SE1450237A1 - Reningsanläggning samt metod för styrning av en dylik reningsanläggning - Google Patents

Abstract

Sammandrag Uppfinningen hanfor sig till en reningsanlaggning och en metod for styrning av en dylik reningsanlaggning lampad for rening av avloppsvatten. Reningsanlaggningen (1) innefattar en cirkulationsbassang (2) inrattad att hysa en vatska, ett luftararrangemang (5) inrattat att tillfora ett gasflade Q innefattande syre till vatskan, atminstone en stromningsmaskin (10) anordnad i cirkulationsbassangen (2)och inrattad att generera ett vatskeflade utmed cirkulationsbassangen (2), och en styrenhet (11). Metoden dr kanntecknad av stegen att tillfora ett gasflode Q till vatskan medelst luftararrangemanget (5), driva stromningsmaskinen (10) med en driftshastighet f for att generera ett vatskeflOde, mata atminstone en processparameter som direkt eller indirekt tillhandhaller en indikation pa reningsanlaggningens syreOverfaringshastighet till vatskan, jamfOra det uppmatta vardet pa processparametern med ett borvarde, justera reningsanlaggningens (1) syreoverforingshastighet till vatskan, dl en skillnad mellan det uppmatta vardet pa processparametern och borvardet faststallts, varvid reningsanlaggningens (1) syreoverforingshastighet justeras genom att justera stromningsmaskinens (10) driftshastighet f for att styra vardet pa processparametern mot namnda borvarde.

Description

1 RENINGSANLAGGNING SAMT METOD FOR STYRNING AV EN DYLIK RENINGSANLAGGNING Uppfinningens tekniska omrade Den foreliggande uppfinningen hanfOr sig i allmanhet 5 till en reningsanlaggning och en metod for styrning av en reningsanlaggning for biologisk rening av vatska sasom avloppsvatten. I synnerhet hanfor sig den fareliggande uppfinningen till en reningsanlaggning och en metod far styrning av en reningsanlaggning lampad far rening av vatska 10 sasom avloppsvatten, varvid reningsanlaggningen innefattar en cirkulationsbassang inrattad att hysa en vatska, ett luftararrangemang inrattat att tillfora ett gasflode Q innefattande syre till vatskan, och atminstone en stromningsmaskin anordnad i cirkulationsbassangen och inrattad 15 att generera ett vatskeflade utmed cirkulationsbassangen.

Uppfinningens bakgrund och teknikens standpunkt En cirkulationsbassang, eller ringkanal, är en vanligtvis uppat oppen, andlos bassang som anvands vid biologisk rening, eller oxidering, av i synnerhet avloppsvatten. Avloppsvattnet fas att floda utmed cirkulationsbassangen och fas darmed att passera olika zoner i cirkulationsbassangen.

Vid dylik biologisk rening renas avloppsvattnet vanligtvis fran kvave och biologiskt material genom att mikroorganismer bryter ned det biologiska materialet till koldioxid och vatten, och bakterier omvandlar det vattenbundna kvavet till luftkvave. Renat avloppsvatten slapps ut i naturen och i det fall det vattenburna kvavet inte elimineras medfar det risk far Overgadning i de naturliga vattendragen, och till foljd av att det biologiska materialet Or kraftigt syreforbrukande skapas syrefattiga vattendrag am otillrackligt renat vatten slapps ut. Nedbrytningen av det biologiska materialet stimuleras genom till- forsel av stora mangder syre till avloppsvattnet medelst en 2 eller flera luftarsektioner, och elimineringen av det vattenburna kvavet sker i cirkulationsbassangen i omrdden utan tillfOrt syre eller i separata bassanger utan tillfOrt syre och/eller i omraden/bassanger dar halten 16st syre är tillrackligt lag. Utmed cirkulationsbassangen aterfinns dtminstone en s.k. luftad zon och dtminstone en s.k. icke luftad zon. Ovannamnda luftarsektion är suedes anordnad i den luftade zonen.

