【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及污水处理，尤其涉及一种用于污水处理的曝气系统及控制方法。
技术介绍
1、近年来，随着我国经济的发展和环保要求的提高，环境污染日益严重，尤其是水资源污染，使我国水资源更加紧张，污水处理的显得极为重要且市场前景巨大，而在污水处理中运行能耗的控制较为关键，其中曝气约占运行能耗的一半以上。因此，曝气能耗的降低显得尤为重要，需要寻找一种用于污水处理的能耗低、效率高、曝气精准的曝气系统。
2、因此，亟需一种用于污水处理的曝气系统及控制方法，能够实现精准曝气，且能耗低、效率高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于污水处理的曝气系统及控制方法，旨在解决传统的污水处理曝气系统能耗高、效率低的技术问题。
2、为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种用于污水处理的曝气系统，包括反应池、设置在所述反应池内的曝气装置、与所述曝气装置的进气口连接的鼓风机，还包括设置在所述反应池外的水质检测仪和控制器；所述水质检测仪和鼓风机分别与所述控制器电性连接；
3、所述反应池设有进水口和出水口，所述水质检测仪分别与所述进水口和出水口连接，用于检测进出水的水质并反馈给所述控制器；
4、所述进水口还设有液体流量计，用于记录所述反应池内的处理量，所述液体流量计与所述控制器电性连接；
5、所述曝气装置和所述鼓风机之间还设有电动阀和气体流量计，所述电动阀和所述气体流量计均与所述控制器电性连接；
6、所述反应池内还设有do仪(溶解
7、所述控制器包括数据计算模块和控制模块，所述数据计算模块用于接收各个仪表的采集数据，并基于所述采集数据计算出系统所需曝气量，所述控制模块用于将所述所需曝气量反馈给所述鼓风机进行曝气；
8、所述控制模块还用于实时接收所述do仪的实测do值，并根据所述实测do值调整所述鼓风机的频率以及对应调整所述电动阀的开度以使实测do值在预设do控制范围内。
9、作为上述方案进一步的改进，所述水质检测仪至少包括进水cod在线检测模块、进水氨氮在线检测模块、进水tn在线检测模块和出水cod在线检测模块、出水氨氮在线检测模块、出水tn在线检测模块，分别用于对应检测进水cod浓度、进水氨氮、进水tn值、出水cod浓度、出水氨氮以及出水tn值。
10、作为上述方案进一步的改进，所述数据计算模块内存储有曝气量计算公式，具体如下所示：
11、
12、其中，o2为需氧量；csw为t℃水温、实际计算压力时，清水表面饱和溶解氧，单位为mg/l；ea为曝气装置氧利用率，取值20％；pb为曝气装置所处的绝对压力，单位为mpa。
13、作为上述方案进一步的改进，所述绝对压力与曝气装置所处的液位h存在以下关系：
14、pb＝0.101325+0.0098h
15、其中，所述曝气装置所处的液位h由反应池内的液位计获得。
16、作为上述方案进一步的改进，所述需氧量的计算公式如下所示：
17、o2＝a*q(cod进水-cod出水)+b*q(tn进水-nh4+-n出水)-c*x-d*q(nh4+-n进水-nh4+-n出水)，
18、其中，a为氧化除碳氧当量系数，优选取值为1.47；q为处理水量，由所述液体流量计获得，单位为m3/h；b为nh4+-n硝化的氧当量系数，优选取值为4.57；c为剩余污泥的氧当量系数，优选取值为1.42；x为剩余污泥量；d为反硝化产氧的氧当量系数，优选取值为取值2.83；cod进水为进水cod浓度，cod出水为出水cod浓度，nh4+-n进水为进水nh4+-n值，nh4+-n出水为出水nh4+-n值，tn进水为进水tn值，tn出水为出水tn值，cod、tn、nh4+-n单位均为mg/l。
19、作为上述方案进一步的改进，所述剩余污泥量的计算公式如下所示：
20、x＝q(cod进水-cod出水)*y，
21、其中，y为污泥产率系数。
22、作为上述方案进一步的改进，所述污泥产率系数的计算公式如下式所示：
23、
24、其中f为污泥产率修正系数，优选取值为0.9，ft为温度修正系数，优选取值为1.072(t-15)，t为污泥龄，优选取值为取值20d，t为反应池水温。
25、第二方面，本专利技术还提供一种第一方面提供的用于污水处理的曝气系统的控制方法，其步骤包括：
26、s1：水质检测仪、液体流量计、电动阀、气体流量计、液位计和温度计分别将采集的数据信息实时反馈给数据计算模块；
27、s2：所述数据计算模块基于获得的所述数据信息，根据曝气量计算公式计算获得所需曝气量，并将所述所需曝气量反馈给控制模块，控制模块将所述所需曝气量作为鼓风机的输入风量控制鼓风机进行曝气；
28、s3：do仪实时将检测到的do实测值反馈给控制器；
29、s4：控制器判断do实测值是否在domin～domax控制范围内，
30、若do实测值在所述控制范围内，则控制所述鼓风机按所需曝气量持续进行曝气；
