一种垃圾渗滤液曝气控制系统和垃圾渗滤液曝气控制方法与流程

本发明涉及垃圾渗滤液处理领域，具体而言涉及一种垃圾渗滤液曝气控制系统和垃圾渗滤液曝气控制方法。

背景技术

垃圾渗滤液处理中往往将渗滤液置于好氧池进行好氧处理，让活性污泥进行有氧呼吸，把有机物分解成无机物，去除污染物。

好氧池的溶氧量(do)通常保持在2～3mg/l左右。溶氧量过低，好氧微生物正常的代谢活动就会下降，活性污泥会发黑发臭，产生污泥膨胀，影响出水水质；溶氧量过高，则会导致有机污染物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，此时活性污泥中的微生物会进入自身氧化阶段，增加动力消耗。

在渗滤液好氧处理中，往往增加曝气机改善好氧池中溶氧量的分布，由于曝气后好氧池中溶氧量变化有一段滞后，需要对曝气进行控制。当前对好氧池曝气进行控制的方法为手动控制，即根据运行人员的经验决定曝气机进行曝气的频率。这种方式取得的运行效果主要取决于运行人员的经验，往往造成在不同的运行人员的控制下，好氧池中的溶氧值波动较大，并且运行人员劳动强度大。

为此，有必要提出一种新的垃圾渗滤液曝气控制系统和垃圾渗滤液曝气控制方法，用以解决现有技术中的问题。

技术实现要素：

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

本发明提供了一种垃圾渗滤液曝气控制系统，包括：

溶氧量测定模块，用以对好氧池的溶氧量进行实时监测，获得实测溶氧量dos；

计算模块，所述计算模块包括溶氧量偏差值计算模块，所述溶氧量偏差值计算模块用以根据所述实测溶氧量dos与设定溶氧量dod计算溶氧量偏差值do_e，其中，doe＝dos-dod，所述设定溶氧量是确保所述好氧池的反应效果最佳和能耗最低的溶氧量；

对比模块，所述对比模块包括第一对比模块，所述第一对比模块用以将所述溶氧量偏差值do_e与死区溶氧量dodead进行对比获得第一对比结果；

控制模块，用以根据所述第一对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制。

示例性地，所述根据所述第一对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制包括：

当|do_e|≤dodead时，则保持当前曝气频率；

当|do_e|≥dodead时，则增加当前曝气频率。

示例性地，所述对比模块还包括第二对比模块，所述第二对比模块将所述溶氧量偏差值do_e与所述好氧池的控制最大溶氧量进行对比以获得第二对比结果；

其中，所述控制模块还根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制，所述控制模块根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制包括：

当do_e大于所述控制最大溶氧量时，则减小当前曝气频率。

示例性地，所述计算模块还包括溶氧量变化率计算模块，用以根据所述溶氧量测定模块检测的前一时间周期t内的溶氧量dot和所述实测溶氧量dos计算溶氧量变化率do_de，

其中，do_de＝(dos-dot)/t。

示例性地，所述对比模块还包括第三对比模块，所述第三对比模块将所述溶氧量变化率do_de与溶氧量变化率死区区间和/或设定最大溶氧量变化率进行对比获得第三对比结果；

其中，所述控制模块还根据所述第三对比结果对曝气频率改变的精度进行控制。

示例性地，所述溶氧量测定模块包括设置在所述好氧池中的溶氧量分析仪。

示例性地，所述计算模块、所述对比模块和所述控制模块集成在plc控制系统上。

本发明还提供了一种垃圾渗滤液曝气控制方法，包括：

s1：获取好氧池中当前实测溶氧量dos；

s2：根据所述实测溶氧量dos与设定溶氧量dod计算溶氧量偏差值do_e，其中，do_e＝dos-dod，所述设定溶氧量是确保所述好氧池反应效果最佳和能耗最低的溶氧量；

s3：将所述溶氧量偏差值do_e与死区溶氧量dodead进行对比获得第一对比结果，并根据所述第一对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制。

示例性地，在所述步骤s3中，所述根据所述第一对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制的步骤包括：

当|do_e|≤dodead时，则保持当前曝气频率；

当|do_e|≥dodead时，则增加当前曝气频率。

示例性地，所述步骤s3还包括将所述溶氧量偏差值do_e与所述好氧池的控制最大溶氧量进行对比获得第二对比结果，并根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制包括；其中，所述根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制的步骤包括：

当do_e大于所述控制最大溶氧量时，则减小当前曝气频率。

示例性地，在所述步骤s1中还包括步骤s11：获取所述好氧池在所述当前实测溶氧量dos的前一时间周期t内的溶氧量dot；

在所述步骤s2中还包括步骤s21：根据所述前一时间周期t内的溶氧量dot和所述实测溶氧量dos计算溶氧量变化率do_de其中dode＝(dos-dot)/t；

在所述步骤s3中还包括步骤s31：将所述溶氧量变化率do_de与溶氧量变化率死区区间和/或设定最大溶氧量变化率进行对比获得第三对比结果，并根据所述第三对比结果对曝气频率改变的精度进行控制。