I en, eller ett fatal, luftade zoner utmed cirkula- tionsbassangen tillsatts syre till avloppsvattnet genom att ett gasflode, i form av stora mangder gasbubblor, slapps ut i avloppsvattnet medelst luftarsektioner anordnade vid batten av cirkulationsbassangen. Det är fordel att slappa ut gasflOdet sh lAngt ner som majligt i cirkulationsbassangen for att maximera gasens uppehallstid i vatskan vilket framjar civerfOringen av syre frdn gasen till vatskan. Mikroorganismer i det s.k. aktivslammet anvander det tillforda syret for att bryta ner det biologiska materialet som finns i avloppsvattnet, samt for att mojligtvis nitrera bland annat ammoniumkvave.

Vid vatskerening Onskas saledes en viss halt syre i vatskan som skall renas och/eller en viss syreoverforingshastighet, betraktat vid en for den specifika reningsanlaggningen bestamd position, vilken syrehalt är vald for att tillhandahalla basta mOjliga fOrutsattningar for aktivslammet att bryta ner det biologiska materialet. Dd mangden biologiskt material Or star kravs star mangd Overfort syre och reningsanlaggningen gar pa maxdrift, och nar mangden biologiskt material Or mindre krAvs mindre mangd civerfOrt syre och reningsanlaggningen gar pa medeldrift, dvs. behovet av overfOrt syre, eller syreOverfOringshastigheten till vatskan, varierar med varierande mdngd syrefOrbrukande biologiskt material i vatskan.

Strcimningsmaskiner/omrOrare anvands i cirkulations- bassdngen for att blanda vatskan/avloppsvattnet i syfte att erhdlla en sd homogen vatskeblandning som mojligt, bevara 3 det biologiska materialet uppslammat, samt for att skapa ett vatskeflode som cirkulerar/flOdar utmed cirkulationsbassangen.

EnergifOrbrukningen, och darmed kostnaden, att driva en dylik reningsanlaggning är mycket h5g, och framforallt Or det driften av luftararrangemanget och stromningsmaskinerna som tillsammans Or i sarklass stOrst energislukare vid avloppsvattenrening. EnergifOrbrukningen has luftararrangemanget Or i storleksordningen tio ganger starre an energi- fOrbrukningen has strOmningsmaskinerna i kanda reningsanlaggningar.

Till foljd av att luftararrangemang enligt tidigare teknik exempelvis styrs direkt baserat pa halten lost syre i vatskan, minimeras energifdrbrukningen i reningsanlaggningen dl gasflOdet/gasmangden, dvs. syremangden, som luftararrangemanget tillfdr vatskan justeras att vara sa litet som mOjligt, dvs. gasflddesminimering. Detta uppnas genom att minimera driftshastigheten/varvtalet has luftararrangemangets blasmaskin/kompressor, eller genom att medelst en ventil i gasledningen som leder till luftarsektionen strypa gasflOdet och istallet nyttja gasflOdet till annan luftarsektion/bassang.

Till fdljd av den andock stora energifdrbrukningen Or vane andel ytterligare minskning av energifOrbruk- ningen/kostnaderna vid vatskerening fortfarande av start intresse ur saval ekonomisk synvinkel som miljdsynvinkel.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens syften Den fdreliggande uppfinningen tar sikte pa att for- battra tidigare kanda metoder fOr styrning av reningsanlaggningar med syfte att minska kostnaderna fOr driften av reningsanlaggningen och darmed tillhandahalla en fdrbattrad metod far styrning av en reningsanlaggning. Ett grundlaggande syfte med uppfinningen Or att tillhandahalla en fOrbattrad metod av inledningsvis definierad typ, vilken 4 medfor att den totala energifOrbrukningen, och darmed kostnaden, minskar i forhallande till tidigare kanda metoder att styra en reningsanldggning samtidigt som den Onskade syreOverfaringshastigheten till vatskan eller halten lost syre i vAtskan uppnas/uppratthalls.

Kortfattad beskrivning av uppfinningens sardrag Enligt uppfinningen uppnas Atminstone det grundldggande syftet medelst den inledningsvis definierade metoden, som har sardragen definierade i det oberoende kravet. FOredragna utforanden av den foreliggande uppfinningen Or vidare definierade i de beroende kraven.

