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污水处理中的精确曝气流量控制

信息来源:珂勒曦 时间:2020-05-13 07:49:00 浏览次数:-

污水处理工艺中,曝气控制是很关键的一个环节。在《污水处理中的3种基本曝气控制方法》中,螺杆风机厂家就介绍了基本的几种曝气控制方法,我们今天要了解下在DO控制基础上发展起来的精确曝气流量控制。

关于DO控制,最简单的方式就是用溶解氧仪与各种调节阀门形成控制回路;复杂一些的,采用PID进行定值调节,提取溶解氧仪的数据与DO设定值进行比较,根据偏差经过计算后控制阀门、风机等参数,来调整污水池中的DO值。DO控制相对于恒定控制、倍率控制等来讲,可以有效提高曝气系统的曝气效率。

但常规的DO控制还是存在问题。由于水质、气候环境的变化以及生化反应的复杂性,DO检测的滞后性明显,检测出结果后再进行参数处理和调整,往往已滞后几个小时甚至几天,造成溶解氧波动很大,影响生物环境,可能造成大量不合格的水排出。另外对鼓风机和阀门的调节频繁、超调量大,可能使得设备寿命降低、能耗过高。因此为了使DO值的波动、生化处理过程处于最佳的状态,就有了基于模型的精确曝气流量控制,或者说是精确DO控制。

精确曝气流量控制

精确曝气流量控制需要基于模型。模型的建立涉及到的内容很多,如氧扩散过程、微生物呼吸过程、有机碳的吸附过程、氨氮反硝化过程、污泥的回流过程、水力学过程以及水质与气候环境变化、测量误差等干扰处理过程等。设计过程中会通过对特定工况下的历史运行数据或在线运行数据进行分析处理,确定该污水处理过程的一些特征参数和补偿参数,再通过仿真检验这些特征参数的有效性。通过这个过程,基本可以获得具体工况下的水平衡(包含污水负荷)、泥(底物)平衡、气(曝气)平衡过程的稳态值及其扰动特征。

获得各种特征参数、补偿参数以及污水处理项目的在线数据(如水量变化、水质变化、水位变化、PH值变化等)后,在传统的DO控制策略上,精确曝气流量控制会结合相关的神经网络与模糊控制理论,对不同过程和运行数据(短期和长期)进行统计分析,应用在线测定数据进行模型的预测控制,计算得出实际需要曝气量,并按照该气量进行精确控制。

也就是说在污水处理中,系统获得在线数据后会根据模型会提前进行操作,而不是等到DO发生变化后再进行调节,这样就避免了滞后性;调节后会再对DO值进行跟踪以确定控制结果。同时精确曝气流量控制系统并非严格依赖DO进行控制,即使在DO传感器损坏的情况下,按照模型中的历史数据及某些前置参数,仍然可以确保曝气池安全运行。

另外,螺杆风机厂家需要提的是,对于气量的调节最后要落实到对鼓风机的控制上,因此精确曝气流量控制中需要曝气鼓风机在内的设备能够提供通讯接口支持数据远传,以实现对终端的精确控制,按需求供气,在满足稳定处理效率的同时,降低能耗以及人员工作强度。

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