1.本技术涉及污水处理的技术领域，尤其是涉及一种污水处理总氮达标在线控制方法及系统。
背景技术：2.氮在污水中以有机态氮、氨态氮、硝态氮、亚硝态氮等形式存在，各种形式的氮在不同条件下可相互转化。有机氮在细菌作用下分解形成氨氮；而氨态氮在硝化细菌作用下可转化为亚硝态氮，进而分解为硝态氮。
3.污水中的氨态氮和硝态氮均为水体富营养化的重要指标，也是污水处理中总氮含量的控制的重要目标。目前，氨态氮超标时普遍通过增大生化池中溶解氧浓度以加速氨态氮氧化为硝态氮，而硝态氮超标时通过增加硝化液的回流量以降低溶解氧浓度，从而降低硝态氮含量。
4.但氨态氮和硝态氮含量较难平衡，为了使氨态氮和硝态氮在污水中的含量均在标准范围内，工作人员作业过程中需持续读取溶解氧、氨态氮、硝态氮等仪表数据，通过读取的数据频繁反馈调节污水含氮量，调节工作较为繁琐复杂，污水处理中总氮含量的控制不方便，因此需要改进。
技术实现要素：5.为了方便工作人员控制污水处理中氨态氮和硝态氮含量在标准范围内，污水处理中总氮含量的控制更为方便，本技术提供了一种污水处理总氮达标在线控制方法及系统。
6.本技术的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种污水处理总氮达标在线控制方法，包括步骤：实时获取生化池内的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；接收到用户终端的溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围，并基于氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围实时判断氨态氮浓度、硝态氮浓度是否超标；当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投加指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源。
7.通过采用上述技术方案，实时获取污水中氨态氮、硝态氮的浓度，并依据设置氨态氮、硝态氮的浓度设置上限浓度阈值和下限浓度阈值以及氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围；当氨态氮浓度超标时，系统能够自动上调溶解氧的上、下限阈值，使得溶解氧在水中的含量增大，且上调的数值固定且设置有维持时长，使得溶解氧的添加更为平稳，不易因过量添加而使硝态氮骤增，且维持时长内可观察污水中氨态氮、硝态氮浓度的变化；若在维持时长内硝态氮浓度超标，即氨态氮和硝态氮含量不平衡时，通过向碳源终端发送投放指令
的方式，使得碳源终端往生化池内投碳以促进硝态氮的反硝化反应，加快硝态氮的脱氮过程从而使得硝态氮的浓度降低，此时污水中的氨态氮和硝态氮浓度均能够维持在标准范围内，实现污水中氨态氮和硝态氮的平衡；系统能够自动根据氨态氮浓度调节溶解氧的上下限阈值、根据硝态氮浓度自动控制投碳操作，减少了人工调试的繁琐步骤，方便工作人员控制污水处理中氨态氮和硝态氮含量在标准范围内，污水处理中总氮含量的控制更为方便。
8.本技术在一较佳示例中：所述当氨态氮浓度数据大于氨态氮浓度阈值时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长的步骤之后，包括：若维持时长内氨态氮浓度数据仍超标且持续增长，则将上限浓度阈值和下限浓度阈值均再次上调一个单位增加量；当上调后的上限浓度阈值达到预设的上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长。
9.通过采用上述技术方案，若在维持时长内氨态氮的浓度仍超标且持续增长，则在原有的基础上再次将溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值上调一个单位增加量，使得溶解氧的浓度平稳递增不易出现溶解氧过量现象，而当上调后的上限浓度阈值达到了上限浓度极限阈值时，则不再增加溶解氧的浓度，以控制污水中溶解氧的浓度不易因过量导致硝化氮超标，进而维持污水中总氮在标准范围内。
10.本技术在一较佳示例中：所述当上调后的上限浓度阈值达到上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长的步骤之后，包括：若氨态氮浓度数据降低至标准范围内时，则逐步下调上限浓度阈值和下限浓度阈值，每次下调一个单位增加量的上限浓度阈值和下限浓度阈值并持续一段恢复时长；当上限浓度阈值和下限浓度阈值下降至与设置指令中的上限浓度阈值和下限浓度阈值下降一致时，停止下调上限浓度阈值和下限浓度阈值。
11.通过采用上述技术方案，溶解氧浓度上调后加速氨态氮的分解，当氨态氮的浓度重新降回标准范围内时，系统自动下调溶解氧的浓度，且在间隔一段恢复时长后再次下调一个单位的增加量使得溶解氧浓度平缓下降，使得氨态氮不易因溶解氧的骤降而骤增，当上限浓度阈值和下限浓度阈值达到起始时预设的上限浓度阈值和下限浓度阈值时，则系统自动停止对溶解氧浓度控制范围的调试，使溶解氧浓度恢复工作人员所设置的范围。