31、若do实测值小于domin，控制所述鼓风机逐步向上一级频率调频，同时逐步调大所述电动阀的开度，重复步骤s1-s3，直到所述do实测值调整到domin～domax控制范围内；
32、若do实测值大于domax，控制所述鼓风机逐步向下一级频率调频，同时逐步调小所述电动阀的开度，重复步骤s1-s3，直到所述do实测值调整到domin～domax控制范围内。
33、作为上述方案进一步的改进，在步骤s4中，每次调整时，控制曝气量提高或降低所需曝气量的1‰～5‰。
34、作为上述方案进一步的改进，在步骤s4中，每次调整时间间隔为3～5min。
35、由于本专利技术采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：
36、本专利技术提供一种用于污水处理的曝气系统，在本曝气系统中，设置有各种仪表器(用于采集进出水水质的水质检测仪、用于获得处理量的液体流量计、用于调整鼓风机开度大小的电动阀、用于获得鼓风量的气体流量计、液位计和温度计)，能够充分的采集反应池内的各种数据信息，并能够将其采集的各类数据信息反馈给控制器，控制器基于类数据信息能够计算出所需曝气量，控制器初步基于所述所需曝气量控制鼓风机进行曝气；另外本曝气系统还设有do仪，所述do仪能够实时采集反应池内的实测do值，所述控制器根据实测do值判断实测do值是否在预设do控制范围内，若不在所述预设范围内，控制器控制鼓风机进行频率调频以及控制所述电动阀的开度，直到实测do值达到所述预设范围；本专利技术提供的曝气系统将各仪表、鼓风机和控制器进行联动，并控制鼓风机的频率和电动阀的开度大小来实现精准控制曝气量，从本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，包括反应池、设置在所述反应池内的曝气装置、与所述曝气装置连接的鼓风机，还包括设置在所述反应池外的水质检测仪和控制器；所述水质检测仪和鼓风机分别与所述控制器电性连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述水质检测仪至少包括进水COD在线检测模块、进水氨氮在线检测模块、进水TN在线检测模块和出水COD在线检测模块、出水氨氮在线检测模块、出水TN在线检测模块，分别用于对应检测进水COD浓度、进水氨氮、进水TN值、出水COD浓度、出水氨氮以及出水TN值。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述数据计算模块内存储有曝气量计算公式，所述曝气量计算公式具体如下所示：
4.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述绝对压力与曝气装置所处的液位H存在以下关系：
5.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述需氧量的计算公式如下所示：
6.根据权利要求5所述的一种用于污水处理的曝气系统，其
7.根据权利要求6所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述污泥产率系数的计算公式如下式所示：
8.一种如权利要求1-7任意一项所述的一种用于污水处理的曝气系统的控制方法，其特征在于，其步骤包括：
9.根据权利要求8所述的一种控制方法，其特征在于，在步骤S4中，每次调整时，控制曝气量提高或降低所述所需曝气量的1‰～5‰。
10.根据权利要求8或9所述的一种控制方法，其特征在于，在步骤S4中，每次调整时间间隔为3～5min。
...【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，包括反应池、设置在所述反应池内的曝气装置、与所述曝气装置连接的鼓风机，还包括设置在所述反应池外的水质检测仪和控制器；所述水质检测仪和鼓风机分别与所述控制器电性连接；
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述水质检测仪至少包括进水cod在线检测模块、进水氨氮在线检测模块、进水tn在线检测模块和出水cod在线检测模块、出水氨氮在线检测模块、出水tn在线检测模块，分别用于对应检测进水cod浓度、进水氨氮、进水tn值、出水cod浓度、出水氨氮以及出水tn值。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特征在于，所述数据计算模块内存储有曝气量计算公式，所述曝气量计算公式具体如下所示：
4.根据权利要求3所述的一种用于污水处理的曝气系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱敬贤，黄仕良，叶明强，何曦，周益辉，常昂，张立天，周萍，
申请(专利权)人：长沙工研院环保有限公司，
类型：发明
国别省市：
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