CN208413970U - 精确曝气控制*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及污水自动处理设备领域,具体涉及一种精确曝气控制***,可实现缺支包装箱的自动排除与称重,提高生产环节的自动化。一种精确曝气控制***,包括控制器、曝气池与鼓风装置,所述曝气池内设置曝气管,曝气管与鼓风装置连接,曝气池设置污泥浓度传感器与氧气含量传感器,所述污泥浓度传感器与氧气含量传感器均连接控制器,鼓风装置连接控制器。污泥浓度传感器与氧气含量传感器可检测曝气池内污泥与氧含量,控制器根据测得信息来调整鼓风机风量,使曝气量满足即时工况的基本要求,避免不必要的电力消耗,以实现节约能源的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及污水自动处理设备领域,具体涉及一种精确曝气控制***。
背景技术
生物处理工艺是目前广为采用的污水处理技术,其过程是一个复杂的生化过程,曝气控制(溶解氧控制)是其中一个非常重要的环节。不同的工艺,对曝气控制方式也有所不同,但是在几乎所有的采用生物处理工艺的污水厂中,曝气始终是最重要的能耗环节。从一些国内的污水处理厂耗电量来,曝气占据了总耗电量的50-70%,所以曝气***是整个污水厂节能降耗运行的关键环节。传统处理方式中曝气量恒定,曝气***造成较多的能源浪费。
实用新型内容
本实用新型提供一种精确曝气控制***,可实现缺支包装箱的自动排除与称重,提高生产环节的自动化。
本实用新型采用的技术方案为:
一种精确曝气控制***,包括控制器、曝气池与鼓风装置,所述曝气池内设置曝气管,曝气管与鼓风装置连接,曝气池设置污泥浓度传感器与氧气含量传感器,所述污泥浓度传感器与氧气含量传感器均连接控制器,鼓风装置连接控制器。污泥浓度传感器与氧气含量传感器可检测曝气池内污泥与氧含量,控制器根据测得信息来调整鼓风机风量,使曝气量满足即时工况的基本要求,避免不必要的电力消耗,以实现节约能源的效果。
优选的,所述曝气池设置进水流量计与液位计,所述进水流量计与液位计均连接控制器。控制器还可根据进水流量及液位调整曝气量。
优选的,所述曝气管与鼓风装置通过空气管路连接,所述空气管路设置压力传感器与空气流量计,所述压力传感器与空气流量计均连接控制器。压力传感器与空气流量计可检测曝气***的空气流动情况,并反馈给控制器。
其中,所述空气管路设置流量调节阀,所述流量调节阀与控制器连接。流量调节阀的开闭可调整气体气压,配合鼓风装置调整曝气量。
优选的,所述曝气管包括内管与外管,所述内管与外管转动连接,外管表面均布多个出气孔,内管设置气体通道,所述内管连接鼓风装置,外管连接驱动装置。外管可转动,使曝气更加均匀,同时使曝气池内检测设备的检测结果更加准确。
其中,所述驱动装置包括带轮与皮带,外管通过带轮与皮带连接电机。电机可带动驱动装置,实现外管的转动曝气。
本实用新型根据曝气池内污水水质、水量等相关参数,自动调整鼓风量及空气压强,使曝气量在满足污水处理的基本要求的情况下,调整曝气量,避免不必要的能源浪费。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是曝气管结构示意图;
图中:1-控制器,2-曝气池,3-曝气管,4-鼓风装置,5-进水流量计,6-污泥浓度传感器,7-液位计,8-氧气含量传感器,9-空气管路,10-压力传感器,11-流量调节阀,12-空气流量计,13-电机,14-外管,15-内管,16-出气孔,17-气体通道,18-带轮,19-皮带。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式做进一步详细描述。
如图1图2所示,一种精确曝气控制***,包括控制器1、曝气池2与鼓风装置4,曝气池2内设置曝气管3,曝气管3与鼓风装置4连接,鼓风装置4与控制器1连接。
曝气池2设置进水流量计5、污泥浓度传感器6、液位计7与氧气含量传感器8,所述进水流量计5、污泥浓度传感器6、液位计7与氧气含量传感器8均连接控制器1。
鼓风装置4与曝气管3通过空气管路9连接,空气管路9设置压力传感器10、流量调节阀11与空气流量计12,所述压力传感器10、流量调节阀11与空气流量计12均连接控制器1。
所述曝气管3包括外管14与内管15,所述外管14与内管15转动连接,外管14表面均布多个出气孔16,内管15设置气体通道17,内管15连接空气管路9,外管14连接驱动装置,驱动装置包括带轮18、皮带19与电机13,带轮18与外管14连接。
本实用新型工作过程如下:
控制器1根据进水流量计5、污泥浓度传感器6、液位计7与氧气含量传感器8测得的数据调整鼓风装置4的功率,从而改变曝气管3的曝气量,控制器1根据压力传感器10与空气流量计12测得的数据调整流量调节阀11的开度。外管14通过驱动装置可进行转动,在曝气过程中使曝气更加均匀。
