CN112666331A - 一种工业污水处理智能控制*** - Google Patents

一种工业污水处理智能控制*** Download PDF

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孙毅
白鹏
董建勋
多大志
梁军
张永杰
王海攀
陈冠龙
索广磊
黄仁刚
苏孝杰
洪雪莲
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Abstract

一种工业污水处理智能控制***，在污水处理的每个工序段均设有分控制器，每个工序段的分控制器均与该工序段进水口和出水口的水质检测仪连接，各工序段的分控制器通过无线网络连接至远程监测控制器；所述的远程监测控制器设有用于存储历史检测数据的存储单元、用于将新接收的检测数据与设定时段内的历史检测数据均值对比分析的数据处理单元和依据数据处理单元对比分析结果控制污水处理的控制单元。可根据当前检测数据与设定时段的历史检测数据均值的对比分析结果判定水质波动情况，并根据水质波动情况进行针对性的应对和控制，能够更为合理有效的控制水质调整设备的工作参数，保持处理设备低成本的稳定连续运行。

Description

一种工业污水处理智能控制***
技术领域
本发明涉及一种污水处理***，具体地说是一种工业污水处理智能控制***。
背景技术
水污染是伴随着经济社会发展产生的生态污染问题，工业废水排放的污染物占到污水排放污的大部分，工矿企业工业污水处理已成为生态保护的重要方面。随着污水排放要求的日益严格和处理技术的发展，工业废水处理工业流程越来越复杂，操作控制越来越繁琐，这对污水处理智能控制的需求日益迫切。当前的污水处理***，通常根据设定的程序和污水检测数据调节处理设备控制整个污水处理流程，具有一定的自动处理能力，但该处理能力缺乏人性化，自动化程度较低。当由于工业生产端（即污水来源端）生产调整等原因导致污水水质大幅波动时，不利于控制***根据历史污水数据进行预测，不利于准确的实现自动化智能控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服污水水质大幅波动时造成智能控制***不能合理有效做出调整和控制的问题，提供一种工业污水处理智能控制***。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种工业污水处理智能控制***，在污水处理的每个工序段均设有分控制器，污水处理的每个工序段的进水口和出水口均设有水质监测仪，每个工序段的分控制器均与该工序段进水口和出水口的水质检测仪连接，以接收水质监测数据并依据检测数据和设定的逻辑控制程序控制该工序段的水质调整设备，各工序段的分控制器通过无线网络连接至设置在主控室内的远程监测控制器，将接收的水质检测数据传输至远程监测控制器，并接收远程监测控制器的控制参数调整指令和控制指令；所述的远程监测控制器设有用于存储历史检测数据的存储单元、用于将新接收的检测数据与设定时段内的历史检测数据均值对比分析的数据处理单元和依据数据处理单元对比分析结果控制污水处理的控制单元。
所述的水质监测仪为DO检测仪、COD检测仪、MLSS检测仪、pH传感器、氨氮在线监测仪和液位仪中的一种或几种。
所述的水质调整设备为处理药剂添加设备、曝气机或污水回流泵。
在最前端的污水处理工序段还设有用于拍摄污水水面情况的摄像仪，该摄像仪通过分控制器与远程监测控制器连接。
在每个工序段均设有能够手动控制水质调整设备的控制柜。
所述的远程监测控制器的控制单元具有存储有多套污水处理程序的存储模块，以根据数据处理单元对比分析结果切换不同的处理程序。
所述存储模块中具有与各污水处理程序对应的水质标准值，控制单元根据当前检测值与水质标准值的接近度切换不同的处理程序。
所述的分控制器采用PLC控制器。
所述的远程监测控制器具有监控软件编程实现的监控操作界面。
本发明的有益效果是：可根据当前检测数据与设定时段的历史检测数据均值的对比分析结果判定水质波动情况，并根据水质波动情况进行针对性的应对和控制，能够更为合理有效的控制水质调整设备的工作参数，保持处理设备低成本的稳定连续运行。更进一步的，在水质波动较大时可根据当前水质检测值，切换至与该水质情况最相符的处理程序，以适应水质的大幅波动。
附图说明
图1是本发明控制***的原理图。
图2是远程监测控制器的模块结构示意图。
图中标记：1、工序段，2、分控制器，3、水质监测仪，4、水质调整设备，5、远程监测控制器，6、存储单元，7、数据处理单元，8、控制单元，9、数据收发单元。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明的实施方式。
如图1所示，本发明的工业污水处理智能控制***中，在污水处理的每个工序段1均设有分控制器2，例如污水的预处理阶段、一级处理阶段、二级处理阶段、深度处理阶段、等。污水处理的每个工序段1的进水口和出水口均设有水质监测仪3，每个工序段的分控制器2均与该工序段进水口和出水口的水质检测仪3连接，以接收水质监测数据并依据检测数据和设定的逻辑控制程序控制该工序段的水质调整设备4，各工序段的分控制器2通过无线网络连接至设置在主控室内的远程监测控制器5，将接收的水质检测数据传输至远程监测控制器，并接收远程监测控制器的控制参数调整指令和控制指令。
如图2所示，所述的远程监测控制器5设有用于存储历史检测数据的存储单元6、用于将新接收的检测数据与设定时段内的历史检测数据均值对比分析的数据处理单元7和依据数据处理单元对比分析结果控制污水处理的控制单元8。
数据处理单元7的对比分析结果是判断水质波动情况的依据。当新接收检测数据与历史检测数据均值的差值大于设定的阈值时，可确定水质波动过大。此时，如按照原有程序继续处理，将不利于合理有效的做出调整和控制。例如，原有控制程序采用模糊控制策略，将历史检测数据作为输入条件参数，根据变化率进行模糊控制和预测后续水质变化情况时，易受该大幅变化的水质波动影响，导致控制出现偏差。
所述的远程监测控制器的控制单元8具有存储有多套污水处理程序的存储模块。该存储模块可以是单独设置的供控制单元8调用和暂存数据的存储器，也可以是存储单元6中划分出的一部分。
例如，基于不同的工业生产有A、B、C三类废水，根据生产调整情况可能是单独排放至污水处理***，也可能是两种或三种组合排放处理。针对不同的排放情况设定不同的处理程序，与将其与该类组合废水特征参数相对应。根据数据处理单元对比分析结果切换不同的处理程序。所述存储模块中具有与各污水处理程序对应的水质标准值，即该类组合废水特征参数。控制单元根据当前检测值与水质标准值的接近度切换不同的处理程序。各污水处理程序在控制时，可仅调用在其控制时段的历史数据，从而能够相对的避免污水参数大幅波动，做出更为合理有效的控制指令。
在最前端的污水处理工序段还设有用于拍摄污水水面情况的摄像仪，该摄像仪通过分控制器与远程监测控制器连接。摄像仪可拍摄待处理污水的清晰图片，拍摄的图片经处理后，利用设定的识别程序识别污水水面浮沫漂浮物、污水颜色等特征，同样可将其作用判断水质变化和处理指令调整的依据。
所述的远程监测控制器为上位机，负责各工艺流程段集中管理、监视报警、参数修改，实时数据及历史数据管理。远程监测控制器有监控软件编程实现的监控操作界面，采用Intouch、iFix、Wincc等监控软件编程。
所述的分控制器采用PLC控制器，在每个工序段均设有能够手动控制水质调整设备的控制柜。各分控制器直接与对应工序段的控制柜、测量仪表连接，完成对所有模拟量的数据采集。将模拟量输入量与用户自定义值进行比较，调整过程变量接近设定值。同时根据上位机的指令和控制要求实现对现场设备的自动控制及连锁保护。当上位机故障或网络故障时，各分控制器仍可实现对各工艺段的控制。各工序段的控制柜具有自动控制和手动控制两种模式。采用自动模式时，接受PLC逻辑控制，采用手动模式时，解除PLC控制逻辑连锁，操作人员手动控制。
所述的水质监测仪为DO检测仪、COD检测仪、MLSS检测仪、pH传感器、氨氮在线监测仪和液位仪中的一种或几种，根据各工序段的处理内容设置。所述的水质调整设备为处理药剂添加设备、曝气机或污水回流泵，根据各工序段的处理内容配置。