12.本技术在一较佳示例中：下限浓度极限阈值不为零，所述当接收到用户终端的设置指令时，设定溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及设定氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围的步骤之后，包括：若氨态氮浓度数据和硝态氮浓度数据均在标准范围内，而溶解氧浓度数据超标且低于下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出开启指令，放空阀终端用于接收到开启指令时打开预设的阀门开度；当溶解氧浓度数据大于或等于下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出关闭指令。
13.通过采用上述技术方案，若完成溶解氧上限浓度阈值和下限浓度阈值的设置后，溶解氧浓度数据低于下限浓度极限阈值且检测到溶解氧浓度超标时，则证明此时溶解氧浓度无法通过设置上限浓度阈值和下限浓度阈值进行调控，此时系统通过向放空阀终端发出开启指令，使得阀门开启一定的开度以减少生化池中的曝气程度，进而减少了溶解氧的浓
度；而要增加溶解氧时则现将放空阀关闭再采用设置上限浓度阈值和下限浓度阈值进行溶解氧的调试，使得溶解氧浓度调整范围增大，调节更为可靠。
14.本技术在一较佳示例中：所述若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源的步骤，包括：维持时长内当硝态氮浓度数据超标时，实时计算硝态氮浓度的超标量数据；基于实时的超标量数据，计算并判定碳源的投放量数据并发送至用户终端；当接收到用户终端发出的投放请求指令时，根据投放量数据生成投放指令并发送至碳源终端。
15.通过采用上述技术方案，通过实时计算硝态氮浓度的超标量数据，能够较为精准地计算出碳源的投放量数据，而碳源终端在投碳之前，投放量数据优先发送至用户终端，用户终端的工作人员在接收到投放量数据后，可根据该投放量数据进行投放请求指令的发送，碳源终端根据用户终端发出的投放请求指令进行投碳操作，投碳操作需经过用户终端的工作人员进行确认，使得投碳操作更为可靠和灵活。
16.本技术在一较佳示例中：所述基于实时的超标量数据，计算并判定碳源的投放量数据的步骤，包括：实时获取计算得到的超标量数据，根据运算规则实时获得投碳量的计算结果；将获得的计算结果实时输入至投放值判定模型中；所述投放值判定模型预设有多个不同投放值的匹配区域，匹配区域按照计算结果的数值大小进行划分，每个匹配区域对应多个计算结果；投放值判定模型接收到计算结果时，获取计算结果的数值；筛选出该数值落入的匹配区间，并将该匹配区间的投放值作为投放数据；将投放量数据发送至用户终端。
17.通过采用上述技术方案，由于超标量数据为实时获取，且投碳量的计算结果为实时计算出的，将实时的计算结果匹配对应的投放值，由于短时间内得到的多个计算结果对应碳的投放效果较为接近，即能够将较为接近的多个计算结果归入同一个匹配区域，并匹配同一个投放值，使得碳源终端的投放次数不易过于频繁，造成资源浪费。
18.本技术的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：一种污水处理总氮达标在线控制系统，包括：数据获取模块，用于实时获取生化池内的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；设置模块，用于当接收到用户终端的设置指令时，设定溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及设定氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围；上调模块，用于当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；投碳控制模块，用于若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源。
19.通过采用上述技术方案，实时获取污水中氨态氮浓度、硝态氮浓度，并依据氨态氮浓度、硝态氮浓度预先设置上限浓度阈值和下限浓度阈值以及氨态氮、硝态氮浓度的标准范围，当氨态氮浓度超标时，系统能够自动上调溶解氧的上、下限阈值，使得溶解氧在水中
的含量增大，且上调的数值固定且设置有维持时长，使得溶解氧的添加更为平稳，不易因过量添加而使硝态氮骤增，且维持时长内可观察污水中氨态氮、硝态氮浓度的变化；若在维持时长内硝态氮浓度超标，即氨态氮和硝态氮含量不平衡时，通过向碳源终端发送投放指令的方式，使得碳源终端往生化池内投碳以促进硝态氮的反硝化反应，加快硝态氮的脱氮过程从而使得硝态氮的浓度降低，此时污水中的氨态氮和硝态氮浓度均能够维持在标准范围内，实现污水中氨态氮和硝态氮的平衡；系统能够自动根据氨态氮浓度调节溶解氧的上下限阈值、根据硝态氮浓度自动控制投碳操作，减少了人工调试的繁琐步骤，方便工作人员控制污水处理中氨态氮和硝态氮含量在标准范围内，污水处理中总氮含量的控制更为方便。