AVS(Aeration Volume control System)精确曝气***是一个智能控制***,旨在为生物处理工艺提供精确曝气,即实现精确溶解氧(DO)控制。AVS的核心是生物处理过程建模(ASM模型)和鼓风曝气精确配气调节,在控制过程中其模型会根据***的在线数据进行自动的优化调整。
AVS可以使各种复杂的供气方案得以实现,间歇曝气、微量曝气、正常曝气、溶解氧分布控制等。帮助用户实现工艺的精细调节。AVS还可以根据当前需要的曝气量,通知鼓风机主控(MCP)进行风量调节,使鼓风机节能运行,防止发生喘震等异常情况,节约鼓风机电耗。
生物处理过程是通过人为地维持好氧/厌氧环境,使曝气池中的微生物持续特定的生化过程,去除或降低污水中的目标物质,从而达到排放要求。传统方法因缺乏依赖精确模型的控制策略,造成过量曝气或DO控制波动过大,控制效果不佳,易造成去除率的波动。AVS以精确模型为基础,以曝气流量控制为目标,实现DO精确控制。
生物处理工艺中,DO是快时标变量,其动力学特性是非线性和时变的,传统控制方式无法及时准确地应对各种扰动的影响,要达到精确控制必须建立可靠的动力学模型。AVS针对污水生物处理过程建模,通过对特定污水厂的历史运行数据或在线运行数据进行分析处理,确定该污水厂生物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。
针对常见扰动输入如水量变化、水质变化、PH值变化等,AVS通过生物处理过程模型块和历史数据综合处理,得出***需要的曝气量提前进行反操作,而不是等到DO发生变化后再进行调节;对曝气流量调节性能和空气压力损失的关系进行了平衡,得到最优阀门开度组合(最小的压力损失),给出鼓风机允许的最小输出压力;曝气流量控制为基本就地控制回路,由电动流量调节阀、热值气体流量计和模型给定的瞬时设定流量组成回路,可快速、准确地根据实际的负荷波动按需供气,使生物池的每一部分都能达到高效,从而稳定解溶氧,达到精细控制。
电动流量调节阀在全开的情况下压力损失比较小,但随着开度的减小压力损失会逐步上升。出于优化运行和节能的考虑,需要尽量使电动流量调节阀在大开度工况条件下工作,对流量调节性能和空气压力损失的关系进行平衡,减少因压力损失造成的能源损耗,寻找最优阀门开度组合(最小的压力损失),并在此条件下给出鼓风机允许的最小输出压力。液位是另一个重要因素,较低的液位意味曝气头出口压力低,会诱导气体从压力低的地方释放,使较过高的液位供气不足,甚至会发生液位过高,以至于无法曝气。污水厂每日进水的时间分布特性导致生物池液位经常产生波动,所以实际控制中必须考虑这个因素。
模型是对污水厂生物处理工艺主要特征的抽象和再现,AVS据此可以对处理过程中各种扰动进行及时判度并适当应对,以达到精确控制的效果。污水厂是一个开放的***,必然受到环境的影响;除此之外,污水厂的进水变化也具有一定的趋势性,这些因素无一不造成了污水处理模型特征数值的变化,AVS需要能够及时跟踪这些变化,并对自身的模型做出响应的调整才能保证其模型控制的精确性。在运行的过程中,AVS不断地将运行数据采集到模型特征数据库里面,利用该数据库里面的数据定期进行模型的自整运算,保证了模型不至于随时间和环境的变化而偏离真实。
Claims (6)
1.一种精确曝气控制***,其特征在于:包括控制器、曝气池与鼓风装置,所述曝气池内设置曝气管,曝气管与鼓风装置连接,曝气池设置污泥浓度传感器与氧气含量传感器,所述污泥浓度传感器与氧气含量传感器均连接控制器,所述鼓风装置连接控制器。
2.根据权利要求1所述的精确曝气控制***,其特征在于:所述曝气池设置进水流量计与液位计,所述进水流量计与液位计均连接控制器。
3.根据权利要求1所述的精确曝气控制***,其特征在于:所述曝气管与鼓风装置通过空气管路连接,所述空气管路设置压力传感器与空气流量计,所述压力传感器与空气流量计均连接控制器。
4.根据权利要求3所述的精确曝气控制***,其特征在于:所述空气管路设置流量调节阀,所述流量调节阀与控制器连接。
5.根据权利要求1所述的精确曝气控制***,其特征在于:所述曝气管包括内管与外管,所述内管与外管转动连接,外管表面均布多个出气孔,内管设置气体通道,所述内管连接鼓风装置,外管连接驱动装置。
6.根据权利要求5所述的精确曝气控制***,其特征在于:所述驱动装置包括带轮与皮带,外管通过带轮与皮带连接电机。
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CN113213646A (zh) * | 2021-04-29 | 2021-08-06 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种污水处理***鼓风机控制装置及控制方法 |
CN114132980A (zh) * | 2022-01-27 | 2022-03-04 | 广东省广业环保产业集团有限公司 | 用于污水处理的短程智能精确曝气控制方法、设备及*** |
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