根据本发明的垃圾渗滤液曝气控制系统和垃圾渗滤液曝气控制方法，实现了对好氧池曝气的稳定控制和自动控制，保持好氧池的好的好氧反应效果的同时节约了能耗。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1为根据本发明的一个实施例的一种垃圾渗滤液曝气控制系统的结构示意图；

图2为根据本发明的一个实施例的一种垃圾渗滤液曝气控制方法的示意性流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的描述，以说明本发明垃圾渗滤液曝气控制方法。显然，本发明的施行并不限于垃圾渗滤液处理领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

现在，将参照附图更详细地描述根据本发明的示例性实施例。然而，这些示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施例的构思充分传达给本领域普通技术人员。在附图中，为了清楚起见，夸大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的元件，因而将省略对它们的描述。

在渗滤液好氧处理中，往往增加曝气机改善好氧池中溶氧量的分布，由于曝气后好氧池中溶氧量变化有一段滞后，需要对曝气进行控制。当前对好氧池曝气进行控制的方法为手动控制，即根据运行人员的经验决定曝气机的运行频率。这种方式取得的运行效果主要取决于运行人员的经验，往往造成在不同的运行人员的控制下，好氧池中的溶氧值波动较大，并且运行人员劳动强度大。

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种垃圾渗滤液曝气控制系统，包括：

溶氧量测定模块，用以对好氧池的溶氧量进行实时监测，获得实测溶氧量dos；

计算模块，所述计算模块包括溶氧量偏差值计算模块，所述溶氧量偏差值计算模块用以根据所述实测溶氧量dos与设定溶氧量dod计算溶氧量偏差值do_e，其中，doe＝dos-dod，所述设定溶氧量是确保所述好氧池的反应效果最佳和能耗最低的溶氧量；

对比模块，所述对比模块包括第一对比模块，所述第一对比模块用以将所述溶氧量偏差值do_e与死区溶氧量dodead进行对比获得第一对比结果；

控制模块，用以根据所述第一对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制。

下面参考图1对本发明的垃圾渗滤液曝气控制系统进行示意性说明，其中图1为根据本发明的一个实施例的一种垃圾渗滤液曝气控制系统的示意性结构图。

参看图1，根据本发明的一种垃圾渗滤液曝气控制系统100包括溶氧量测定模块101、计算模块102、对比模块103和控制模块104.

溶氧量测定模块101用以对好氧池的溶氧量进行实时监测，获得实测溶氧量dos。示例性地，溶氧量测定模块101包括设置在好氧池中的溶氧量分析仪，所述溶氧量分析仪对好氧池中的溶氧量进行采集，形成实测溶氧量dos。

计算模块102包括溶氧量偏差值计算模块1021，所述溶氧量偏差值计算模块1021用以根据所述实测溶氧量dos与设定溶氧量dod计算溶氧量偏差值do_e，其中，doe＝dos-dod，所述设定溶氧量是确保所述好氧池反应效果最佳和能耗最低的溶氧量，由工作人员设定。示例性地，所述计算模块设置为plc控制系统上的执行运算的指令，由工作人员预先编辑设定。

对比模块103包括第一对比模块1031，所述第一对比模块1031用以将所述溶氧量偏差值do_e与死区溶氧量dodead进行对比获得第一对比结果。

控制模块104，用以根据所述第一对比结果控制曝气频率。

与计算模块102一样，所述对比模块103和控制模块104可以设置为集成在plc控制系统上的执行逻辑运算、顺序控制的指令和控制器。

需要理解的是，本实施例采用plc控制系统实现计算模块、对比模块和控制模块，仅仅是示例性地，任何可以实现计算模块、对比模块、和控制模块的计算、对比、控制功能的系统、软件和/或硬件均能实现本发明。

示例性地，所述根据所述第一对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制的步骤包括：

当|do_e|≥dodead时，则保持当前曝气频率；

当|do_e|≤dodead时，则增加当前曝气频率。

示例性地，所述死区溶氧量dodead设置为0.1mg/l，则当|do_e|≤0.1mg/l时，保持当前曝气频率，当|do_e|≥0.1mg/l时，则增加当前曝气频率。

示例性地，所述对比模块103还包括第二对比模块1032，所述第二对比模块1032将所述溶氧量偏差值do_e与所述好氧池的控制最大溶氧量进行对比以获得第二对比结果；其中，所述控制模块还根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制，所述控制模块根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制的步骤包括：

