一种在线污泥回流控制方法及系统与流程

专利2023-09-28  92



1.本技术涉及污水处理的技术领域,尤其是涉及一种在线污泥回流控制方法及系统。


背景技术:

2.a2o工艺是污水处理中较为常见的一种污水处理工艺,活性污泥法是污水处理工艺中的重要处理环节,参照图1,污水由进水端进入反应区,再从反应区进入沉淀池,最终由出水端排出;反应区由进水端至沉淀池依次包括厌氧池、缺氧池和好氧池。
3.涉及污泥处理的单元包括厌氧池、缺氧池、好氧池以及沉淀池,污水处理过程中,沉淀池内的污泥回流至厌氧池的进水端以使厌氧池、缺氧池以及好氧池的细菌能够正常地发挥硝化和反硝化功能,同时有利于去除污水中的磷含量,使得污水处理能够正常进行。
4.而污泥回流量的控制直接影响了反应区内污水处理效率和出水端的出水水质,工作人员需监视各种水质测试仪表反馈的数据,并在出现水质恶化或沉淀池污泥浓度过大时,人工调节污泥回流量以使污水处理过程不易受影响,但通过人工监视调整的方式耗时且浪费人力资源,因此需要改进。


技术实现要素:

5.为了使污水处理工艺中,污泥回流量调节方式更为省时且节省劳动力,本技术提供了一种在线污泥回流控制方法及系统。
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:一种在线污泥回流控制方法,包括步骤: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;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;基于标准判断模,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;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;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。
7.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。
8.本技术在一较佳示例中:所述上调污泥回流量的流量控制区间,并设置维持时长的步骤,具体为:将流量控制区间的上限值和下限值上调预设的固定值,并设置上调后流量控制区间的维持时长;和/或,所述下调流量控制区间,并设置维持时长的步骤,具体为:将流量控制区间的上限值和下限值下调预设的固定值,并设置下调后流量控制区间的维持时长。
9.通过采用上述技术方案,调节污泥回流量时,通过将流量控制区间的上限值和下限值上调或下调一个固定值,并且上调或下调后的流量控制区间需要维持一段时长,使得流量控制区间的调整更为平稳,不易因调节程度过大而导致反应区的总氮含量失衡,影响污水处理,因此污泥回流量的调节更为可靠。
10.本技术在一较佳示例中:所述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,并设置维持时长的步骤之后,包括:若维持时长内水质反馈数据持续增长,则将目前的流量控制区间的上限值和下限值再次上调预设的固定值,并预设维持时长;当流量控制区间的上限值达到预设的上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。
11.通过采用上述技术方案,若完成一次上调流量控制区域的操作后,进水端的水质反馈数据持续增长,即水质反馈数据仍在超标且超标的程度越来越大,则再次上调流量控制区间,即增大一个固定值的污泥回流量,进一步缓解水质恶化,且流量控制区间的上限值预设有上限极限值,当达到上限极限值时无法上调流量控制区间的上限值,即污泥回流量的增大具有限度,由于污泥回流量过大会导致污泥上浮影响反应区的污泥沉淀,因此对污泥回流量设置上限极限值以使反应区污水处理不易受到影响。
12.本技术在一较佳示例中:所述若维持时长内,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,并设置维持时长的步骤之后,执行如下步骤:当流量控制区间的下限值达到预设的下限极限阈值时,关闭下调流量控制区间的下限值的功能。
13.通过采用上述技术方案,由于污泥的回流为反应区提供了必要的碳源以及作为微生物菌的载体,为了使反应区的硝化和反硝化反应能够正常进行,必须有一定量的污泥回流至反应区,因此流量控制区间的下限值不为不能低于下限极限阈值,以使反应区的污水
处理能够正常进行。
14.本技术在一较佳示例中:水质超标阈值包括cod浓度超标阈值和氨氮浓度超标阈值,水质反馈数据包括cod浓度反馈数据以及氨氮浓度反馈数据,所述预设的上限极限值包括第一上限极限阈值、第二上限极限阈值,第二上限极限阈值大于第一上限极限阈值,所述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的步骤之后,包括:接收用户终端预设的第一上限极限阈值、第二上限极限阈值以及下限极限阈值;接收用户终端预设的超标情况信息;超标情况信息包括:仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据;以及cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值等四种类型,将下限极限阈值与四种类型超标情况信息均关联;将仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据等超标情况信息关联第一上限极限阈值;将cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值的超标情况信息关联第二上限极限阈值。
