專利名稱：表面曝氣節能控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種污水處理輔助設備，具體涉及一種表面曝氣節能控制裝置。
背景技術：
近年來，隨著工業迅速發展，污水污染問題日益嚴重。目前，在污水處理工藝中，生物處理工藝是廣泛被采用的一種污水處理技術，其過程是一個復雜的生化過程。在生物處理工藝中，為氧化分解被處理的污水中含有的有機物，需要使被處理的污水中的有機物與溶解氧充分接觸，曝氣裝置即是將空氣中的氧強制向液體中轉移的裝置，從而使被處理的污水獲得足夠的溶解氧。在現有污水處理工藝中，曝氣機向被處理的污水內排放氣體的量通常采用人工經驗控制方式，因此，無法精確控制曝氣機排放氣體的量；并且，常常導致排放氣體的量超標，因此曝氣體長時間運行而浪費大量電能，對國內部分污水處理廠耗電量進行統計，曝氣機占據了總耗電量的50-70%，所以曝氣過程是整個污水廠節能降耗運行的關鍵環節。此外，人工經驗控制曝氣量，還存在曝氣過程不穩定的缺陷。
實用新型內容針對現有技術存在的缺陷，本實用新型提供一種表面曝氣節能控制裝置，能夠自動控制污水處理工藝中曝氣機的曝氣量，具有控制精確以及曝氣過程穩定的優點，還能夠有效的節約能源。本實用新型采用的技術方案如下本實用新型提供一種表面曝氣節能控制裝置，包括控制器、變頻器、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機和用于采集被處理污水水質信息的一種以上水質在線監測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質在線監測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機連接。優選的，還包括上位機；所述控制器通過通信網絡與所述上位機連接。優選的，所述水質在線監測儀表包括DO檢測儀和/或COD檢測儀和/或MLSS檢測儀和/或PH傳感器和/或水位傳感器和/或污泥界面儀和/或氨氮在線檢測儀。優選的，所述控制器通過現場總線分別與各種所述水質在線監測儀表連接。優選的，還包括報警裝置；所述報警裝置與所述控制器連接。優選的，所述報警裝置為聲音報警裝置、光報警裝置和短信報警裝置。優選的，還包括顯示裝置；所述顯示裝置與所述控制器連接。本實用新型的有益效果如下本實用新型提供的表面曝氣節能控制裝置，能夠自動控制污水處理工藝中曝氣機的曝氣量，為各種復雜污水處理工藝提供精確供氣方案，適用于表面曝氣的多種活性污泥處理工藝及其改良工藝，具有控制精確以及曝氣過程穩定的優點，還能夠有效的節約能源。
圖I為本實用新型提供的表面曝氣節能控制裝置的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明如圖I所示，本實用新型提供一種表面曝氣節能控制裝置，包括控制器、變頻器、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機和用于采集被處理污水水質信息的一種以上水質在線監測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質在線監測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機連接。其中，水質在線監測儀表包括但不限于DO (Dissolved Oxygen,溶解氧)檢測儀和 / 或 COD (Chemical Oxygen Demand,化學需氧量或化學耗氧量)檢測儀和/或MLSS (Mixed Liquid Suspended Solids,混合液懸浮固體濃度)檢測儀和/或PH傳感器和/或水位傳感器。在具體布置現場，控制器可以通過現場總 線分別與各種所述水質在線監測儀表連接。另外，還包括報警裝置和顯示裝置；所述報警裝置與所述控制器連接。報警裝置可以為聲音報警裝置、光報警裝置和短信報警裝置。顯示裝置與所述控制器連接。為實現對控制器遠程控制的目的，還包括上位機；所述控制器通過通信網絡與所述上位機連接。本實用新型提供的表面曝氣節能控制裝置的工作過程為(I)在對污水進行處理的過程中，向污水中安裝各種水質在線監測儀表；水質在線監測儀表實時采集污水水質信息，并將采集到的污水水質信息上傳給控制器；其中，污水水質信息包括當前DO值；(2)控制器接收各種污水水質信息，并通過預設模型進行計算，得到被處理的污水的當前氧含量和實際需氧量；然后對比當前氧含量和實際需氧量后產生控制信號；本實用新型中，控制器內預設模型是對污水廠生物處理工藝主要特征的抽象和再現，可以對處理過程中各種擾動進行及時判度并適當應對，以達到精確控制的效果。