20.可选的，上调模块还用于若维持时长内氨态氮浓度数据仍超标且持续增长，则将上限浓度阈值和下限浓度阈值均再次上调一个单位增加量；上调停止模块，用于当上调后的上限浓度阈值达到上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长。
21.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.碳源终端往生化池内投碳以促进硝态氮的反硝化反应，加快硝态氮的脱氮过程从而使得硝态氮的浓度降低，此时污水中的氨态氮和硝态氮浓度均能够维持在标准范围内，实现污水中氨态氮和硝态氮的平衡；系统能够自动根据氨态氮浓度调节溶解氧的上下限阈值、根据硝态氮浓度自动控制投碳操作，减少了人工调试的繁琐步骤，方便工作人员控制污水处理中氨态氮和硝态氮含量在标准范围内；2.当上调后的上限浓度阈值达到了上限浓度极限阈值时，则不再增加溶解氧的浓度，以控制污水中溶解氧的浓度不易因过量导致硝化氮超标，进而维持污水中总氮在标准范围内；3.当上限浓度阈值和下限浓度阈值达到起始时预设的上限浓度阈值和下限浓度阈值时，系统自动停止对溶解氧浓度控制范围的调试，使溶解氧浓度恢复工作人员所设置的范围；4.由于较为接近的多个计算结果对应碳的投放效果较为接近，即能够将较为接近的多个计算结果匹配同一个投放值，使得碳源终端的投放次数不易过于频繁，造成资源浪费。
附图说明
22.图1是本技术一种污水处理总氮达标在线控制方法实施例的一流程图；图2是本技术一种污水处理总氮达标在线控制方法实施例的另一实现流程图；图3是本技术一种污水处理总氮达标在线控制方法实施例的另一实现流程图；图4是本技术一种污水处理总氮达标在线控制系统的一原理框图。
具体实施方式
23.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
24.在一实施例中，溶解氧的浓度控制是通过溶解氧浓度控制系统控制曝气风机运行功率实现，曝气风机例如罗茨风机或空气悬浮风机或磁悬浮风机或螺杆风机，均置于风机房，风机功率越大则生化池中产生越多的溶解氧，则溶解氧浓度越高。如图1所示，本技术公
开了一种污水处理总氮达标在线控制方法，具体包括如下步骤：s10：实时获取生化池内氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；在本实施例中，通过在生化池中设置氨态氮检测仪表、硝态氮检测仪表以分别获取氨态氮浓度数据和硝态氮浓度数据。
25.具体的，实时获取生化池中氨态氮检测仪、硝态氮检测仪分别实时检测生成的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据。
26.s20：接收到用户终端的溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围，并基于氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围实时判断氨态氮浓度、硝态氮浓度是否超标；在本实施例中，用户终端是指供管控、调节污水处理的工作人员操作的pc端或移动终端；设置指令包括了用户端输入的上限浓度阈值和下限浓度阈值；上限浓度阈值与下限浓度阈值形成了溶解氧浓度的控制区间，即生化池中溶解氧浓度控制在上限浓度阈值与下限浓度阈值形成的区间内。氨态氮、硝态氮的标准范围根据污水处理标准进行设置，标准范围是指生化池中氨态氮、硝态氮的正常浓度数据。
27.具体的，基于实时获取到的氨态氮浓度和硝态氮浓度数据，用户终端输入上限浓度阈值和下限浓度阈值以形成此时生化池内溶解氧的控制区间，上限浓度阈值和下限浓度阈值的调整得到溶解氧控制系统的响应，并进一步进行信号转换以控制曝气风机的运行功率，从而达到对溶解氧浓度的控制；进一步依据污水处理标准输入氨态氮、硝态氮浓度控制的标准范围，并实时将氨态氮浓度数据、硝态氮浓度数据与各自对应的标准范围进行比较，判断氨态氮浓度、硝态氮浓度是否超标，当氨态氮浓度数据或硝态氮浓度数据不在其对应的标准范围内时则判定超标，当氨态氮浓度数据或硝态氮浓度数据位于其对应的标准范围内时则判定未超标。
28.s30：当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；在本实施例中，超标是指高于标准范围，本实施例指氨态氮浓度数据超过标准范围中最大的氨态氮浓度值，氨态氮浓度阈值根据水质不同进行人为设定，基本在0mg/l-5mg/l之间；一个单位增加量是与设定的溶解氧一增加量，根据水质不同进行人为设置，设置范围在0.1mg/l-0.5mg/l之间。
29.维持时长需根据生化池存水量、硝化液回流量以及生化池硝化速率进行计算得到，一般维持在4至8个小时。
30.具体的，完成设置后，当生化池中氨态氮浓度超出了氨态氮浓度的标准范围时，系统检测到氨态氮浓度大于氨态氮浓度阈值，则上调一个单位增加量的上限浓度阈值和下限浓度阈值，溶解氧浓度控制系统响应上调的上限浓度阈值和下限浓度阈值，进一步控制曝气风机的运行功率，进而使得曝气量增大，溶解氧浓度升高，当溶解氧浓度重新维持在上限浓度阈值和下限浓度阈值之间，则控制曝气风机保持该运行功率，实现增大溶解氧浓度的功能。
