一種難降解有機廢水臭氧非均相催化氧化處理工藝的控制系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于有機廢水處理技術領域，尤其涉及一種難降解有機廢水臭氧非均相催化氧化處理工藝的控制系統及方法。
【背景技術】
[0002]廢水中的有機物通常無法僅憑生物處理實現完全降解，而需要經過更進一步的深度脫除工藝才能夠符合排放標準。針對這一部分的難降解有機物，CN104003504A公開了一種難降解有機廢水臭氧催化氧化處理裝置及工藝，所述裝置包括催化氧化塔、其底部入口連接的臭氧發生器及其頂部出口連接的尾氣處理再利用系統；所述尾氣處理再利用系統的出口連接臭氧發生器的入口 ；所述尾氣處理再利用系統包括依次連接的二氧化碳吸收塔、干燥單元及氧氣儲罐。在此基礎之上，本申請人同時提交的另案申請“一種難降解有機廢水臭氧非均相催化氧化處理裝置及工藝”提供了一種在臭氧非均相催化氧化處理工藝的催化氧化環節前加入多介質過濾單元，在催化氧化環節后加入曝氣生物濾池單元形成的一套完整的臭氧非均相氧化處理工藝，以實現更理想的處理效果。
[0003]這種有機廢水臭氧非均相氧化處理工藝是由多級反應環節串聯組成，各個環節之間存有很強的耦合關系，對某一個環節的調節動作同時會對其它關聯環節產生影響，對某個工藝參數的控制也可能需要多個環節的協調動作來完成。另一方面，系統的內在工作機理復雜，工藝涉及的生物化學反應種類繁多，并且整個反應流程的時間與空間跨度均相當長，這不但降低了臭氧非均相氧化工藝的運行性能，同時也拖慢了系統在受到擾動后恢復平衡狀態的調節時間。作為主要的控制目標，COD、氨氮等指標的在線檢測操作復雜且實時性差，水質參數對控制作用的響應存在較大的滯后，這樣系統的被控指標將很難收斂到一個特定的穩態值，甚至可能會發散進而導致整體工藝失效。這些不利因素為實時控制該臭氧非均相氧化工藝，實現系統的快速響應和平穩運行帶來了很大的困難。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種難降解有機廢水臭氧非均相催化氧化處理工藝的控制系統及方法，該控制系統及方法能夠實時調控廢水處理工藝工況，保證出水指標符合排放標準，同時也可以確保設備維持在一個平穩高效的運行狀態。
[0005]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0006]一方面，本發明提供了一種難降解有機廢水臭氧非均相催化氧化處理工藝的控制系統，包括臭氧非均相催化氧化處理工藝設備和計算機控制系統；所述臭氧非均相催化氧化處理工藝設備以串級形式相連；所述計算機控制系統包括多個設備子控制系統，所述設備子控制系統自成回路并與所述臭氧非均相催化氧化處理工藝設備和所述計算機控制系統相連，所述設備子控制系統包括在線檢測裝置和執行機構。所述在線檢測裝置包括各類在線儀表，如液位計、流量計和差壓計；所述執行機構包括各類調節閥、水泵及驅動水泵的水泵電機。
[0007]所述設備子控制系統并行運行，所述計算機控制系統通過分時處理控制所述多個設備子控制系統回路，所述計算機系統整體控制各設備子控制系統。
[0008]所述設備子控制系統包括液位控制系統、流量控制系統、反沖洗控制系統、臭氧控制系統和曝氣控制系統，所述設備子控制系統通過現場總線與所述計算機控制系統相連。
[0009]所述計算機控制系統為計算機。
[0010]所述臭氧非均相催化氧化處理工藝設備為處理難降解有機廢水的多介質過濾器單元設備、臭氧非均相催化氧化單元設備和曝氣生物濾池單元設備。
[0011]所述臭氧非均相催化氧化處理工藝設備包括依次連接的多介質過濾器進水井、多介質過濾器、過濾器出水池、催化氧化塔、催化氧化池、曝氣生物濾池、清水池和濃水池。
[0012]所述液位控制系統包括液位計、液位控制流量計、液位控制調節閥、液位控制水泵和液位控制水泵電機。所述液位計分別置于過濾進水井、過濾出水池和濃水池內部，所述液位控制流量計分別置于多介質過濾器、催化氧化池、曝氣生物濾池和清水排放口之前，且各檢測儀表分別與所述計算機控制系統連接。
[0013]所述流量控制系統包括流量控制流量計、差壓計、流量控制調節閥、流量控制水泵和流量控制水泵電機。所述流量控制流量計分別置于多介質過濾器、催化氧化池、曝氣生物濾池、清水排放口之前，所述差壓計分別置于多介質過濾器、催化氧化塔的進水與出水口，且各檢測儀表分別與所述計算機控制系統連接。
[0014]所述反沖洗控制系統包括定時器、反沖洗控制調節閥、反沖洗控制水泵電機和反洗鼓風機，所述定時器由計算機系統軟件實現。
[0015]所述臭氧控制系統包括第一水質檢測儀、臭氧控制流量計、臭氧控制液位檢測儀和臭氧發生器。所述臭氧控制流量計分別置于催化氧化塔、催化氧化池、曝氣生物濾池之前，以及催化氧化塔、催化氧化池臭氧進氣管道之上，且各檢測儀表分別與所述計算機控制系統連接。
[0016]所述曝氣控制系統包括第二水質檢測儀、溶氧計、曝氣控制流量計和曝氣管道。所述曝氣控制流量計分別置于曝氣生物濾池、所述第二水質檢測儀之前，且各檢測儀表分別與所述計算機控制系統連接。
[0017]在實際操作中，所述第一水質檢測儀、第二水質檢測儀可采用同一個水質檢測儀。
[0018]另一方面，本發明提供了一種利用如上所述控制系統進行控制的方法，包括以下步驟:
[0019]I)所述設備子控制系統的在線檢測裝置并行運行測定所述臭氧非均相催化氧化處理工藝設備的流量、液位和出水水質指標，將測定值傳輸給所述計算機控制系統；
[0020]2)所述計算機控制系統將接收到的所述測定值與預設范圍值比較，根據比較結果發出控制信號，自動控制所述執行機構的動作，保證出水指標符合排放標準。
[0021]所述預設范圍值參考設備的規模以及常規運行狀態進行設定。
[0022]一般地，液位范圍取額定值的10%作為波動區間；流量范圍取額定值的5% -10%作為波動區間。
[0023]本發明提供的控制方法各設備子控制系統并行運行，具體工作過程如下:
[0024]所述液位控制系統由液位計檢測水池的液位，由液位控制流量計檢測系統管線中的水流流速，送入所述計算機控制系統。首先將測得的液位值與預設的液位范圍進行比較，然后比較測得的流量值與預設的流量范圍，根據比較結果由計算機發出控制信號，來控制液位控制調節閥的開閉以及液位控制水泵電機的調節動作，實現自動液位控制。
[0025]所述流量控制系統由流量控制流量計檢測系統管線中的水流流速，由差壓計檢測設備分別檢測多介質過濾器進水出水口壓力差和催化氧化塔塔頂液位，送入所述計算機控制系統。將測得的流量值以及差壓值分別與預設值比較，根據比較結果由計算機發出控制信號，來控制流量控制調節閥的開閉以及流量控制水泵電機的調節動作，實現自動流量控制。
[0