当do_e大于所述控制最大溶氧量时，则减小曝气频率。

在一个示例中，好氧池的最大溶氧量设定为0.3mg/l，当do_e≥0.3mg/l时，控制模块104控制曝气频率减小。

示例性地，所述计算模块102还包括溶氧量变化率计算模块1022，用以根据所述溶氧量测定模块101检测的前一时间周期t内的溶氧量dot和所述实测溶氧量dos计算溶氧量变化率do_de，

其中，do_de＝(dos-dot)/t。

进一步，示例性地，所述对比模块103还包括第三对比模块1033，所述第三对比模块1033将所述溶氧量变化率do_de与溶氧量变化率死区区间和/或设定最大溶氧量变化率进行对比获得第三对比结果；其中，所述控制模块104还根据所述第三对比结果对曝气频率改变的大小进行控制。

在一个示例性中，所述溶氧量变化率死区区间设置为[-0.002mg/l/min，0.002mg/l/min]，设定最大溶氧量变化率为0.02mg/l/min。

第二对比模块1032执行对比获得：do_e≥0.3mg/l时，实测溶氧量偏高，判定需要减小曝气频率，据此，进一步执行第三对比模块的对比：

do_oe≥0.02mg/l/min，说明溶氧量在快速升高，控制模块104控制曝气频率减少10hz；

0.002mg/l/min≤do_oe≤0.02mg/l/min，说明溶氧量在慢速升高，控制模块104控制曝气频率减少5hz；

-0.002mg/l/min≤do_oe≤0.002mg/l/min，说明溶氧量变化率处于死区区间，控制模块104控制曝气频率减少2hz；

dooe≤-0.002mg/l/min，说明溶氧量在下降，控制模块104控制曝气频率不变。

第二对比模块1032执行对比获得：当|do_e|≤dodead时，实测溶氧量在死区区间，判定需要增加曝气频率，据此，进一步执行第三对比模块的对比：

do_oe≥0.02mg/l/min，说明溶氧量在快速升高，控制模块104控制曝气频率减少5hz；

0.002mg/l/min≤do_oe≤0.02mg/l/min，说明溶氧量在慢速升高，控制模块104控制曝气频率不变；

-0.002mg/l/min≤do_oe≤0.002mg/l/min，说明溶氧量变化率处于死区区间，控制模块104控制曝气频率不变；

-0.02mg/l/min≤do_oe≤-0.002mg/l/min，说明溶氧量变化率在慢速下降，控制模块104控制曝气频率不变；

dooe≤-0.002mg/l/min，说明溶氧量在快速下降，控制模块104控制曝气频率增加5hz。

根据上述垃圾渗滤液曝气控制系统，本发明还提供了一种垃圾渗滤液曝气控制方法，下面参看图2对本发明的一种垃圾渗滤液曝气控制方法进行说明，图2为根据本发明的一个实施例的一种垃圾渗滤液曝气控制方法的示意性流程图。

首先，参看图2，执行步骤s1：获取好氧池中当前实测溶氧量dos；所述步骤可以通过溶氧量分析仪获得。

接着，继续参看图2，执行步骤s2：根据所述实测溶氧量dos与设定溶氧量dod计算溶氧量偏差值do_e，其中

do_e＝dos-dod，所述设定溶氧量是确保所述好氧池反应效果最佳和能耗最低的溶氧量，由工作人员设定；

接着，继续参看图2，执行s3：将所述溶氧量偏差值do_e与死区溶氧量dodead进行对比获得第一对比结果，并根据所述第一对比结果对曝气频率进行控制。

具体的，在步骤s3中：

当|do_e|≤dodead时，则保持当前曝气频率；

当|do_e|≥dodead时，则增加当前曝气频率。

示例性地，所述步骤s3还包括将所述溶氧量偏差值do_e与所述好氧池的控制最大溶氧量进行对比获得第二对比结果，并根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制包括；其中，所述根据所述第二对比结果对所述好氧池的曝气频率进行控制的步骤包括：

如果do_e大于所述控制最大溶氧量，则减小曝气频率。

示例性地，所述方法还包括：

在步骤s1中还进行步骤s11：获取所述当前实测溶氧量dos的前一时间周期t内的溶氧量dot；

在步骤s2中还进行步骤s21：根据所述前一时间周期t内的溶氧量dot和所述实测溶氧量dos计算溶氧量变化率do_de其中dode＝(dos-dot)/t；

在步骤s3中还进行步骤s31：将所述溶氧量变化率do_de与溶氧量变化率死区区间和/或设定最大溶氧量变化率进行对比获得第三对比结果，并根据所述第三对比结果对曝气频率改变的精度进行控制。

综上所述：根据本发明的垃圾渗滤液曝气控制系统和垃圾渗滤液曝气控制方法，实现了对好氧池曝气的稳定控制和自动控制，在保证好氧池的好氧反应效果良好的同时节约能耗。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。