31.进一步的，溶解氧浓度的提升提到了氨态氮的硝化反应，同时也增大了硝态氮的生成速率。
32.s40：若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳
源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源。
33.在本实施例中，硝态氮浓度数据超标是指硝态氮浓度数据超过标准范围中最大的硝态氮浓度值。
34.碳源终端是指置于加药间的碳源自动化投加设备，包括加药泵、流量计、液位计、储药罐、加药罐，碳源用于加速反硝化反应，使得硝化氮脱氮形成氮气，碳源指外加碳源，如甲醇、乙醇、葡萄糖、淀粉、蛋白质等，但以甲醇为主。
35.投放指令用于控制碳源终端投加一定量的碳源碳源的投放量按照葡萄糖核算时，按照过量投加计进行计算。
36.可选的，碳源的投加可在线设定投加量，根据不同情况人工设定投加量。
37.具体的，若在维持时长内硝态氮浓度数据超过了标准范围中最大的硝态氮浓度值，即生化池中氨态氮浓度和硝态氮浓度不平衡、无法均处于空置范围内时，则向碳源自动化投加设备发出投放指令，进一步碳源自动化投加设备接收到投放指令后向生化池内投送定量的碳源，碳源加速了反硝化作用使得污水中的硝态氮浓度减低，实现将氨态氮浓度和硝态氮浓度均控制在标准范围内。
38.在一实施例中，步骤s30之后，还包括：s31：若维持时长内氨态氮浓度数据仍超标且持续增长，则将上限浓度阈值和下限浓度阈值均再次上调一个单位增加量；s32：当上调后的上限浓度阈值达到上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长。
39.在本实施例中，上限浓度阈值存在可调节的范围，上限浓度极限阈值是指上限浓度阈值可调节的范围中最大的数值。即溶解氧浓度已上升到人为设定的极限值，若再增大曝气风机的运行功率，则会使整体的总氮浓度失衡，即氨态氮和硝态氮浓度失衡。
40.具体的，上限浓度极限阈值若在维持时长内氨态氮浓度数据仍超标也持续增长，则再次上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，使得生物池中的溶解氧浓度增大一个单位增加量；当上调后的上限浓度阈值达到了人为设定的极限阈值时，则不再增加曝气风机的风量，并使此状态工作一段维持时长。
41.进一步的，若溶解氧浓度数据达到了人为设定的极限阈值时，氨态氮的浓度仍超标，则采用人工干预的形式降低硝态氮的含量。
42.在一实施例中，步骤s32之后，包括步骤：s33：若氨态氮浓度数据降低至标准范围内时，则逐步下调上限浓度阈值和下限浓度阈值，每次下调一个单位增加量的上限浓度阈值和下限浓度阈值并持续一段恢复时长；s34：当上限浓度阈值和下限浓度阈值下降至与设置指令中的上限浓度阈值和下限浓度阈值下降一致时，停止下调上限浓度阈值和下限浓度阈值。
43.具体的，经过上限浓度阈值和下限浓度阈值的上调操作后，若氨态氮浓度数据降低，则逐步下调下调上限浓度阈值和下限浓度阈值，由于氨态氮的超标通常为暂时性出现，完成氨态氮超标时的溶解氧控制后，需将溶解氧浓度下调至起始时原设计的浓度；且每次下调一个单位增加量并维持一段恢复时长，直至上限浓度阈值和下限浓度阈值调回与设置指令中的上限浓度阈值和下限浓度阈值一致，使得溶解氧浓度能够平缓下降，进而生化池内的总氮浓度不易失衡。
44.在一实施例中，下限浓度极限阈值不为零，步骤s20之后，包括步骤：s21：若氨态氮浓度数据和硝态氮浓度数据均在标准范围内，而溶解氧浓度数据超标且低于预设的下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出开启指令，放空阀终端用于接收到开启指令时打开预设的阀门开度；s22：当溶解氧浓度数据大于或等于下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出关闭指令。
45.在本实施例中，通过置于生化池内的溶解氧检测仪表以实时获取溶解氧浓度，为了使硝化和反硝化反应的正常进行，曝气风机一定要维持运行状态，因此溶解氧浓度不会为零，即最低下限浓度阈值不为零。
46.下限浓度阈值存在可调节的范围，下限浓度极限阈值为下限浓度阈值的可调节范围的最小值。
47.当氨态氮浓度和硝态氮浓度均在标准范围内时，溶解氧需保持一定的浓度以维持总氮的达标平衡，若此时溶解氧浓度超标，极易导致总氮失衡不达标，因此能够通过下调上限浓度阈值和下限浓度阈值实现；而当溶解氧浓度数据低于下限浓度极限阈值时，即风机运行的功率已达到最低时溶解氧浓度仍超标，则无法通过下调下限浓度阈值（调低风量）来降低溶解氧浓度，而是通过放空阀使部分气流不进入生物池内，从而降低曝气的程度。
48.具体的，若氨态氮浓度数据和和硝态氮浓度数据均在标准范围内，即总氮达标平衡时，检测到溶解氧浓度超标且溶解氧浓度数据低于下限浓度极限阈值，则发出开启指令使得放空阀终端的阀门开启以放出部分空气，进而使得生化池内曝气量降低，溶解氧浓度降低。
49.进一步的，当需要升高溶解氧浓度数据时，则需先将已打开的放空阀关闭，再进行上限浓度阈值和下限浓度阈值的调节。
