一種連續(xù)性活性污泥法的曝氣控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及連續(xù)式活性污泥法技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及連續(xù)式活性污泥法的曝氣控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]城市污水處理廠是能源密集的行業(yè)之一，在保證出水水質(zhì)達標的條件下，優(yōu)化污水廠運行狀態(tài)，提高污水廠能源利用率，對于節(jié)能降耗具有重要意義。在當前污水處理技術(shù)領(lǐng)域中，活性污泥法是應用最為廣泛的技術(shù)之一，已有近90年的歷史，隨著活性污泥法在實際生產(chǎn)上的廣泛應用和技術(shù)上的不斷革新改進，其已逐漸成為生活污水、城市污水以及有機性工業(yè)廢水的主體處理技術(shù)。
[0003]活性污泥法是以活性污泥反應池，也稱之為曝氣池，作為核心處理設備，原污水或者經(jīng)過簡單處理的污水進入反應池與活性污泥接觸，反應池中鼓風機向污水充氧，并使曝氣池內(nèi)污水、活性污泥處于劇烈攪拌的狀態(tài)，以使活性污泥與污水相互混合、充分接觸，進而保證活性污泥反應得以正常進行。連續(xù)式活性污泥法的絕大部分能耗集中于鼓風機進行曝氣時產(chǎn)生的動力消耗，因此，連續(xù)式活性污泥法進行節(jié)能降耗的主要環(huán)節(jié)在于鼓風機的調(diào)節(jié)與優(yōu)化控制。
[0004]連續(xù)式活性污泥法是空間上的推流，污水不斷流入、混合，已處理的污水同時流出，進而無法直觀確定污水在曝氣池中的停留時間，因此，在污水處理技術(shù)領(lǐng)域，通常以水力停留時間(Hydraulic Retent1n Time, HRT衡量污水在反應池中的停留時間，HRT具體指待處理污水在反應池中的平均停留時間，也就是污水與反應池中微生物作用的平均反應時間。對于連續(xù)式活性污泥法，污水廠是以固定HRT運行，因此，在注入反應池中污水的進水化學需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)(由于COD是濃度單位，因此，COD也被稱為COD濃度)一定時，鼓風機的運行頻率越高，風量越大，供氧效果越好，反應池中COD濃度降低的就越快；在進水COD總量較高(進水COD總量與進水流量和進水COD成正比)時，為使反應池中污水的出水COD濃度在固定時間內(nèi)降低至設定值，需要的風量就較大，此時需要加大鼓風機的運行頻率，以完成達標排放；而在進水COD總量相對較低時，為使反應池中污水的出水COD濃度降低至設定值需要的風量就較小。因此，為了保證能將反應池內(nèi)污水的COD濃度降低至該設定值，目前通常是按照高的進水COD總量確定固定的鼓風機運行頻率，該種控制方法對于節(jié)能降耗顯然是不利的。由此可見，如果能夠合理地控制反應池中鼓風機的運行頻率，將可在保證反應池內(nèi)COD濃度降低至設定值的前提下，實現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的實施例的目的在于提供一種能夠合理地控制反應池中鼓風機機的運行頻率，以通過盡可能低的能量消耗使反應池中污水的COD濃度降低至設定值的曝氣控制方法及系統(tǒng)。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種連續(xù)性活性污泥法的曝氣控制方法，包括:
[0007]獲取反應池中當前污水的進水化學需氧量，作為當前進水化學需氧量；
[0008]獲取反應池中當前污水的進水流量，作為當前進水流量；
[0009]根據(jù)反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的數(shù)據(jù)，獲得對應所述當前進水化學需氧量和所述當前進水流量的達標風量作為當前達標風量，其中所述達標風量為在水力停留時間為固定時間時，使反應池中污水的化學需氧量降低至設定值需要的風量；
[0010]根據(jù)所述當前達標風量計算反應池中鼓風機需要的運行頻率，作為當前達標頻率;
[0011]將反應池中鼓風機的運行頻率調(diào)整為所述當前達標頻率進行曝氣。
[0012]優(yōu)選的是，所述根據(jù)反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的數(shù)據(jù)，獲得對應所述當前進水化學需氧量和所述當前進水流量的達標風量作為當前達標風量包括:
