基于污泥双回流AOA工艺的全流程自动控制系统的制作方法

基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统
技术领域
1.本技术涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统。


背景技术：

2.污泥双回流aoa工艺是一种新型高效脱氮工艺，该工艺包括依次连接的厌氧池
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好氧池
‑
缺氧池，污泥双路回流，一路回流到厌氧池前端，一路回流到缺氧池前端。该工艺回流到缺氧池的第二回流污泥，既为缺氧池反硝化提供内碳源，也提高了缺氧池反硝化菌的数量。该工艺无需外加碳源，脱氮效率高，尤其适用于低碳氮比的污水脱氮。目前，我国污水处理厂运行还是根据经验以人工操作为主，或是简单的能实现设备启停、故障报警的自动控制方式。因此，开发基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统和方法对于该工艺精细化运行、提高运行效率、扩大推广应用十分重要。


技术实现要素：

3.本技术提供一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统，以改善上述问题。
4.本技术具体是这样的：
5.基于上述目的，本实施例提供了一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统，包括：
6.厌氧池、好氧池、缺氧池、沉淀池、监测系统、曝气系统、排泥系统和控制系统，所述厌氧池、所述好氧池、所述缺氧池以及所述沉淀池依次连通，所述沉淀池的回流污泥口通过第一回流污泥管和第二回流污泥管分别与所述厌氧池和所述缺氧池连通；
7.所述监测系统包括均与所述控制系统通信连接的进水流量计、cod分析仪、两个nh3
‑
n分析仪、do监测仪、两个mlss分析仪、气体流量计、第一回流污泥流量计、第二回流污泥流量计和泥位计；
8.所述进水流量计设于所述厌氧池的进水口处，用于监测原水的进水流量；所述cod分析仪设于所述厌氧池的进水口处，用于监测原水的cod浓度；所述两个nh3
‑
n分析仪分别设于所述厌氧池的进水口处和所述好氧池的出水口处，分别用于监测原水的nh3
‑
n浓度和所述好氧池的出水口处的污水的nh3
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n浓度；所述do监测仪设于所述好氧池的出水口处；所述两个mlss分析仪分别设于所述厌氧池和所述缺氧池内；所述气体流量计设于所述好氧池内，用于监测所述曝气系统的曝气量；所述第一回流污泥流量计设于所述第一回流污泥管路上，用于监测回流到所述厌氧池的污泥流量；所述第二回流污泥流量计设于所述第二回流污泥管路上，用于监测回流到所述缺氧池的污泥流量；所述泥位计设于所述沉淀池内，用于监测污泥层的高度；
9.所述曝气系统设于所述好氧池内；所述排泥系统与所述沉淀池连通。
10.在本技术的一种实施例中，所述曝气系统包括风机、曝气管路以及曝气调节阀，所
述风机与所述曝气管路连通，所述曝气调节阀设于所述曝气管路上，用于调节所述曝气管路的气体流量；所述曝气管路的曝气口设于所述好氧池内；
11.所述风机以及所述曝气调节阀与所述控制系统通信连接。
12.在本技术的一种实施例中，所述风机设置为变频风机或所述曝气调节阀设置为电动调节阀。
13.在本技术的一种实施例中，所述气体流量计设于所述曝气管路上。
14.在本技术的一种实施例中，所述排泥系统包括排泥泵、排泥管路和排泥调节阀，所述排泥泵与所述排泥管路的一端连通，所述排泥管路的另一端与所述沉淀池连通；所述排泥调节阀设于所述排泥管路上，用于调节所述排泥管路的排泥量，所述排泥调节阀与所述控制系统通信连接。
15.在本技术的一种实施例中，所述第一回流污泥管上还设有第一回流污泥泵和第一回流污泥调节阀，所述第一回流污泥调节阀用于调节所述第一回流污泥管的排泥量；所述第二回流污泥管上还设有第二回流污泥泵和第二回流污泥调节阀，所述第二回流污泥调节阀用于调节所述第二回流污泥管的排泥量；
16.其中，所述第一回流污泥调节阀和所述第二回流污泥调节阀均与所述控制系统通信连接。
17.在本技术的一种实施例中，所述全流程自动控制系统还包括进水系统，所述进水系统与所述厌氧池连通，用于将原水输入所述厌氧池。
18.在本技术的一种实施例中，所述进水系统包括进水泵、进水管路和进水调节阀，所述进水调节阀的一端与所述进水泵连通，另一端与所述厌氧池连通，所述进水调节阀设于所述进水管路上，用于调节所述进水管路的流量；所述进水泵以及所述进水调节阀均与所述控制系统通信连接；
19.所述cod分析仪、所述nh3
‑
n分析仪以及所述进水流量计均设于所述进水管路上。
20.在本技术的一种实施例中，所述厌氧池以及所述缺氧池中均设置有搅拌机构。
21.本技术的有益效果包括，例如：
22.1、本技术提供的污泥双回流aoa工艺全流程自动控制系统，更智能的控制污泥双回流aoa工艺运行参数，使工艺保持在最佳运行参数的同时，节省能耗，控制灵活，操作便捷，减少人工操作，提高运行效率。
23.2、污泥双回流aoa工艺在条件适宜时，易实现短程硝化，本技术提供的曝气控制方式包括全程硝化和短程硝化两种模式，灵活设置，便于工艺培养驯化短程硝化。
24.3、基于污泥双回流aoa工艺的特点，设置以污泥浓度为依据来调控污泥回流量，既能保证高效的微生物反应，又能节省污泥回流能耗。微生物的反应速率与污泥浓度相关，传统的污泥回流量调控多采用回流比调控，但是回流污泥的浓度会因排泥等情况而发生变化，从而导致反应器内的污泥浓度不稳定。反应器中污泥浓度过低，不能保证高效的生物反应，影响出水水质；反应器中污泥浓度过高，会因回流量过大造成能量浪费。