50.在一实施例中，参照图2，步骤s40包括：s41：维持时长内当硝态氮浓度数据超标时，实时计算硝态氮浓度的超标量数据；s42：基于实时的超标量数据，计算并判定碳源的投放量数据并发送至用户终端；s43：当接收到用户终端发出的投放请求指令时，根据投放量数据生成投放指令并发送至碳源终端。
51.在本实施例中，超标量数据是指硝态氮浓度与标准范围中硝态氮浓度中间值的差值；投放量数据是指具体投放碳源的量，投放请求指令是指请求进行投放碳源的操作的指令。
52.具体的，当维持时长内当硝态氮浓度数据超标时，实时计算硝态氮浓度超出标准范围中硝态氮浓度中间值的数值，作为超标量数据，基于超标量数据计算并判断并判定碳源的具体投放量，并将具体的投放量发送至用户终端，当用户终端发出投放请求指令时，则根据投放量数据生成投放指令发送至碳源终端以控制碳源终端投碳。
53.进一步的，由于超标量数据为实时计算，当完成一次投碳处理后，由于超标量数据不会立即回复标准范围内，用户终端的会持续接收到新的投放量数据，此时工作人员可选择不发送投放请求指令，等待一段时长后若硝化氮降低至标注范围内，则无需继续投放碳源。
54.若等待一段时长后硝化氮仍超标，则选择在此发送一次投放请求指令。
55.可选的，用户终端接收到投放量数据后，基于接收到的投放量数据，工作人员发出投放请求指令后，系统发送投放量数据的确认文本框至用户终端，用户终端的工作人员能够在确认文本框处输入投放量数据，或根据实际经验更改投放量数据并输入，而投放指令以最终用户终端输入至确认文本框的投放量数据为准。
56.在一实施例中，参照图3，步骤s42包括：s421：实时获取计算得到的超标量数据，根据运算规则实时获得投碳量的计算结果；s422：将获得的计算结果实时输入至投放值判定模型中；所述投放值判定模型预设有多个不同投放值的匹配区域，匹配区域按照计算结果的数值大小进行划分，每个匹配区域对应多个计算结果；s423：投放值判定模型接收到计算结果时，获取计算结果的数值；s423：筛选出该数值落入的匹配区间，并将该匹配区间的投放值作为投放数据；s424：将投放量数据发送至用户终端。
57.在本实施例中，投碳量计算结果为实时的数据，而基于实时的数据控制碳源自动化投加设备投碳，会使频繁启闭碳源自动化投加设备，会机器的影响较大，进而通过将计算结果输入投放值判定模型中，通过投放值判定模型预先划分的匹配区间；实时将计算结果匹配对应的投放值，例如计算结果包括数值1.1、1.2、1.3、1.4以及1.5，输入至投放值判定模型中被划分至数值为1至2的匹配区间，则1.1、1.2、1.3、1.4以及1.5等计算结果均输出同一个投放量数据。
58.具体的，获取实时计算得到的超标量数据，并基于超标量数据算出实时的计算结果，将计算结果实时输入投放值判定模型，投放值判定模式实时判断计算结果并进行区间的匹配，并将匹配的结果发送至用户终端。
59.进一步的，用户终端在完成一次投碳操作后，若在一段时间后发现投放量数据未改变或上升，则证明此时硝化氮的浓度仍超标且继续增长，此时用户终端的工作人员能够根据接收到的投放量数据判断是否立即再次投碳。
60.可选的，若在完成一次投碳操作后，投放量数据未改变或上升，当上升的投放量数据达到预设的预警阈值时，自动向碳源终端发送投放指令。
61.在一实施例中，打开氨态氮检测仪表以及硝态氮检测仪表以实时获取生化池中的氨态氮浓度数据为3mg/l以及硝态氮浓度数据12mg/l，用户终端设置上限浓度阈值0.3mg/l以及下限浓度阈值0.1mg/l，使得溶解氧浓度控制系统控制曝气风机的风量，以使溶解氧浓度维持0.1mg/l-0.3mg/l。
62.当氨态氮浓度数据上升至6mg/l时，检测到氨态氮浓度数据超标，此时上调0.3mg/l的上限浓度阈值和下限浓度阈值，使得溶解氧浓度维持0.4mg/l-0.6mg/l，持续6小时，若6小时后氨态氮的浓度为5.5mg/l，则再次上调0.3mg/l的上限浓度阈值和下限浓度阈值，使得溶解氧浓度维持0.7mg/l-0.9mg/l，此时氨态氮的浓度下降至4.8mg/l属于标准范围内，而硝态氮上升至16mg/l，超出了标准范围。
63.则向计算硝态氮的超标量数据为1mg/l，基于超标量数据计算得到碳源的投放量数据为5，则将投放量数据发送至用户终端，当接收到用户终端接收到的投放请求指令时，生成投放量数据为5的投放指令发送至碳源终端，碳源终端根据投放量数据进行投碳处理。
64.应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本技术实施例的实施过程构成任何限定。
65.在一实施例中，提供一种污水处理总氮达标在线控制系统，该污水处理总氮达标在线控制系统与上述实施例中一种污水处理总氮达标在线控制系统方法对应。如图4所示，该一种污水处理总氮达标在线控制系统包括：数据获取模块，用于实时获取生化池内的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；设置模块，用于接收到用户终端的溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围，并基于氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围实时判断氨态氮浓度、硝态氮浓度是否超标；上调模块，用于当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；投碳控制模块，用于若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源。