15.通过采用上述技术方案,cod浓度反馈数据能够反应进水端水体中有机物的浓度,氨氮浓度反馈数据能够反映进水端水体中氨氮浓度,而cod浓度过大则需要更多的污泥回流进行有机物的降解,氨氮浓度过大则使反应区的硝酸盐浓度增大,需要更多的污泥作为碳源以促进反硝化反应。将水质超标分为cod浓度超标、氨氮超标以及cod浓度和氨氮均超标三种情况,结合沉淀池污泥浓度大于反应区的情况,依据不同的超标情况信息关联不同的上限极限阈值,当氨氮和cod浓度同时超标时,其需要的污泥回流量更大且此时反应区能够适应大量的污泥,因此所匹配的第二上限极限阈值大于第一上限极限阈值。根据不同的超标情况信息制定不同的上限极限阈值的方法,使得污泥回流量的调节更为灵活,调节效果更好。
16.本技术在一较佳示例中: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的步骤之后:包括:获取目前进水端的超标情况信息;并获取超标情况信息关联的上限极限阈值;当流量控制区间的上限值达到预设的上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能的步骤包括:若超标情况信息为仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、或仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,或仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据,当流量控制区间的上限值达到第一上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能;若超标情况信息为cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,当流量控制区间的上限值达到第二上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。
17.通过采用上述技术方案,当标准判断模型得到水质反馈数据大于水质超标数据或第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据的判断结果后,获取具体的超标情况信息,根据超标情况信息获取到关联的上限极限阈值,当进行流量控制区间的调试时,则基于超标情
况信息所关联的上限极限阈值进行调节。
18.仅出现cod浓度超标或氨氮浓度超标或沉淀池浓度过大时,则匹配第一上限极限值,若同时出现cod浓度和氨氮浓度,则匹配第二上限极限阈值,实现不同水质超标情况下,污水回流量上限极限值的匹配。
19.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:一种在线污泥回流控制系统,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。
20.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。
21.可选的,区间上调模块包括:固定值上调子模块,用于将流量控制区间的上限值和下限值上调预设的固定值,并设置上调后流量控制区间的维持时长;区间下调模块包括,固定值下调子模块,用于将流量控制区间的上限值和下限值下调预设的固定值,并设置下调后流量控制区间的维持时长。
22.本技术的上述目的三是通过以下技术方案得以实现的:一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种在线污泥回流控制方法的步骤。
23.本技术的上述目的四是通过以下技术方案得以实现的:
一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述一种在线污泥回流控制方法的步骤。
24.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:1.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;2.通过将流量控制区间的上限值和下限值上调或下调一个固定值,并且上调或下调后的流量控制区间需要维持一段时长,使得流量控制区间的调整更为平稳,不易因调节程度过大而导致反应区的总氮含量失衡,影响污水处理,因此污泥回流量的调节更为可靠;3.当氨氮和cod浓度同时超标时,其需要的污泥回流量更大且此时反应区能够适应大量的污泥,因此所匹配的第二上限极限阈值大于第一上限极限阈值;使得污泥回流量的调节更为灵活,调节效果更好;4.根据超标情况信息获取到关联的上限极限阈值,当进行流量控制区间的调试时,则基于超标情况信息所关联的上限极限阈值进行调节。
附图说明
25.图1是本技术背景技术中污水处理工艺的一流程图;图2是本技术一种在线污泥回流控制方法实施例的一流程图;图3是本技术一种在线污泥回流控制方法的另一流程图;图4是本技术一种在线污泥回流控制方法的另一流程图;图5是本技术一种在线污泥回流控制系统的一原理框图;图6是本技术一种计算机设备的原理图。
具体实施方式
26.以下结合附图1-6对本技术作进一步详细说明。
27.参照图1,污水由进水端进入反应区,再从反应区进入沉淀池,最终由出水端排出;反应区由进水端至沉淀池依次包括厌氧池、缺氧池和好氧池,沉淀池内的部分污泥从排泥口排出,部分污泥回流至厌氧池的进水端以使厌氧池、缺氧池以及好氧池的细菌能够正常地发挥硝化和反硝化功能。
28.在一实施例中,如图2所示,本技术公开了一种在线污泥回流控制方法,具体包括如下步骤:s10: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。
29.在本实施例中,水质反馈数据包括反馈cod浓度反馈数据和氨氮浓度数据,cod浓度反馈数据是指水体中有机物的含量,cod浓度反馈数据通常在300mg/l~1000mg/l之间,氨氮浓度数据通常在30mg/l~100mg/l之间,水质反馈数据通过在进水端处安装的在线cod监测仪表和在线氨氮监测仪表获得,第一污泥浓度数据为反应区的平均污泥浓度数据,未进行污泥回流时,反应区的污泥浓度在5000mg/l-8000mg/l之间,沉淀池污泥浓度在10000mg/l-16000mg/l之间,通常由放置在厌氧池、缺氧池和好氧池中的污泥浓度检测仪表获取各自