Enligt en forsta aspekt av den foreliggande uppfinningen tillhandahalls en metod av inledningsvis definierad typ, vilken Or kannetecknad av stegen att tillfOra ett gasflade Q till vatskan medelst luftararrangemanget, driva strOmningsmaskinen med en driftshastighet f for att generera ett vatskeflode med en flodeshastighet v utmed cirkulationsbassangen, mata Atminstone en processparameter vid dtmin- stone en position i cirkulationsbassangen, vilken process-parameter direkt eller indirekt tillhandahaller en indikation pa reningsanldggningens syreoverforingshastighet till vdtskan, jamfora det uppmatta vardet pd namnda dtminstone en processparameter med ett borvarde, justera reningsanlagg- ningens syreoverforingshastighet till vatskan, di en skillnad mellan det uppmatta vdrdet pa processparametern och borvardet faststallts, varvid reningsanlaggningens syreOverforingshastighet justeras genom att justera stramningsmaskinens driftshastighet f, och ddrmed vatskeflodets flodeshastighet v, for att styra vardet pa namnda dtminstone en processparameter mot namnda borvarde.

Enligt en andra aspekt av den foreliggande uppfinningen tillhandhdlls en reningsanlaggning av inledningsvis definierad typ, vilken Or kannetecknad av att strOmnings- maskinen Or inrdttad att drivas med en justerbar drifts- hastighet f for att generera ett vdtskeflOde med en flodeshastighet v utmed cirkulationsbassangen, att reningsanldggningen innefattar medel fbr att vid atminstone en position i cirkulationsbassdngen mdta dtminstone en processparameter, vilken processparameter direkt eller indirekt tillhandahaller en indikation pa reningsanldggningens syreoverfbringshastighet till vdtskan, och att styrenheten är inrdttad att justera reningsanldggningens syreoverfbringshastighet genom att justera stromnings- maskinens driftshastighet f, och ddrmed vdtskeflodets flodeshastighet v, for att styra vdrdet IDA nOmnda dtminstone en processparameter mot ett bbrvarde.

Saledes Or den fbreliggande uppfinningen baserad pa insikten att genom att justera stramningsmaskinens drifts- hastighet, dvs. inte kontinuerligt kora vid hogsta driftshastighet, kan energifbrbrukningen for att uppnd onskad syreoverfbringshastighet till vdtskan eller halt lost syre i vOtskan minimeras ytterligare On om bara gasflodet frdn luftararrangemanget justeras.

Enligt ett fbredraget utfbrande av den fbreliggande uppfinningen, innefattar metoden stegen att mdta energifbrbrukningen PCA for luftararrangemanget fbr att tillfbra ndmnda gasflode Q till vdtskan, mdta energiforbrukningen PCm for stromningsmaskinen vid ndmnda driftshastighet f, och justera luftararrangemangets tillforda gasflode Q och justera stromningsmaskinens driftshastighet f fbr att minimera summan av luftararrangemangets energifbrbrukning PCA och stromningsmaskinens energiforbrukning PC, samtidigt som vardet pa processparametern styrs mot bbrvardet.

Enligt ett fbredraget utfbrande bestdms forhallandet mellan stramningsmaskinens driftshastighet f och luftararrangemangets tillforda gasflOde Q, dl vdrdet pa processparametern Or lika med borvdrdet, av formeln: To = (a * GQTY + 1 — a) 6 dar Qo dr lika med maximalt gasflode, fo ar lika med stromningsmaskinens driftshastighet vid maximalt gasflode Qo, och a och b är konstanter som beror av reningsanldggningens forutsdttningar.

Enligt ett alternativt utforande faststdlls stromningsmaskinens driftshastighet f medelst en tabell med i forvdg bestdmda par av kvoter ci och di och baserat pd tillfort gasflode Q frdn luftararrangemanget enligt forhdllandet: f/fo = di dl c< Q/QD < ci givet att ci < 1 och ci > ddr Qo är lika med maximalt gasflade, fo dr lika med stramningsmaskinens driftshastighet vid maximalt gasflade Q0, i dr ett positivt heltal, och ci och di är kvoter som beror av reningsanldggningens farutsdttningar.

Enligt ett fOredraget utforande utgors ndmnda dtmin- stone en processparameter av halten last syre i vdtskan.

Enligt ett foredraget utforande skall stromnings- maskinens driftshastighet f alltid vara hogre an en i fOrvdg bestdmd ldgsta tilldten driftshastighet frain, exempelvis far att det biologiska materialet skall hallas svdvande i vdtskan och for att upprdtthdlla ett vdtskeflade utmed cirkulationsbassdngen.

