一种碳源精确智能投加控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114275876A(43)申请公布日2022.04.05(21)申请号202111619852.5(22)申请日2021.12.27(71)申请人湖南北控清源水务有限责任公司地址410000湖南省长沙市高新开发区谷苑路166号研发办公楼101一楼B109(72)发明人田蓉董超刘文举晏丽陈旺志欧炜武(74)专利代理机构长沙市和协专利代理事务所(普通合伙)43115代理人熊晓妹(51)Int.Cl.C02F3/00(2006.01)C02F3/30(2006.01)G05B19/05(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种碳源精确智能投加控制系统及方法(57)摘要本发明公开了一种碳源精确智能投加控制系统及方法，包括在线监测系统、碳源投加系统、第一PLC控制器、第二PLC控制器、第三PLC控制器，碳源投加系统与第一PLC控制器之间通过电气连接，控制碳源投加；在线监测系统通过仪表采集进出水TN、进水瞬时流量、氨氮、COD数据以及缺氧区DO、pH值、ORP值，在线监测系统的仪表均与第二PLC控制器电气连接，第三PLC控制器作为取样测样主控PLC，接受第二PLC控制器测样命令，并发送命令给仪表进行取样、留样及检测及将样品检测结果反馈给第二PLC控制器，生化池缺氧区之间设置水样预处理单元。本发明碳源精确智能投加控制系统及方法，实现碳源药剂的精准自动投加，提高药剂投加效率，实现药剂成本的控制及降低。CN114275876ACN114275876A权利要求书1/1页1.一种碳源精确智能投加控制系统，其特征在于，包括在线监测系统、碳源投加系统、第一PLC控制器、第二PLC控制器以及第三PLC控制器，碳源投加系统与第一PLC控制器之间通过电气连接；在线监测系统通过仪表采集进出水TN、进水瞬时流量、氨氮、COD数据以及生化池缺氧区DO、pH值、ORP值，在线监测系统的仪表均与第二PLC控制器电气连接，第三PLC控制器作为取样测样主控PLC，接受第二PLC控制器测样命令，并发送命令给仪表进行取样、留样及检测及将测样结果反馈给第二PLC控制器，生化池设置水样预处理单元。2.根据权利要求1所述的碳源精确智能投加控制系统，其特征在于，所述在线监测系统包括与第二PLC控制器电气连接的硝态氮分析仪及环保数采仪，硝态氮分析仪采集生化池缺氧区DO、pH值、ORP值，环保数采仪采集进出水TN、进水瞬时流量、氨氮、COD数据。3.根据权利要求1所述的碳源精确智能投加控制系统，其特征在于，所述水样预处理单元采用静沉池，生化池缺氧区采集的水先进入静沉池后再进入硝态氮分析仪。4.根据权利要求1所述的碳源精确智能投加控制系统，其特征在于，所述第三PLC控制器与第二PLC控制器之间、第一PLC控制器与第二PLC控制器之间通过工业以太网交换机进行数据传输。5.根据权利要求1所述的碳源精确智能投加控制系统，其特征在于，所述工业以太网交换机还连接有工业物联网关或边缘计算机。6.一种碳源精确智能投加控制方法，包括碳源投加量控制步骤，其特征在于，根据生化池缺氧区硝酸盐氮消减数据测算外加碳源瞬时投加量，将理论计算流量传送至第一PLC控制系统，控制系统基于PID算法来实时调控加药流量计频率，实现药剂投加量的精确控制，生化池缺氧区硝酸盐氮消减数据的计算模型为：碳源投加量＝K×ΔNO3‑N×Q/(0.78*1000*C)其中，K：每单位硝态氮转为氮气所需的COD当量，mgCOD/mgN，一般为4‑7；ΔNO3‑N：生化池缺氧区内NO3‑N总的削减量，mg/L；Q：进水水量，m3/h；0.78：碳源采用乙酸钠，外加无水乙酸钠的COD当量(kgCOD/kg乙酸钠)；C：外加无水乙酸钠的有效成分，％；其中ΔNO3‑N值(生化池缺氧区内NO3‑N总的削减量)是根据进水硝态氮、生化池缺氧区原有硝态氮、内回流液硝态氮综合计算出的生化池缺氧区硝态氮与出水硝态氮目标值相减得出，具体计算如下：ΔNO3‑N＝[(NO3‑N进水×Q进水水量+NO3‑N生化池缺氧区实测×V生化池缺氧区有效池容+NO3‑N内回流液×Q内回流量)/V生化池缺氧区有效池容]‑(TN出水目标值‑NH3‑N出水)，出水中有机氮和亚硝酸氮忽略不计，出水总氮目标值与氨氮之差就是出水硝酸盐氮值目标值。2CN114275876A说明书1/6页一种碳源精确智能投加控制系统及方法技术领域[0001]本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种乙酸钠碳源精确智能投加控制系统及方法。背景技术[0002]AAO工艺及改良AAO工艺是我国城市污水处理工艺中最为常见的一种污水脱氮除磷工艺，其处理出水的达标排放和运行过程的节能降耗对于保护我国地表水环境具有重要意义。由