一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理工艺的控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明属于有机废水处理技术领域，尤其涉及一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理工艺的控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]废水中的有机物通常无法仅凭生物处理实现完全降解，而需要经过更进一步的深度脱除工艺才能够符合排放标准。针对这一部分的难降解有机物，CN104003504A公开了一种难降解有机废水臭氧催化氧化处理装置及工艺，所述装置包括催化氧化塔、其底部入口连接的臭氧发生器及其顶部出口连接的尾气处理再利用系统；所述尾气处理再利用系统的出口连接臭氧发生器的入口 ；所述尾气处理再利用系统包括依次连接的二氧化碳吸收塔、干燥单元及氧气储罐。在此基础之上，本申请人同时提交的另案申请“一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理装置及工艺”提供了一种在臭氧非均相催化氧化处理工艺的催化氧化环节前加入多介质过滤单元，在催化氧化环节后加入曝气生物滤池单元形成的一套完整的臭氧非均相氧化处理工艺，以实现更理想的处理效果。
[0003]这种有机废水臭氧非均相氧化处理工艺是由多级反应环节串联组成，各个环节之间存有很强的耦合关系，对某一个环节的调节动作同时会对其它关联环节产生影响，对某个工艺参数的控制也可能需要多个环节的协调动作来完成。另一方面，系统的内在工作机理复杂，工艺涉及的生物化学反应种类繁多，并且整个反应流程的时间与空间跨度均相当长，这不但降低了臭氧非均相氧化工艺的运行性能，同时也拖慢了系统在受到扰动后恢复平衡状态的调节时间。作为主要的控制目标，COD、氨氮等指标的在线检测操作复杂且实时性差，水质参数对控制作用的响应存在较大的滞后，这样系统的被控指标将很难收敛到一个特定的稳态值，甚至可能会发散进而导致整体工艺失效。这些不利因素为实时控制该臭氧非均相氧化工艺，实现系统的快速响应和平稳运行带来了很大的困难。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理工艺的控制系统及方法，该控制系统及方法能够实时调控废水处理工艺工况，保证出水指标符合排放标准，同时也可以确保设备维持在一个平稳高效的运行状态。
[0005]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0006]一方面，本发明提供了一种难降解有机废水臭氧非均相催化氧化处理工艺的控制系统，包括臭氧非均相催化氧化处理工艺设备和计算机控制系统；所述臭氧非均相催化氧化处理工艺设备以串级形式相连；所述计算机控制系统包括多个设备子控制系统，所述设备子控制系统自成回路并与所述臭氧非均相催化氧化处理工艺设备和所述计算机控制系统相连，所述设备子控制系统包括在线检测装置和执行机构。所述在线检测装置包括各类在线仪表，如液位计、流量计和差压计；所述执行机构包括各类调节阀、水泵及驱动水泵的水泵电机。
[0007]所述设备子控制系统并行运行，所述计算机控制系统通过分时处理控制所述多个设备子控制系统回路，所述计算机系统整体控制各设备子控制系统。
[0008]所述设备子控制系统包括液位控制系统、流量控制系统、反冲洗控制系统、臭氧控制系统和曝气控制系统，所述设备子控制系统通过现场总线与所述计算机控制系统相连。
[0009]所述计算机控制系统为计算机。
[0010]所述臭氧非均相催化氧化处理工艺设备为处理难降解有机废水的多介质过滤器单元设备、臭氧非均相催化氧化单元设备和曝气生物滤池单元设备。
[0011]所述臭氧非均相催化氧化处理工艺设备包括依次连接的多介质过滤器进水井、多介质过滤器、过滤器出水池、催化氧化塔、催化氧化池、曝气生物滤池、清水池和浓水池。
[0012]所述液位控制系统包括液位计、液位控制流量计、液位控制调节阀、液位控制水泵和液位控制水泵电机。所述液位计分别置于过滤进水井、过滤出水池和浓水池内部，所述液位控制流量计分别置于多介质过滤器、催化氧化池、曝气生物滤池和清水排放口之前，且各检测仪表分别与所述计算机控制系统连接。
[0013]所述流量控制系统包括流量控制流量计、差压计、流量控制调节阀、流量控制水泵和流量控制水泵电机。所述流量控制流量计分别置于多介质过滤器、催化氧化池、曝气生物滤池、清水排放口之前，所述差压计分别置于多介质过滤器、催化氧化塔的进水与出水口，且各检测仪表分别与所述计算机控制系统连接。
[0014]所述反冲洗控制系统包括定时器、反冲洗控制调节阀、反冲洗控制水泵电机和反洗鼓风机，所述定时器由计算机系统软件实现。
[0015]所述臭氧控制系统包括第一水质检测仪、臭氧控制流量计、臭氧控制液位检测仪和臭氧发生器。所述臭氧控制流量计分别置于催化氧化塔、催化氧化池、曝气生物滤池之前，以及催化氧化塔、催化氧化池臭氧进气管道之上，且各检测仪表分别与所述计算机控制系统连接。
[0016]所述曝气控制系统包括第二水质检测仪、溶氧计、曝气控制流量计和曝气管道。所述曝气控制流量计分别置于曝气生物滤池、所述第二水质检测仪之前，且各检测仪表分别与所述计算机控制系统连接。
[0017]在实际操作中，所述第一水质检测仪、第二水质检测仪可采用同一个水质检测仪。
[0018]另一方面，本发明提供了一种利用如上所述控制系统进行控制的方法，包括以下步骤:
[0019]I)所述设备子控制系统的在线检测装置并行运行测定所述臭氧非均相催化氧化处理工艺设备的流量、液位和出水水质指标，将测定值传输给所述计算机控制系统；
[0020]2)所述计算机控制系统将接收到的所述测定值与预设范围值比较，根据比较结果发出控制信号，自动控制所述执行机构的动作，保证出水指标符合排放标准。
[0021]所述预设范围值参考设备的规模以及常规运行状态进行设定。
[0022]一般地，液位范围取额定值的10%作为波动区间；流量范围取额定值的5% -10%作为波动区间。
[0023]本发明提供的控制方法各设备子控制系统并行运行，具体工作过程如下:
[0024]所述液位控制系统由液位计检测水池的液位，由液位控制流量计检测系统管线中的水流流速，送入所述计算机控制系统。首先将测得的液位值与预设的液位范围进行比较，然后比较测得的流量值与预设的流量范围，根据比较结果由计算机发出控制信号，来控制液位控制调节阀的开闭以及液位控制水泵电机的调节动作，实现自动液位控制。
[0025]所述流量控制系统由流量控制流量计检测系统管线中的水流流速，由差压计检测设备分别检测多介质过滤器进水出水口压力差和催化氧化塔塔顶液位，送入所述计算机控制系统。将测得的流量值以及差压值分别与预设值比较，根据比较结果由计算机发出控制信号，来控制流量控制调节阀的开闭以及流量控制水泵电机的调节动作，实现自动流量控制。
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