Ytterligare fordelar med och sdrdrag has uppfinningen framgdr av ovriga osjdlvstdndiga krav samt av den fdljande, detaljerade beskrivningen av faredragna utfOranden.

Kortfattad beskrivning av ritningarna En mer fullstdndig forstdelse av ovanndmnda och andra sdrdrag och fordelar has den foreliggande uppfinningen kommer att framgd av den faljande, detaljerade beskrivningen av foredragna utforanden med hdnvisning till de bifogade ritningarna, pd vilka Fig. 1 är en schematisk illustration 7 av en uppfinningsenlig reningsanlaggning styrd enligt den uppfinningsenliga metoden, och Fig. 2 är en schematisk illustration av en reningsanlaggning enligt ett alternativt utfOrande.

Detaljerad beskrivning av fOredragna utfOranden Hanvisning sker inledningsvis till figur 1. Den fareliggande uppfinningen hanfOr sig till en reningsanlaggning, generellt betecknad 1, lampad fOr rening av vatska, sasom avloppsvatten, innefattande biologiskt material.

Reningsanlaggningen 1 innefattar en andlas cirkulationsbassang 2, eller ringkanal, inrattad att hysa den vatska som skall renas. I det visade utfOrandet utgOrs cirkulationsbassAngen 2 av en avlang bassang med rundade andar och innefattande en centralt placerad langsgaende avdelare 3a, varpA cirkulationsbassangen 2 erhaller tva parallella, raka kanalsegment som fOrbinds med varandra av tva riktningsandrande/halvcirkelformade kanalsegment. De riktningsandrande kanalsegmenten innefattar i det visade utfOrandet styrvaggar 3b som underlattar riktningsandring av vAtskeflOdet. Det ska11 papekas att cirkulationsbassAnger kan uppvisa andra tankbara former, exempelvis annular form eller serpentinform, saledes kan cirkulationsbassangen innefatta fler raka respektive riktningsAndrande kanal- segment, eller uppvisa en helt cirkular/elliptisk banform.

Cirkulationsbassangen 2 hr inrattad att hysa vatska/ avloppsvatten upp till en i fOrvag bestamd fyllnadshOjd/ vatskeniva, aven om den faktiska vatskenivan vid drift kan understiga saval som Overstiga namnda fyllnadshOjd utan att den fOreliggande uppfinningen paverkas. Avloppsvattnet renas antingen kontinuerligt eller satsvis i en uppfinningsenlig reningsanlaggning 1 och med en avloppsvattenvolym som nar upp till namnda i farvag bestamda fyllnadsh6jd erhalls ett optimalt utnyttjande av reningsanlaggningen 1. En typisk fyllnadshOjd hr i storleksordningen 3-8 meter. Vid 8 kontinuerlig rening tillfbrs vatska kontinuerligt till cirkulationsbassangen 2 samtidigt som vatska avlagsnas kontinuerligt frdn cirkulationsbassangen 2. Tillflodet och frdnfladet vid kontinuerlig rening är en brdkdel av cirkulationsflOdet, vanligtvis i storleksordningen 1/30-1/av cirkulationsflodet. Cirkulationsbassdngen 2 är inrattad med en i forvag bestdmd flodesriktning, schematiskt askadliggjord medelst pilen 4, utmed vilken vatskan är avsedd att floda.

Vidare innefattar den uppfinningsenliga reningsanldgg- ningen 1 ett luftararrangemang, generellt betecknat 5, inrdttad att tillfOra ett gasflbde Q innefattande syre till vdtskan. Luftararrangemanget 5 innefattar fOretrddesvis atminstone en luftarsektion 6, som ar anordnad i en luftad zon hos cirkulationsbassdngen 2. De avsnitt av cirkulationsbassdngen 2 som inte innefattar luftarsektioner är sá kallade icke luftade zoner. Luftarsektionen 6 är i det visade utforandet anordnad i mitten av ett rakt kanalsegment, dock är aven andra placeringar tankbart sasom foretradesvis i borjan av ett rakt kanalsegment eller utmed hela langden av ett rakt kanalsegment och/eller i ett riktningsandrande kanalsegment.