由于污水廠是一個開放的系統，會受到環境的影響；除此之外，污水廠的進水變化也具有一定的趨勢性，這些因素均會造成污水處理模型特征數值的變化，控制器通過各種儀器儀表及時跟蹤這些變化，并對預設模型做出相應的調整，從而能夠保證預設模型的精確性。(3)控制器向變頻器發送控制信號，通過變頻器調節曝氣機的轉速，即調節曝氣機的充氣量，從而使被處理的污水中的氧含量趨向于實際需氧量；循環執行(1)_(3)，實現對被處理的污水中氧含量的實時精確調節，達到節能曝氣的目的。通過控制器的控制，以污水的需氧為基準，以曝氣機轉速控制為目標，實現DO精確控制。另外，還可以實現間歇曝氣、微量曝氣、正常曝氣、溶解氧分布控制等。幫助用戶實現工藝參數的優化控制。污水處理工藝中，DO值是快時標變量，其動力學特性是非線性和時變的，控制器針對污水生物處理過程建模，通過對特定污水廠的歷史運行數據或在線運行數據進行分析處理，確定該污水廠生物處理過程的一些特征參數和補償參數；再通過仿真，檢驗這些特征參數的有效性。利用在線儀表或實驗室取得的NH4-N、N03-N以及TP等信號，通過對內回流行優化調節，給出最優內回流比設定值。針對常見擾動輸入如水量變化、水質變化、PH值變化等，控制器通過生物處理過程模型和歷史數據綜合處理，將被處理的污水實際需要曝氣量提前進行反操作，而不是等到DO發生變化后再進行調節；對曝氣量調節性能和曝氣機充氧效率、轉速等的關系進行了平衡，得到最優轉速與臺數的組合方案，給出工藝需求最小的轉速，保證氧化溝內水流的推動；曝氣量控制為基本就地控制回路，可快速、準確地根據實際的負荷波動按需供氣，從而穩定解溶氧，達到節能控制。本實用新型中，控制器還可以對采集的各種數據、控制信息、過程參數等進行顯示、保存、統計、分析，通過污水處理工藝仿真模塊，尋求并驗證更科學的控制方案，供工藝專家進行生產過程調度和運行中產生問題的管理和控制，提供專家診斷結果和修復指導建議。因此，本實用新型提供的表面曝氣節能控制裝置，能夠自動控制污水處理工藝中曝氣機的曝氣量，為各種復雜污水處理工藝提供精確供氣方案，適用于表面曝氣的多種活性污泥處理工藝及其改良工藝，具有控制精確以及曝氣過程穩定的優點，還能夠有效的節約能源。 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，包括控制器、變頻器、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機和用于采集被處理污水水質信息的一種以上水質在線監測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質在線監測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機連接。
2.根據權利要求I所述的表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，還包括上位機；所述控制器通過通信網絡與所述上位機連接。
3.根據權利要求I所述的表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，所述水質在線監測儀表包括DO檢測儀和/或COD檢測儀和/或MLSS檢測儀和/或pH傳感器和/或水位傳感器和/或污泥界面儀和/或氨氮在線檢測儀。
4.根據權利要求I所述的表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，所述控制器通過現場總線分別與各種所述水質在線監測儀表連接。
5.根據權利要求I所述的表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，還包括報警裝置；所述報警裝置與所述控制器連接。
6.根據權利要求5所述的表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，所述報警裝置為聲音報警裝置、光報警裝置和短信報警裝置。
7.根據權利要求I所述的表面曝氣節能控制裝置，其特征在于，還包括顯示裝置；所述顯示裝置與所述控制器連接。
專利摘要本實用新型提供一種表面曝氣節能控制裝置，包括控制器、變頻器、人機交互界面、用于向被處理的污水中曝氣的曝氣機和用于采集被處理污水水質信息的一種以上水質在線監測儀表；所述控制器的輸入端分別與各種所述水質在線監測儀表連接，所述控制器的輸出端通過所述變頻器與所述曝氣機連接，能夠自動控制污水處理工藝中曝氣機的曝氣量，為各種復雜污水處理工藝提供精確供氣方案，適用于表面曝氣的多種活性污泥處理工藝及其改良工藝，具有控制精確以及曝氣過程穩定的優點，還能夠有效的節約能源。
文檔編號C02F3/14GK202808475SQ20122052772
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者史瑞明 申請人:威水星空(北京)環境技術有限公司