反应池的污泥浓度并经过平均值计算得出。第二污泥浓度数据为沉淀池内的污泥浓度。
30.具体的,实时获取进水端处cod浓度监测仪表反馈的cod浓度反馈数据、在线氨氮监测仪反馈的氨氮浓度数据、反应区的平均污泥浓度数据和沉淀池的污泥浓度数据。
31.s20: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。
32.在本实施例中,标准判断模型为经过训练的用于判断水质反馈数据是否超过水质超标阈值、第一污泥是否大于第二污泥浓度数据的数值比对模型。
33.水质超标阈值是根据污水处理工艺的水质标准人为设定的标准值,包括cod浓度超标阈值和氨氮浓度超标阈值,超过此标准值即为水质超标不合格,小于该标准值即判定符合标准。
34.具体的,将实时获取的到水质反馈数据、第一污泥浓度数据以及第二污泥浓度数据发送至标准判断模型中;以实时判定水质反馈数据是否符合水质标准,并判断沉淀池、反应区的污泥是否达到平衡的标准。
35.s30:基于标准判断模型,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。
36.在本实施例中,cod浓度反馈数据与cod浓度超标阈值进行比较、氨氮浓度数据与氨氮浓度超标阈值进行比较,且与第一污泥浓度数据和第二污泥浓度数据的比较同时进行。
37.s40: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。
38.在本实施例中,为了维持反应区和沉淀池的污泥浓度平衡,当第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据时,需要增大污泥回流量使得沉淀池不易因污泥浓度过大而影响污泥的利用率和出水端的出水质量。
39.流量控制区间用于将污泥回流的流量控制在该区间内,通过控制污泥回流泵的回流速率进而实现回流量的控制;维持时长由人为设定,一般在1-2个小时。
40.水质反馈数据大于水质超标阈值、与第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据这两种情况也会同时出现;在上调流量控制区间后,水质反馈数据下降的同时,第一污泥浓度数据随之增大,第二污泥浓度数据随之减小,是必然的联系。
41.具体的,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,使得污泥回流泵响应该上调后的流量控制区间,提升污泥的回流量,并使上调后的流量控制区间维持一段预设的时长。
42.s50: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。
43.在本实施例中,水质反馈数据小于水质超标阈值,即进水端检测到水体中的cod浓度反馈数据和氨氮浓度数据均未超标;第二污泥浓度数据小于或等于第一污泥浓度数据是指沉淀池的污泥浓度数据小于或等于反应区的污泥浓度数据。
44.具体的,若在维持时长内,水质反馈数据小于水质超标阈值,即水质的超标得到控制,同时沉淀池的污泥浓度小于或等于反应区的污泥浓度,即下调流量控制区间,在维持水质指标和污泥浓度平衡的前提下,下调流量控制区间能够使污泥回流的控制更加经济。
45.进一步的,若在维持时长内,第二污泥浓度数据小于或等于第一污泥浓度数据,但水质反馈数据仍未小于水质超标阈值,则不下调流量控制区间。
46.若维持时长内,水质反馈数据小于水质超标阈值,但第二污泥浓度数据仍大于第一污泥浓度数据,则不下调流量控制区间。
47.在一实施例中,步骤s40中,上调污泥回流量的流量控制区间,并设置维持时长的步骤,具体为:s401:将流量控制区间的上限值和下限值上调预设的固定值,并设置上调后流量控制区间的维持时长;步骤s50中,下调流量控制区间,并设置维持时长的步骤,具体为:s501:将流量控制区间的上限值和下限值下调预设的固定值,并设置下调后流量控制区间的维持时长。
48.在本实施例中,固定值为人为预设,用于控制流量控制区间的上调幅度。流量控制区间的上限值和下限值是指流量控制区间目前的区间最大值和区间最小值。
49.具体的,上调流量区间时,将目前的流量控制区间的上限值和下限值上调一个预设的固定值,并设置维持的时长。
50.进一步下调流量区间时,将目前的流量控制区间的上限值和下限值下调一个预设的固定值,并设置维持时长。
51.在一实施例中,步骤s40之后,执行如下步骤:s41:若维持时长内水质反馈数据持续增长,则将目前的流量控制区间的上限值和下限值再次上调预设的固定值,并预设维持时长;和/或,s42:当流量控制区间的上限值达到预设的上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。
52.在本实施例中,水质反馈数据持续增长包括仅cod浓度反馈数据持续增长,仅氨氮浓度持续增长,cod浓度反馈数据和氨氮浓度数据同时持续增长。上限极限值是指流量控制区间的上限值所能上调的极限数值,上限极限值根据不同的水质超标情况进行人为设定。
53.具体的,若维持时长内,水质反馈数据持续增长,则基于目前的流量控制区间,再将流量控制区间的上限值和下限值上调一个固定值,并维持一段时长,当流量控制区间上限值达到上调的极限数值时,则关闭上调流量控制区间上限值的功能。
54.进一步,上限流量控制区间上限值的上调功能被关闭,但下限值的上调或下调的功能未关闭,此时工作人员通过pc端或移动终端还可以调节下限值,实现流量控制区间的范围调节。
55.在一实施例中,步骤s50之后,执行如下步骤:s51:当流量控制区间的下限值达到预设的下限极限阈值时,关闭下调流量控制区间的下限值的功能。
56.在本实施例中,为了保持污水处理的正常进行,污水处理过程中污泥回流功能不能停止,进而设置下限极限阈值,即使水质反馈数据未超标且沉淀池的污泥浓度小于或等于反应区的污泥浓度,流量控制区间的下限值仍不能低于下限极限阈值。
57.具体的,当流量控制区间的下限值达到预设的下限极限阈值时,关闭下调流量控
制区间的下限值的功能。
58.在一实施例中,所述预设的上限极限值包括第一上限极限阈值、第二上限极限阈值,第二上限极限阈值大于第一上限极限阈值。
