一种应用SBR工艺供氧节能优化控制装置进行优化控制方法

摘要

SBR工艺供氧节能优化控制方法及其装置属于污水处理领域，用于含氮工业废水处理和城镇污水深度处理。现有鼓风机控制技术使用寿命短，维护、维修费用高。装置由SBR反应器(1)连进水管(2)、出水管(3)、碳源投加管(4)、曝气管(10)；进水管连进水泵(5)；曝气管连鼓风机(12)；反应器内有搅拌器(13)、DO传感器(14)；传感器连DO测定仪(15)；变频器(17)分别和鼓风机、计算机(16)连，计算机连过程控制器(20)，过程控制器的继电器分别与阀门、其他设备连。工艺包括进水、曝气、搅拌、沉淀、排水、闲置，特征通过采用频率f作为过程控制参数，实时控制SBR法脱氮过程的反应时间。本发明提高反应效率，减少反应时间，节约曝气能耗。

主权项

一种应用SBR工艺供氧节能优化控制装置进行优化控制方法，该装置包括SBR反应器(1)连接进水管(2)、出水管(3)、碳源投加管(4)、曝气管(10)；进水管(2)和进水泵(5)之间设置进水阀门(7)；碳源投加管(4)和碳源投加泵(6)之间设置碳源投加管阀门(9)；出水管设置出水阀门(8)，曝气管(10)设置进气阀门(11)，曝气管进口处与鼓风机(12)相连；在SBR反应池内置有搅拌器(13)、溶解氧浓度DO传感器(14)，DO传感器(14)经导线与DO测定仪(15)连接后与计算机(16)的数据信号输入接口(18)连接，DO测定仪(15)与变频器(17)相连，变频器(17)同时与鼓风机(12)、计算机(16)的数据信号输入接口(18)连接，计算机的数据信号输出接口(19)经导线连接过程控制器(20)，过程控制器的进水继电器(21)、出水继电器(22)、曝气继电器(23)、碳源投加泵继电器(24)、搅拌机继电器(25)经信号输出接口(19)分别与进水阀门(7)、出水阀门(8)、曝气管进气阀门(11)、碳源投加泵(6)和搅拌器(13)相连接；其特征在于，包括以下步骤：I进水 根据进水量确定进水时间，并通过过程控制器对计时器进行设定，系统启动后，启动进水泵将待处理的废水注入SBR反应器，当达到预先设定的时间后，关闭进水泵和进水阀门，进入第II道工序；II曝气 打开进气阀门，启动鼓风机，对反应系统进行曝气；利用DO传感器采集DO信号，并通过过程控制器和变频器调节鼓风机的频率f；如果DO小于1.5mg/L，就增大鼓风机的频率f，即增大鼓风机的叶轮转速，加大风量；如果DO浓度大于1.5mg/L，就减小鼓风机的频率，即减小风量；同时采集频率f作为SBR法好氧硝化过程的实时控制参数；将频率f的数字信号输入过程控制器，滤波处理，求导计算，得到过程实时控制变量，并对得到的控制变量进行比较确定是否结束曝气，曝气过程结束条件为下列三个条件其中任意一条，即可停止曝气进行搅拌，①曝气时间t＞2h，频率f小于15Hz；②曝气时间t＞2h，频率f出现下降速度加快的变化点；③曝气时间t＞6h；当满足以上条件之一时，好氧曝气过程结束，系统内的氨氮被氧化为硝态氮，执行机构关闭鼓风机及进气阀门，停止曝气，系统进入第III道工序；III投加外碳源搅拌根据需要投加碳源的量设定碳源投加泵的开启时间，开启碳源投加管上的阀门和碳源投加泵，达到设定的时间后关闭碳源投加泵和碳源投加管上的阀门，投加碳源的同时开启搅拌器；搅拌结束后，关闭搅拌器，进入第IV道工序；IV沉淀 设定沉淀的时间，并通过过程控制器进行计时，当达到预先设定的沉淀时间后，进入第V道排水工序；V排水 设定排水的时间，打开出水阀门，将处理后水经出水管排到反应器外；排水结束后，关闭出水管上的阀门；VI闲置 设定闲置时间和排泥泵的运行时间，在过程控制器调节下，开启排泥泵，当达到预先设定的排泥时间后，关闭排泥泵；当达到预先设定的闲置时间后，系统读取预先设定的整个反应的循环次数设定值，若未达到预先设定的循环次数，则系统由过程控制器自动循环从工序I开始；当达到预先设定的整个反应的循环次数后，系统停止运行。