66.可选的，上调模块还用于若维持时长内氨态氮浓度数据仍超标且持续增长，则将上限浓度阈值和下限浓度阈值均再次上调一个单位增加量；还包括上调停止模块，用于当上调后的上限浓度阈值达到上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长。
67.可选的，还包括：下调模块，用于若氨态氮浓度数据降低至标准范围内时，则逐步下调上限浓度阈值和下限浓度阈值，每次下调一个单位增加量的上限浓度阈值和下限浓度阈值并持续一段恢复时长；下调停止模块，用于当上限浓度阈值和下限浓度阈值下降至与设置指令中的上限浓度阈值和下限浓度阈值下降一致时，停止下调上限浓度阈值和下限浓度阈值。
68.可选的，还包括：放空阀开启模块，用于若氨态氮浓度数据和硝态氮浓度数据均在标准范围内，而溶解氧浓度数据超标且低于预设的下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出开启指令，放空阀终端用于接收到开启指令时打开预设的阀门开度；放空阀关闭模块，用于当溶解氧浓度数据大于或等于下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出关闭指令。
69.可选的，投碳控制模块包括：超标量计算子模块，用于维持时长内当硝态氮浓度数据超标时，实时计算硝态氮浓度的超标量数据；投放量判定子模块，用于基于实时的超标量数据，计算并判定碳源的投放量数据并发送至用户终端；投放指令子模块，用于当接收到用户终端发出的投放请求指令时，根据投放量数据生成投放指令并发送至碳源终端。
70.可选的，投放量判定子模块包括：计算结果单元，用于获取实时计算得到的超标量数据，根据运算规则实时获得投
碳量的计算结果；结果输入单元，用于将获得的计算结果实时输入至投放值判定模型中；结果匹配单元，用于投放值判定模型接收到计算结果时，实时匹配并生成计算结果对应的投放值，作为投放量数据；数据发送单元，用于将投放量数据发送至用户终端。
71.关于污水处理总氮达标在线控制系统的具体限定可以参见上文中对于一种污水处理总氮达标在线控制方法的限定，在此不再赘述。上述一种污水处理总氮达标在线控制系统中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
72.在本技术实施例中，除上述装置外还包括：在线剩余污泥排放控制装置、在线污泥回流控制装置、在线硝化液回流控制装置以及在线营养元素投加系装置，其中，在线剩余污泥排放控制装置包括：状态获取模块，用于获取在线测量设备的设备状态信息；状态判断模块，根据所述设备状态信息判断所述在线测量设备是否与预设异常种类相匹配；异常分析模块，用于当所述在线测量设备与预设异常种类相匹配时，生成停止排放指令，并对与所述在线测量设备相匹配的预设异常种类进行分析，确定所述在线测量设备的异常位置信息以及异常原因，所述停止排放指令用于控制排放设备停止对剩余污泥的排放；方案确定模块，用于对所述异常位置信息以及所述异常原因进行关键字提取，得到异常关键字信息，并基于所述关键字信息确定异常解决方案；控制显示模块，用于控制显示所述异常解决方案。
73.具体地，通过采用上述技术方案，在对剩余污泥进行排放控制时，状态获取模块获取在线测量设备的设备状态信息，然后状态判断模块根据设备状态信息判断在线测量设备是否与预设异常种类相匹配，当在线测量设备与预设异常种类相匹配时，即表示当前在线测量设备存在故障，异常分析模块生成停止排放指令，控制排放设备停止对剩余污泥进行排放，同时对在线测量设备相匹配的预设异常种类进行分析，确定在线测量设备的异常位置信息以及异常原因，然后方案确定模块分别对异常位置信息以及异常原因进行关键字提取，得到异常关键字信息，根据关键字信息确定异常解决方案，控制显示模块将异常解决方案进行控制显示，以便于维护人员根据异常解决方案对在线测量设备进行维护，从而达到了及时对在线测量设备进行排查维护的效果。
74.在线污泥回流控制装置，包括：数据获取模块，用于实时获取进水端的水质反馈数据、反应区的第一污泥浓度数据以及沉淀池的第二污泥浓度数据；数据输入模块，用于将实时获取的水质反馈数据、第一污泥浓度数据以及第二污泥浓度数据输入至标准判断模型，标准判断模型预设有水质超标阈值；数据比较模块，用于当标准判断模型接收到水质反馈数据、第一污泥浓度数据以及第二污泥浓度数时，判断水质反馈数据与水质超标阈值的数值大小，以及判断第一污泥
浓度数据与第二污泥浓度数据的数值大小；区间上调模块，用于当水质反馈数据大于水质超标阈值或第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据时，上调污泥回流量的流量控制区间，并设置维持时长；区间下调模块，用于若维持时长内，第二污泥浓度数据小于或等于第一污泥浓度数据且水质反馈数据小于水质超标阈值时，下调流量控制区间，并设置维持时长。