25.4、泥位计控制污泥层高度，及时排泥，避免污泥层过高造成浮泥现象。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附
图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
27.图1为本技术提供的基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统的结构示意图。
28.图标：
29.101
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搅拌机构；100
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厌氧池；200
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好氧池；300
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缺氧池；400
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沉淀池；410
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第一回流污泥管；420
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第二回流污泥管；500
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进水系统；510
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进水泵；520
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进水管路；530
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进水调节阀；600
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监测系统；601
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进水流量计；602
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cod分析仪；603
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第一nh3
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n分析仪；604
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第二nh3
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n分析仪；605
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do监测仪；606
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第一mlss分析仪；607
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第二mlss分析仪；608
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气体流量计；609
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第一回流污泥流量计；610
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第二回流污泥流量计；611
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泥位计；612
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第一回流污泥泵；613
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第一回流污泥调节阀；614
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第二回流污泥泵；615
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第二回流污泥调节阀；700
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曝气系统；710
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风机；720
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曝气管路；730
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曝气调节阀；800
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排泥系统；810
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排泥泵；820
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排泥管路；830
‑
排泥调节阀。
具体实施方式
30.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
31.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
33.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
34.在本技术实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于池分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
35.在本技术实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
36.本实施例提供了一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统，应当理解，污泥双回流aoa工艺是一种新型高效脱氮工艺，也即，本实施例提供的全流程自动控制系统基于高效脱氮污水处理系统，用于高效脱氮工艺。其中，高效脱氮污水处理系统包括依次连通的厌氧池100、好氧池200、缺氧池300和沉淀池400，沉淀池400的回流污泥口通过第一回流污泥管410和第二回流污泥管420分别与厌氧池100和缺氧池300连通。原水进入厌氧池100，然后依次流经好氧池200、缺氧池300和沉淀池400，沉淀池400内的污泥一部分通过第一回流污泥管410进入厌氧池100，一部分污泥通过第二回流污泥管420进入缺氧池300。
37.本实施例提供的全流程自动控制系统还包括进水系统500、监测系统600、曝气系统700、排泥系统800和控制系统。进水系统500用于将原水输入厌氧池100，监测系统600用于监测各个处理池中的污水和污泥的各种参数；曝气系统700设于好氧池200，为好氧池200提供适量氧气。排泥系统800用于将沉淀池400的污泥排出。控制系统起到全局监控和控制的作用。
38.本实施例中，进水系统500包括进水泵510、进水管路520和进水调节阀530，进水调节阀530的一端与进水泵510连通，另一端与厌氧池100连通，进水泵510用于将原水通过进水管路520输入厌氧池100内。进水调节阀530设于进水管路520上，用于调节进水管路520的流量，显然，也可以直接关闭进水管路520；进水泵510以及进水调节阀530均与控制系统通信连接。例如，进水泵510和进水调节阀530与控制系统通过电源线或局域网通信连接，以通过控制系统控制进水泵510和进水调节阀530。
39.本实施例中，可选的，监测系统600包括均与控制系统通信连接的进水流量计601、cod分析仪602、第一nh3
‑
n分析仪603、第二nh3
‑
n分析仪604、do监测仪605、第一mlss分析仪606、第二mlss分析仪607、气体流量计608、第一回流污泥流量计609、第二回流污泥流量计610和泥位计611。
40.具体的，进水流量计601、cod分析仪602、第一nh3
‑
n分析仪603和进水调节阀530均设于连通厌氧池100的进水管路520上，进水流量计601用于监测原水的进水流量，cod分析仪602用于监测原水的cod浓度，第一nh3
‑
n分析仪603用于监测原水的nh3
‑
n浓度。进水调节阀530用于调节进水管路520的流量。并且，cod分析仪602、第一nh3
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n分析仪603、进水泵510、进水调节阀530和进水流量计601在进水管路520上依次设置，进水流量计601最靠近进水管路520连通厌氧池100的一端。第二nh3
‑
n分析仪604和do监测仪605均设于好氧池200的出水口处，第二nh3
‑
n分析仪604用于监测好氧池200的出水口处的污水的nh3
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n浓度。第一mlss分析仪606设于厌氧池100内，第二mlss分析仪607设于缺氧池300内。气体流量计608设于好氧池200内，用于监测设于好氧池200内的曝气系统700的曝气量。第一回流污泥流量计609设于第一回流污泥管410路上，用于监测回流到厌氧池100的污泥流量；第二回流污泥流量计610设于第二回流污泥管420路上，用于监测回流到缺氧池300的污泥流量；泥位计611设于沉淀池400内，用于监测污泥层的高度。
41.可选的，第一回流污泥管410路上还设有第一回流污泥泵612和第一回流污泥调节阀613，第一回流污泥调节阀613用于调节第一回流污泥管410的排泥量；第二回流污泥管420上还设有第二回流污泥泵614和第二回流污泥调节阀615，第二回流污泥调节阀615用于调节第二回流污泥管420的排泥量；其中，第一回流污泥调节阀613和第二回流污泥调节阀615均与控制系统通信连接。
42.本实施例中，可选的，曝气系统700包括风机710、曝气管路720以及曝气调节阀730，风机710与曝气管路720连通，曝气调节阀730设于曝气管路720上，用于调节曝气管路720的气体流量；曝气管路720的曝气口设于好氧池200内。所述风机710以及所述曝气调节阀730与所述控制系统通信连接。应当说明的是，风机710可以设置为变频风机710，或者，曝气调节阀730设置为电动调节阀。并且，气体流量计608可以直接设于曝气管路720上。
43.本实施例中，可选的，排泥系统800包括排泥泵810、排泥管路820和排泥调节阀830，排泥泵810与排泥管路820的一端连通，排泥管路820的另一端与沉淀池400连通；排泥调节阀830设于排泥管路820上，用于调节排泥管路820的排泥量，排泥调节阀830与控制系统通信连接。
44.本实施例中，可选的，控制系统可以为plc控制系统。