[0013]對反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擬合，得到反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的函數(shù)；
[0014]根據(jù)所述函數(shù)，獲得對應所述當前進水化學需氧量和所述當前進水流量的達標風量作為當前達標風量。
[0015]優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)擬合為最小二乘法擬合。
[0016]優(yōu)選的是，所述曝氣控制方法還包括:
[0017]在將反應池中鼓風機的運行頻率調(diào)整為所述當前達標頻率進行曝氣的時間達到所述固定時間時，獲取反應池中當前污水的出水化學需氧量，作為當前出水化學需氧量；
[0018]計算所述當前出水化學需氧量與所述設定值之間的相對誤差；
[0019]利用所述相對誤差對所述函數(shù)進行修正，得到修正后的函數(shù)；
[0020]將所述函數(shù)更新為所述修正后的函數(shù)。
[0021]優(yōu)選的是，所述利用所述相對誤差對所述函數(shù)進行修正，得到修正后的函數(shù)包括:
[0022]將所述相對誤差加I，得到修正系數(shù)；
[0023]將所述函數(shù)乘以所述修正系數(shù)，得到修正后的函數(shù)。
[0024]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種連續(xù)式活性污泥法的曝氣控制系統(tǒng)，包括:
[0025]參數(shù)獲取模塊，用于獲取反應池中當前污水的進水化學需氧量，作為當前進水化學需氧量；及用于獲取反應池中當前污水的進水流量，作為當前進水流量；
[0026]達標風量計算模塊，用于根據(jù)反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的數(shù)據(jù)，獲得對應所述當前進水化學需氧量和所述當前進水流量的達標風量作為當前達標風量，其中所述達標風量為在水力停留時間為固定時間時，使反應池中污水的化學需氧量降低至設定值需要的風量；
[0027]達標頻率計算模塊，用于根據(jù)所述當前達標風量計算反應池中鼓風機需要的運行頻率，作為當前達標頻率；以及，
[0028]曝氣執(zhí)行模塊，用于將反應池中鼓風機的運行頻率調(diào)整為所述當前達標頻率進行曝氣。
[0029]優(yōu)選的是，所述達標風量計算模塊還包括:
[0030]函數(shù)獲得單元，用于對反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)擬合，得到反映反應池中污水的進水化學需氧量和反應池中污水的進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的函數(shù)；以及，
[0031]達標風量計算單元，用于根據(jù)所述函數(shù)，獲得對應所述當前進水化學需氧量和所述當前進水流量的達標風量作為當前達標風量。
[0032]優(yōu)選的是，所述數(shù)據(jù)擬合為最小二乘法擬合。
[0033]優(yōu)選的是，所述曝氣控制系統(tǒng)還包括:
[0034]函數(shù)修正模塊，用于在將反應池中鼓風機的運行頻率調(diào)整為所述當前達標頻率進行曝氣的時間達到所述固定時間時，獲取反應池中當前污水的出水化學需氧量作為當前出水化學需氧量；用于計算所述當前出水化學需氧量與所述設定值之間的相對誤差；及用于利用所述相對誤差對所述函數(shù)進行修正，得到修正后的函數(shù)；
[0035]函數(shù)更新模塊，用于將所述函數(shù)更新為所述修正后的函數(shù)。
[0036]優(yōu)選的是，所述函數(shù)修正模塊具體用于將所述相對誤差加1，得到修正系數(shù)；及具體用于將所述函數(shù)乘以所述修正系數(shù)，得到修正后的函數(shù)。
[0037]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明的連續(xù)式活性污泥法的曝氣控制方法及系統(tǒng)通過利用反映污水的進水化學需氧量和進水流量與達標風量之間對應關(guān)系的數(shù)據(jù)獲得對應當前進水化學需氧量和當前進水流量的當前達標風量，并控制反應池中鼓風機以計算得到的當前達標頻率運行固定時間以得到該當前達標風量的方式，可將曝氣風量控制為基本與在反應池中鼓風機以固定時間運行，能夠?qū)⒎磻刂挟斍拔鬯幕瘜W需氧量從當前進水化學需氧量剛好降至