75.具体地，通过采用上述技术方案，实时获取进水端的水质反馈数据、反应区污泥浓度和沉淀池浓度，通过比较进水端的水质反馈数据是否大于水质超标阈值以判断进水端的水质是否恶化，比较反应区和沉淀池的污泥浓度判断沉淀池的污泥浓度是否过大，当水质出现恶化时，自动上调污泥回流量的流量控制区间，以增大污泥回流量，污泥回流量增大加速反应区的硝化和反硝化反应，沉淀池污泥浓度过大时，上调污泥回流量也提高了污泥的吸附、增大污泥沉降功能的利用率，同时使得出水质量不易受到影响，可缓解反应区水质恶化。当进水端的水质重新达到标准且沉淀池的污泥浓度小于或等于反应区污泥浓度时，能够自动下调流量控制区间，即在水质再次符合标准且沉淀池和反应区污泥浓度较为平衡时，将污泥回流量下调至起始的状态，因此，在出现水质恶化或沉淀池污泥浓度过大时，能够根据获取的数据自动监视并调整污泥回流量，使污泥处理不易受到影响，节省人为计算数据的时间且节省人工调试和监视的劳动力，达到污泥回流量调节方式更为省时且节省劳动力的目的。
76.在线硝化液回流控制装置，包括：监测模块，用于监测生化池中调控指标浓度进水总氮、出水总氮和污泥回流量，所述调控指标浓度包括氨氮浓度和/或硝酸盐浓度；计算模块，用于当所述调控指标浓度超过浓度阈值时，根据所述进水总氮、所述出水总氮和所述污泥回流量，计算生化池的第一硝化液回流量，所述浓度阈值包括所述调控指标浓度的浓度阈值，所述第一硝化液回流量包括所述调控指标浓度超过浓度阈值时，生化池实际需求的硝化液回流量；调控模块，用于根据所述第一硝化液回流量和所述浓度阈值，对所述调控指标浓度进行调控；监测子系统，用于监测溶解氧浓度监测装置、氨氮浓度监测装置、硝酸盐浓度监测装置和/或硝化液回流量监测装置的监测信息；控制子系统，用于根据所述监测信息，配合溶解氧控制系统，控制硝化液回流控制装置对生化池中调控指标浓度进行调控。
77.具体地，通过采用以上技术方案，监测生化池中调控指标浓度、进水总氮、出水总氮和污泥回流量，当调控指标浓度超过浓度阈值时，根据进水总氮、出水总氮和污泥回流量，计算生化池的第一硝化液回流量，随后，根据第一硝化液回流量和浓度阈值，对调控指标浓度进行调控，能够改善在当前基于人工设置进行硝化液回流的控制方法中，硝化液回流量一般为设备恒定值，不能在水质或者指标状态发生变化的时候自动调整，且由于回流量不够或者回流量过大导致处理效果差或能耗较高，不能实现系统总氮消减的精准性控制的问题，达到自动调控硝化液回流量，并在较佳效果的前提下降低能耗，提高总氮消减的精准度的效果。
78.在线营养元素投加系装置，包括：
监测模块，用于监测生化池中待投加元素的进水浓度，所述待投加元素包括磷元素、氮元素和/或碳元素；获取模块，用于当所述进水浓度低于待投加元素的浓度阈值时，获取预设周期内生化池中的水质数据；第一计算模块，用于根据所述浓度阈值和所述进水浓度，计算待投加元素的投加浓度；第二计算模块，用于根据投加药剂信息、所述投加浓度和所述水质数据，计算待投加元素的药剂投加量，实现待投加元素的投放；监测子系统，用于监测生化需氧量监测装置、化学需氧量监测装置、污泥浓度监测装置和/或水质分析装置的监测信息；控制子系统，用于根据所述监测信息，控制营养元素投加装置投加药剂。
79.具体地，通过采用以上技术方案，监测生化池中待投加元素的进水浓度；当进水浓度低于待投加元素的浓度阈值时，获取预设周期内生化池中的水质数据；再根据浓度阈值和进水浓度，计算待投加元素的投加浓度；再根据投加药剂信息、投加浓度和水质数据，计算待投加元素的药剂投加量，实现待投加元素的投放，能够改善在基于人工设置定时排放包含营养元素的药剂的措施中，控制药剂药量投加量的精准度较差的问题，能在水质或者指标状态发生变化的时候自适应调整，计算及预测系统所需要的药剂量，及时准确的投加，达到提高控制药剂药量投加的精准度的效果，并且节约能耗及运行成本。对于本技术实施例来说，投加药剂信息包括投加药剂的药剂种类、干物质含量和/或溶解浓度。
80.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。
技术特征：1.一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：包括步骤：实时获取生化池内的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；接收到用户终端的溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围，并基于氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围实时判断氨态氮浓度、硝态氮浓度是否超标；当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源。2.