可控；
30、所述控制模块连接所述气压表和排气阀门，用于接收所述气压表采集的第一气压数据，以及用于控制所述排气阀门的开度。
31、进一步地，还包括供气模块，所述供气监控模块包括鼓风机、进气阀门、供气压力表和气体流量计，所述鼓风机的出气口连通连接曝气器的进气口本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于测量曝气器充氧性能的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设浓度阈值有一个或多个。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.一种用于测量曝气器充氧性能的系统，其特征在于，包括：反应器、消氧剂添加模块、溶解氧监测模块和控制模块；
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述溶解氧监测模块包括溶氧仪、流通槽、循环泵、循环阀门和进水阀门，所述循环泵的进水口分别连通连接水源和反应器，所述循环阀门连通设置于循环泵的进水口与反应器连通的节点，所述进水阀门连通设置于循环泵与水源连通的节点，所述循环泵的出水口连通连接所述流通槽的一端，所述流通槽的另一端连通连接反应器，所述溶氧仪的探头设置于所述流通槽、以用于采集所述溶解氧浓度；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述消氧剂添加模块包括第一存储仓、第二存储仓、第一加药阀门、第二加药阀门和加药泵；
8.根据权利要求7所述的系统，
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括供气模块，所述供气监控模块包括鼓风机、进气阀门、供气压力表和气体流量计，所述鼓风机的出气口连通连接曝气器的进气口，所述进气阀门连通设置于鼓风机的出气口和曝气器的进气口之间，所述供气压力表和气体流量计连通设置于进气阀门和曝气器的进气口之间；
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括温度检测模块和深度检测模块，所述温度检测模块用于检测反应器内样水的第一温度数据，所述深度检测模块用于检测曝气器处的第一水深数据，所述控制模块连接所述温度检测模块和深度检测模块，以获取所述第一温度数据和第一水深数据；
...【技术特征摘要】
1.一种用于测量曝气器充氧性能的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设浓度阈值有一个或多个。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.一种用于测量曝气器充氧性能的系统，其特征在于，包括：反应器、消氧剂添加模块、溶解氧监测模块和控制模块；
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述溶解氧监测模块包括溶氧仪、流通槽、循环泵、循环阀门和进水阀门，所述循环泵的进水口分别连通连接水源和反应器，所述循环阀门连通设置于循环泵的进水口与反应器连通的节点，所述进水阀门连通设置于循环泵与水源连通的节点，所述循环泵的出水口连通连接所述流通槽的一端，所述流通槽的另一端连通连接反应器，所述溶氧仪的探头设置于所述流通槽、以用于采集所述溶解氧浓度；
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【专利技术属性】
技术研发人员：王凯丽，钟星，刘凯华，杜义鹏，杜兵，曹建平，刘寅，何然，王珊，李松栋，
申请(专利权)人：北京市生态环境保护科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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