Namnda dtminstone en luftarsektion 6 är foretrddesvis anordnad vid cirkulationsbassangens 2 batten och är inrdttad att tillfbra ett gasflode Q fran luftararrangemanget 5 till vdtskan, i syfte att overfora syre (02) fran gasen till avloppsvattnet/vdtskan. Gasflodet Q utgbrs av syreinnehdllande gas sdsom luft, annan syreinnehdllande gasblandning eller ren syrgas. Luftarsektionen 6 utgbrs exempelvis av ett start flertal diffusorer eller luftarelement 7, fOretradesvis sá kallade finbubbliga luftare, vilka gemensamt tacker hela eller huvudparten av cirkulationsbassangens 2 bredd. Luftarsektionens 6 ldngd utmed cirkulationsbassdngen 2 utgor vanligtvis i storleksordningen 5-25% av cirkulations- bassangens 2 hela langd, dock kan luftarsektionens 6 langd utgOra upp till 50% eller mer av cirkulationsbassangens 2 9 hela ldngd. FOretrddesvis innefattar luftararrangemanget 5 tva eller flera luftarsektioner 6, vilka foretrddesvis dr inbordes ekvidistant anordnade utmed cirkulationsbassdngen 2, se figur 2.

Luftararrangemanget 5 innefattar vidare atminstone en bldsmaskin 8 som tillhandahaller gas till luftarsektionen 6 via ett rOrsystem 9. Reningsanldggningar 1 kan innefatta en uppsdttning blasmaskiner 8, vilka gemensamt betjdnar ett rOrsystem som i sin tur leder till en eller flera luftar- sektioner has en eller flera cirkulationsbassdnger 2. I dylika arrangemang med flera bldsmaskiner och flera luftarsektioner styrs gastillfOrseln till respektive luftarsektion 6 medelst ventiler och/eller justering av blasmaskinernas driftshastighet/varvtal.

Vidare innefattar den uppfinningsenliga reningsanldgg- ningen 1 atminstone en stromningsmaskin 10 anordnad i cirkulationsbassdngen 2, hdri definieras strOmningsmaskinens 10 position som varandes uppstr6ms ndmnda dtminstone en luftarsektion 6. Stromningsmaskinen 10 ar inrattad att generera det vdtskeflOde som flodar utmed ndmnda cirkulationsbassdng 2, och kan utgaras av en eller flera drdnkbara omr6rare, ofta s.k. langsamtgaende omr6rare med en propeller som roterar med ett varvtal i omrddet mindre an 100 rpm, vanligtvis i omradet 20-50 rpm. Andra tdnkbara stromnings- maskiner är pumpande omrdrare sasom en axialpump, eller sa kallade fiskstjartsomrdrare, etc. FOretrddesvis innefattar reningsanldggningen 1 stromningsmaskiner 10 vid tva eller flera positioner, vilka fdretrddesvis är inbordes ekvidistant anordnade utmed cirkulationsbassdngen 2, se figur 2.

FOretrddesvis är avstandet mellan en luftarsektion 6 och en stramningsmaskin 10 minst lika start som avstAndet mellan en strOmningsmaskin 10 och en luftarsektion 6 betraktat i flodesriktningen 4, for att driften av luftarsektionen 6 inte skall paverka stromningsmaskinens 10 drift negativt. I det optimala utfdrandet ndr ett homogent, jdmnt vdtskefldde luftarsektionen 6 och vatskeflodet som ndr stromnings- maskinen 10 dr fritt fran gasbubblor (Doh gasflodesinducerade strommar. Stromningsmaskinen 10 skall fOretradesvis vara beldgen pa ett avstand fran ett riktningsandrande kanalsegment has cirkulationsbassangen 2 sa att det inte uppstar en returkraft fran cirkulationsbassangens 2 vaggar som verkar mot stromningsmaskinen 10 och som negativt paverkar genereringen av vatskeflodet.

Luftararrangemangets 5 utformning, dvs. typ av luftarelement 7, luftarsektionens 6 langd och bredd, rorledningar, etc., och luftarsektionens 6 placering, paverkar i hog grad vatskeflodet och darmed syreoverfaringsformagan. Vidare är det foredraget att luftarsektionen 6 inte är beldgen for ndra cirkulationsbassangens 2 utlopp, fbr att fdrhindra att gasbubblor eller far stora mdngder last syre fdljer med till nasta processteg i reningsanlaggningen 1.