根据权利要求1所述的一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：所述当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长的步骤之后，包括：若维持时长内氨态氮浓度数据仍超标且持续增长，则将上限浓度阈值和下限浓度阈值均再次上调一个单位增加量；当上调后的上限浓度阈值达到预设的上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长。3.根据权利要求2所述的一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：所述当上调后的上限浓度阈值达到上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长的步骤之后，包括：若氨态氮浓度数据降低至标准范围内时，则逐步下调上限浓度阈值和下限浓度阈值，每次下调一个单位增加量的上限浓度阈值和下限浓度阈值并持续一段恢复时长；当上限浓度阈值和下限浓度阈值下降至与设置指令中的上限浓度阈值和下限浓度阈值下降一致时，停止下调上限浓度阈值和下限浓度阈值。4.根据权利要求1所述的一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：下限浓度极限阈值不为零，所述当接收到用户终端的设置指令时，设定溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及设定氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围的步骤之后，包括：若氨态氮浓度数据和硝态氮浓度数据均在标准范围内，而溶解氧浓度数据超标且低于预设的下限浓极限度阈值时，向放空阀终端发出开启指令，放空阀终端用于接收到开启指令时打开预设的阀门开度；当溶解氧浓度数据大于或等于下限浓度极限阈值时，向放空阀终端发出关闭指令。5.根据权利要求1所述的一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：所述若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源的步骤，包括：维持时长内当硝态氮浓度数据超标时，实时计算硝态氮浓度的超标量数据；基于实时的超标量数据，计算并判定碳源的投放量数据并发送至用户终端；当接收到用户终端发出的投放请求指令时，根据投放量数据生成投放指令并发送至碳源终端。6.根据权利要求5所述的一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：所述基于实时的超标量数据，计算并判定碳源的投放量数据的步骤包括：
实时获取计算得到的超标量数据，根据运算规则实时获得投碳量的计算结果；将获得的计算结果实时输入至投放值判定模型中；所述投放值判定模型预设有多个不同投放值的匹配区域，匹配区域按照计算结果的数值大小进行划分，每个匹配区域对应多个计算结果；投放值判定模型接收到计算结果时，获取计算结果的数值；筛选出该数值落入的匹配区间，并将该匹配区间的投放值作为投放数据；将投放量数据发送至用户终端。7.一种污水处理总氮达标在线控制系统，其特征在于：包括：数据获取模块，用于实时获取生化池内的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；设置模块，用于接收到用户终端的溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围，并基于氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围实时判断氨态氮浓度、硝态氮浓度是否超标；上调模块，用于当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；投碳控制模块，用于若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到碳源的投放指令时向生化池内投送定量的碳源。8.根据权利要求6所述的一种污水处理总氮达标在线控制方法，其特征在于：上调模块还用于若维持时长内氨态氮浓度数据仍超标且持续增长，则将上限浓度阈值和下限浓度阈值均再次上调一个单位增加量；上调停止模块，用于当上调后的上限浓度阈值达到上限浓度极限阈值时，则不再上调上限浓度阈值和下限浓度阈值，并再次设定维持时长。
技术总结本申请涉及一种污水处理总氮达标在线控制方法及系统，包括步骤实时获取生化池内的氨态氮浓度数据以及硝态氮浓度数据；当接收到用户终端的设置指令时，设定溶解氧的上限浓度阈值和下限浓度阈值，以及设定氨态氮浓度、硝态氮浓度的标准范围；当氨态氮浓度数据超标时，将上限浓度阈值和下限浓度阈值均上调一个单位增加量，并设定维持时长；若维持时长内硝态氮浓度数据超标，则向碳源终端发送碳源的投放指令，碳源终端用于在接收到投放指令时向生化池内投送定量的碳源。本申请具有方便工作人员控制污水处理中氨态氮和硝态氮含量在标准范围内的效果。围内的效果。围内的效果。
技术研发人员：王保玉 王昭峰 张华
受保护的技术使用者：迈邦（北京）环保工程有限公司
技术研发日：2022.07.07
技术公布日：2022/11/1