Claims (9)

1.一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：在污水处理的每个工序段均设有分控制器，污水处理的每个工序段的进水口和出水口均设有水质监测仪，每个工序段的分控制器均与该工序段进水口和出水口的水质检测仪连接，以接收水质监测数据并依据检测数据和设定的逻辑控制程序控制该工序段的水质调整设备，各工序段的分控制器通过无线网络连接至设置在主控室内的远程监测控制器，将接收的水质检测数据传输至远程监测控制器，并接收远程监测控制器的控制参数调整指令和控制指令；所述的远程监测控制器设有用于存储历史检测数据的存储单元、用于将新接收的检测数据与设定时段内的历史检测数据均值对比分析的数据处理单元和依据数据处理单元对比分析结果控制污水处理的控制单元。
2.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：所述的水质监测仪为DO检测仪、COD检测仪、MLSS检测仪、pH传感器、氨氮在线监测仪和液位仪中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：所述的水质调整设备为处理药剂添加设备、曝气机或污水回流泵。
4.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：在最前端的污水处理工序段还设有用于拍摄污水水面情况的摄像仪，该摄像仪通过分控制器与远程监测控制器连接。
5.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：在每个工序段均设有能够手动控制水质调整设备的控制柜。
6.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：所述的远程监测控制器的控制单元具有存储有多套污水处理程序的存储模块，以根据数据处理单元对比分析结果切换不同的处理程序。
7.如权利要求6所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：所述存储模块中具有与各污水处理程序对应的水质标准值，控制单元根据当前检测值与水质标准值的接近度切换不同的处理程序。
8.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：所述的分控制器采用PLC控制器。
9.如权利要求1所述的一种工业污水处理智能控制***，其特征在于：所述的远程监测控制器具有监控软件编程实现的监控操作界面。
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