59.参照图3,步骤s10之后,执行如下步骤:s11:接收用户终端预设的第一上限极限阈值、第二上限极限阈值以及下限极限阈值;s12:接收用户终端预设的若干个可能出现的超标情况信息;超标情况信息包括:仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据;以及cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值等四种超标情况信息;s13:将仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据等超标情况信息关联第一上限极限阈值;s14:将cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值的超标情况信息关联第二上限极限阈值。
60.在本实施例中,用户终端即与工作人员绑定的pc端或移动终端,工作人员通过用户终端能够输入水质超标阈值,第一上限极限阈值、第二上限极限阈值和下限极限阈值。
61.超标情况信息包括了多种超标情况,其中,仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值等三种情况均可以与第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据的情况进行结合。结合后关联的上限极限阈值与未结合时关联的上限极限阈值一致。
62.具体的,获取工作人员通过用户终端输入的第一上限极限阈值、第二上限极限阈值和下限极限阈值,并预设多种超标情况,将仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据等超标情况信息关联第一上限极限阈值;将cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值的超标情况信息关联第二上限极限阈值。
63.进一步,将四种超标情况信息均关联下限极限阈值。
64.在一实施例中,步骤s40中,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的步骤之后,执行如下步骤:s401a:获取目前进水端的超标情况信息;并获取超标情况信息关联的上限极限阈值;具体的,当标准判断模型完成判定之后,通过目前进水端的超标情况能够获取到对应的超标情况信息,并获取该超标情况信息关联的上限极限阈值。若此时获取到的超标情况信息为:仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据,则对应获取到的上限极限阈值为第一上限极限阈值。
65.若此时获取到的情况的超标情况信息为:cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,则获取对应的第二上限极限值。
66.参照图4,步骤s42具体包括:s421:若超标情况信息为仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、或仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,或仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据,当流量控制区间的上限值达到第一上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能;s422:若超标情况信息为cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,当流量控制区间的上限值达到第二上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。
67.在本实施例中,上调流量控制区间时是基于超标情况信息进行的,若在上调或下调的过程中,超标情况信息发生改变,则上调流量控制区间对应的上限极限阈值也对应发生改变。
68.在一实施例中,污水处理工作开始前,工作人员通过用户终端设定cod浓度超标阈值为500mg/l,氨氮浓度超标阈值为50mg/l,流量区间设定为数值2-3,数值的上限值为3,数值的下限值为2,第一上限极限值为4,第二上限极限值的数值为5,下限极限阈值的数值为0.5,固定量数值为0.5。进水端的cod浓度监测仪表、氨氮浓度监测仪表、反应区以及沉淀池的污泥浓度监测仪表。
69.此时反应区污泥浓度为8000mg/l,沉淀池污泥浓度为10000mg/l,此时获取到沉淀池污泥浓度大于反应区污泥浓度,而水质反馈数据中cod浓度反馈数据为600mg/l,氨氮浓度反馈数据为30mg/l,则上调流量控制区间数值为2.5-3.5,维持2小时,2小时内反应区和沉淀池的污泥浓度均为9000mg/l,而cod浓度反馈数据逐渐增加,此时再次上调流量控制区间数值为3-4,此时流量控制区间的上限值等于第一上限极限值,关闭流量控制区间的上限值的上调功能,维持2小时,2小时内cod浓度反馈数据降至300mg/l,氨氮浓度反馈数据为40mg/l,反应区的污泥浓度为10000mg/l,沉淀池的污泥浓度为9000mg/l,则下调流量控制区间数值为2.5-3.5,维持2小时。
70.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。
71.在一实施例中,提供一种在线污泥回流控制系统,该在线污泥回流控制系统与上述实施例中一种在线污泥回流控制方法对应。如图5所示,该一种在线污泥回流控制系统包括: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。
72.可选的,区间上调模块包括:固定值上调子模块,用于将流量控制区间的上限值和下限值上调预设的固定值,并设置上调后流量控制区间的维持时长;区间下调模块包括,固定值下调子模块,用于将流量控制区间的上限值和下限值下调预设的固定值,并设置下调后流量控制区间的维持时长。