Vdsentligt for den foreliggande uppfinningen Or att metoden for att styra reningsanldggningen 1, innefattar stegen att tillfora ett gasflade Q till vatskan medelst luftararrangemanget 5, driva stromningsmaskinen 10 med en driftshastighet f for att generera ett vdtskeflade med en fladeshastighet v utmed cirkulationsbassangen 2, mata atminstone en processparameter vid atminstone en position i cirkulationsbassdngen 2, vilken processparameter direkt eller indirekt tillhandahaller en indikation pa renings- anlaggningens 1 syreoverfaringshastighet till vatskan, jdmfora det uppmdtta vdrdet pa ndmnda atminstone en processparameter med ett borvarde, justera reningsanlaggningens 1 syreaverfaringshastighet till vatskan, cid en skillnad mellan det uppmdtta vardet pa processparametern och borvardet faststdllts, varvid reningsanldggningens 1 syreOverfaringshastighet justeras genom att justera strdmningsmaskinens 10 driftshastighet f, och darmed vatskefladets flodeshastighet v, for att styra vdrdet pa ndmnda atminstone en processparameter mot namnda borvarde.

Reningsanlaggningen innefattar Oven en styrenhet 11, som Or inrattad att styra processparametern, och darmed 11 syreoverforingshastigheten till vatskan, mot borvardet. Styrenheten 11 är operativt fOrbunden med luftararrangemanget 5 och stromningsmaskinen 10.

Faretradesvis är stramningsmaskinens 10 driftshastighet 5 f alltid hogre an en i forvag bestamd lagsta tillAten driftshastighetVid driftshastigheter lagre an den lagsta tillatna driftshastigheten friskerar vatskeflOdet att inte bli tillrackligt homogent utan fast material ansamlas pa batten av cirkulationsbassangen 2 samtidigt som vatskeflodets flodeshastighet v riskerar att blir for lag for att de onskade processresultaten for den specifika reningsanlaggningen 1 skall nas. Vidare är det foredraget att stromningsmaskinens 10 driftshastighet f alltid dr lagre an en i farvag bestamd hagsta tillaten driftshastighet f —max r for att inte riskera att stromningsmaskinen 10 bverbelastas.

Foretradesvis innefattar metoden aven stegen att mata energiforbrukningen PCA for luftararrangemanget 5 for att tillfora namnda gasflode Q till vatskan, mata energiforbrukningen PC m for stromningsmaskinen 10 vid nAmnda drifts- hastighet f, och justera luftararrangemangets 5 tillforda gasflade Q och justera stramningsmaskinens 10 driftshastighet f for att minimera summan av luftararrangemangets 5 energiforbrukning PCA och stromningsmaskinens 10 energiforbrukning PC, samtidigt som vardet pa processparametern styrs mot borvardet och darmed andras syreoverfOringshastigheten till vatskan.

For att justera luftararrangemangets 5 tillforda gasflode Q andras faretradesvis bldsmaskinens 8 driftshastighet/varvtal, alternativt andras mangden gas som tillats passare fran blasmaskinen 8 till luftarsektionen 6 medelst en ventil (inte visad) anordnad i rOrsystemet 9.

Det ar vasentligt att namnda Atminstone en process- parameter som mats, direkt eller indirekt, dr/tillhandahailer en indikation pa syreoverforingshastigheten till vatskan och/eller halten lost syre i vatskan, och damned en indikation pa am syreoverforingshastigheten mAste okas eller 12 minskas. Enligt det mest foredragna utforande mats halten lost syre direkt, och i ett alternativt utforande mats halten lost syre indirekt, exempelvis genom att mata processens redoxpotential vilket indikerar am det finns ett behov av okning/minskning av syreoverforingshastigheten, eller genom att diagnostisera processens tillstand/status vilket indikerar am det finns ett behov av okning/minskning av syreoverforingshastigheten. En okning av syreoverforingshastigheten Or aktuell nar halten lost syre i vatskan Or for lag, och en minskning av syreoverforingshastigheten Or aktuell nar halten lost syre i vatskan Or for hog. Det skall inses att flera processparametrar kan matas och styras mot respektive borvarden, vilka processparametrar samfallt eller enskilt, direkt eller indirekt, ar/tillhandahaller en indikation pa syreoverforingshastigheten till vatskan och/eller halten lost syre i vatskan. Exempelvis skall namnas system dar en omedelbar totalkonsumtion av alit overfort syre sker, dvs. halten syre Or omatbar/ungefar lika med nail, trots en markant syreoverforing till vatskan. I dylika fall kan inte halten lost syre matas direkt utan en annan diagnos av processen maste ske for att bestamma am syreoverforingshastigheten skall justeras.