45.在其他实施例中，厌氧池100和缺氧池300中均可以设置搅拌机构101，利于污水的处理。
46.本实施例还提供一种基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统的控制方法，该方法包括：
47.进水控制、曝气控制、污泥回流控制和排泥控制；
48.进水控制包括：控制系统获取设计进水流量值，例如，可以通过人工输入进水流量值，对比进水流量计601采集的进水管路520中实时进水流量，通过调节进水泵510频率或进水调节阀530的开度来调节进水管路520的进水实时流量，使进水实时流量稳定在设计进水量；
49.曝气控制包括全程硝化和短程硝化两种模式，其中：
50.全程硝化模式包括：控制系统获取拟达到的好氧池200的出水口处的nh3
‑
n浓度，例如，可以通过人工输入拟达到的nh3
‑
n浓度，根据cod分析仪602采集的cod浓度和设于厌氧池100的进水口处的nh3
‑
n分析仪采集的nh3
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n浓度，并基于全程硝化的理论需氧量公式计算理论供氧量作为风机710供气量的前馈参数；基于do预测模型，根据设于好氧池200的出水口处的nh3
‑
n分析仪采集的nh3
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n浓度和do监测仪605采集的do浓度作为后馈参数对理论供氧量进行修正；并根据修正后的供氧量调节风机710的频率或曝气调节阀730的开度；
51.短程硝化模式包括：控制系统获取拟达到的好氧池200的出水口处的nh3
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n浓度，例如，可以通过人工输入拟达到的nh3
‑
n浓度，根据cod分析仪602采集的cod浓度和设于厌氧池100的进水口处的nh3
‑
n分析仪采集的nh3
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n浓度，并基于短程硝化的理论需氧量公式计算理论供氧量作为风机710供氧量的前馈参数；再基于do预测模型，根据设于好氧池200的出水口处的nh3
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n分析仪采集的好氧池200的nh3
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n浓度以及do监测仪605采集的do浓度作为后馈参数对理论供氧量进行修正；根据修正后的供氧量调节风机710的频率或曝气调节阀730的开度；
52.污泥回流控制包括：控制系统获取厌氧池100的设定污泥浓度a1，例如，可以通过人工输入拟达到的污泥浓度a1，设于厌氧池100的mlss分析仪采集厌氧池100的实时污泥浓度b1，使a1
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500≤b1≤a1+500；若b1<a1
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500，调大第一回流污泥泵612频率或第一回流污泥调节阀613开度，若b1>a1+500，调小第一回流污泥泵612频率或第一回流污泥调节阀613开度；a1的取值范围为3500～5500mg/l；
53.控制系统获取缺氧池300的设定污泥浓度a2，例如，可以通过人工输入拟达到的污
泥浓度a2，设于缺氧池300的mlss分析仪采集缺氧池300的实时污泥浓度b2，调小第一回流污泥泵612频率或第一回流污泥调节阀613开度，使a2
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500≤b2≤a2+500；若b2<a2
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500，则调大第二回流污泥泵614频率或第二回流污泥调节阀615开度；若b2>a2+500，调小第二回流污泥泵614频率或第二回流污泥调节阀615开度；a2的取值范围为5500～8500mg/l；
54.应当理解，全程硝化的理论需氧量公式、短程硝化的理论需氧量公式和do预测模型均可以采用现有技术，本实施例中不进行具体说明。
55.排泥控制包括：利用设于沉淀池400的泥位计611实时监测污泥层高度，控制系统获取排泥高泥位和排泥低泥位的设定值，当污泥层的高度达到排泥高泥位时，开启排泥泵810；当污泥层的高度降至排泥低泥位时，关闭排泥泵810。
56.本实施例提供的基于污泥双回流aoa工艺的全流程自动控制系统，具有至少如下有益效果：
57.1、本技术提供的污泥双回流aoa工艺全流程自动控制系统，更智能的控制污泥双回流aoa工艺运行参数，使工艺保持在最佳运行参数的同时，节省能耗，控制灵活，操作便捷，减少人工操作，提高运行效率。
58.2、污泥双回流aoa工艺在条件适宜时，易实现短程硝化，本技术提供的曝气控制方式包括全程硝化和短程硝化两种模式，灵活设置，便于工艺培养驯化短程硝化。
59.3、基于污泥双回流aoa工艺的特点，设置以污泥浓度为依据来调控污泥回流量，既能保证高效的微生物反应，又能节省污泥回流能耗。微生物的反应速率与污泥浓度相关，传统的污泥回流量调控多采用回流比调控，但是回流污泥的浓度会因排泥等情况而发生变化，从而导致反应器内的污泥浓度不稳定。反应器中污泥浓度过低，不能保证高效的生物反应，影响出水水质；反应器中污泥浓度过高，会因回流量过大造成能量浪费。
60.4、泥位计611控制污泥层高度，及时排泥，避免污泥层过高造成浮泥现象。
61.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。