73.可选的,固定值上调子模块还用于若维持时长内水质反馈数据持续增长,则将目前的流量控制区间的上限值和下限值再次上调预设的固定值,并预设维持时长;还包括极限关闭模块,用于当流量控制区间的上限值达到预设的上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。
74.可选的,极限关闭模块还用于当流量控制区间的下限值达到预设的下限极限阈值时,关闭下调流量控制区间的下限值的功能。
75.可选的,还包括:阈值设置模块,用于接收用户终端预设的第一上限极限阈值、第二上限极限阈值以及下限极限阈值;情况信息设置模块,用于接收用户终端预设的若干个可能出现的超标情况信息;超标情况信息包括:仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据;以及cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值等四种超标情况信息;第一匹配模块,用于将仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据等超标情况信息关联第一上限极限阈值;第二匹配模块,用于将cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值的超标情况信息关联第二上限极限阈值。
76.可选的,还包括信息获取模块,用于获取目前进水端的超标情况信息;并获取超标情况信息关联的上限极限阈值;可选的,极限关闭模块包括:第一极限关闭模块,用于若超标情况信息为仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、或仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,或仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据,当流量控制区间的上限值达到第一上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能;第二极限关闭模块,用于若超标情况信息为cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,当流量控制区间的上限值达到第二上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。
77.关于在线污泥回流控制系统的具体限定可以参见上文中对于一种在线污泥回流控制方法的限定,在此不再赘述。上述一种在线污泥回流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。
78.在本技术实施例中,除上述装置外还包括:污水处理总氮达标在线控制装置、在线剩余污泥排放控制装置、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,污水总氮达标在线控制装置包括: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。
79.具体地,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。
80.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。
81.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。
82.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。
83.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。
84.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。
85.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。
86.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储cod浓度反馈数据、cod浓度超标阈值、氨氮浓度反馈数据、氨氮浓度超标阈值,第一污泥浓度数据、第二污泥浓度数据,以及标准判断模型的判断结果以及用户终端输入的上限极限阈值和下限极限阈值。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种在线污泥回流控制方法。
87.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现一种在线污泥回流控制方法的步骤。
88.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现在线污泥回流控制方法的步骤。
89.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram以多种形式可得,诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink) dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
90.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
91.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:
1.一种在线污泥回流控制方法,其特征在于:包括步骤: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;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;基于标准判断模型,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;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;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。2.根据权利要求1所述的一种在线污泥回流控制方法,其特征在于:所述上调污泥回流量的流量控制区间,并设置维持时长的步骤,具体为:将流量控制区间的上限值和下限值上调预设的固定值,并设置上调后流量控制区间的维持时长;和/或,所述下调流量控制区间,并设置维持时长的步骤,具体为:将流量控制区间的上限值和下限值下调预设的固定值,并设置下调后流量控制区间的维持时长。3.根据权利要求2所述的一种在线污泥回流控制方法,其特征在于:所述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,并设置维持时长的步骤之后,执行如下步骤:若维持时长内水质反馈数据持续增长,则将目前的流量控制区间的上限值和下限值再次上调预设的固定值,并预设维持时长;当流量控制区间的上限值达到预设的上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。4.根据权利要求1所述的一种在线污泥回流控制方法,其特征在于:所述若维持时长内,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,并设置维持时长的步骤之后,还执行如下步骤:当流量控制区间的下限值达到预设的下限极限阈值时,关闭下调流量控制区间的下限值的功能。5.根据权利要求3所述的一种在线污泥回流控制方法,其特征在于:水质超标阈值包括cod浓度超标阈值和氨氮浓度超标阈值,水质反馈数据包括cod浓度反馈数据以及氨氮浓度反馈数据,所述预设的上限极限值包括第一上限极限阈值、第二上限极限阈值,第二上限极限阈值大于第一上限极限阈值,所述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的步骤之后,执行如下步骤:接收用户终端预设的第一上限极限阈值、第二上限极限阈值以及下限极限阈值;接收用户终端预设的超标情况信息;超标情况信息包括:仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据;以及cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于
氨氮浓度超标阈值四种类型,将下限极限阈值与四种类型超标情况信息均关联;将仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据超标情况信息关联第一上限极限阈值;将cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值的超标情况信息关联第二上限极限阈值。6.根据权利要求5所述的一种在线污泥回流控制方法,其特征在于: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的步骤之后:执行如下步骤:获取目前进水端的超标情况信息;并获取超标情况信息关联的上限极限阈值;当流量控制区间的上限值达到预设的上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能的步骤包括:若超标情况信息为仅cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值、或仅氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,或仅第二污泥浓度数据大于第一污泥浓度数据,当流量控制区间的上限值达到第一上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能;若超标情况信息为cod浓度反馈数据大于cod浓度超标阈值同时氨氮浓度反馈数据大于氨氮浓度超标阈值,当流量控制区间的上限值达到第二上限极限值时,关闭上调流量控制区间的上限值的功能。7.一种在线污泥回流控制系统,其特征在于: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。8.根据权利要求7所述的一种在线污泥回流控制系统,其特征在于:区间上调模块包括:固定值上调子模块,用于将流量控制区间的上限值和下限值上调预设的固定值,并设置上调后流量控制区间的维持时长;区间下调模块包括,固定值下调子模块,用于将流量控制区间的上限值和下限值下调预设的固定值,并设置下调后流量控制区间的维持时长。9.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述在线污泥回流控制方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述在线污泥回流控制方
法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种在线污泥回流控制方法及系统,包括步骤实时获取水质反馈数据、第一污泥浓度数据以及第二污泥浓度数据;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,判断水质反馈数据与水质超标阈值的数值大小,判断第一污泥浓度数据与第二污泥浓度数据的数值大小;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;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。本申请具有污泥回流量调节方式更为省时且节省劳动力的效果。果。果。


技术研发人员:王昭峰 王保玉 张华 雒志伟
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
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