For att mata/faststalla halten lost syre i vatskan innefattar reningsanlaggningen 1 foretradesvis en syresensor 12 belagen vid en i forvag bestamd position i cirkulationsbassangen 2. Beskrivningen av placeringen av syresensorn galler Oven andra processparametersensorer am inget annat anges. Syresensorn 12 är operativt forbunden med styrenheten 11. Syresensorn 12 Or foretradesvis belagen i anslutning till slutet av luftarsektionen 6 betraktat i flodesriktningen 4 utmed cirkulationsbassangen 2, alternativt i omradet direkt nedstroms luftarsektionen 6. Andra tankbara placeringar av syresensorn 12 Or nagonstans rakt ovanfor luftarsektionen 6. Exempelvis kan syresensorn vara placerad i omradet direkt uppstroms luftarsektionen for att erhalla information am d r halten lost syre i vatskan Or som lagst. 13 Vidare kan fler syresensorer vara anordnade pa starre avstand nedstroms luftarsektionen 6 i syfte att fa information am hur processen att bryta ned det organiska materialet i vatskan fortgar utmed fladesriktningen 4.

Varje reningsanlaggning 1 har sina premisser/forutsatt- ningar, exempelvis status och innehall i den inkommande vatska som skall renas, onskad status pa den vatska som lamnar cirkulationsbassangen, etc., och har darmed olika villkor pa exempelvis vardet pa halten lost syre och dess profil utmed cirkulationsbassangen 2. I vissa processer onskar man att alit eller nastan alit syre skall ha forbrukats innan vatskan nar nasta luftarsektion, och i vissa processer onskar man ha en relativt hog halt lost syre i hela vatskevolymen. Typiska vardet far halten last syre i anslutning till slutet av luftarsektionen 6 är 1-3 mg syre (02) per liter vatska, dock kan halten syre for vissa anlaggningar uppgA till omkring 6 mg syre per liter vatska. Ofta vill man ha oluftade zoner dar halten lost syre understiger 0,5 mg syre per liter vatska, fOr att ytter- ligare processer i reningen skall trada in.

Utmed cirkulationsbassangen kan kortfattat sagas att halten lost syre akar ovanfOr luftarsektionen i den luftade zonen till foljd av att syre tillfors, och sjunker i den oluftade zonen till foljd av att syret konsumeras. Flodes- hastigheten utmed cirkulationsbassangen paverkar i vilken takt halten lost syre sjunker i den oluftade zonen, samt i vilken takt halten lost syre akar i den luftade zonen, givet en viss mangd organiskt material. En hagre fladeshastighet i omradet ovanfor luftarsektionen medfor att gasbubblorna blir mindre och clamed akar kontaktytan mellan gasen och vatskan vilket framjar syreaverfaringshastigheten (kg syre/timme), och dartill skapas mer turbulent flade vilket ocksa framjar syreoverforingshastigheten. En hogre fladeshastighet medfor Oven att gasbubblornas uppehallstid i vatskan akar vilket framjar syreoverforingshastigheten. 14 Halten lost syre är som hogst i anslutning till slutet av en luftarsektion 6, och lagst i omradet direkt uppstroms luftarsektionen 6. Vardet pa det i forvag bestamda, eller processberoende, barvardet pa halten lost syre i vatskan, detta galler aven andra processparametrar, beror saledes pa vid vilken position i cirkulationsbassangen som matningen sker. Vidare kan borvardet justeras over tiden exempelvis beroende pa andrad status och innehall i den inkommande vatskan, andrad onskad status pa den utgaende vatskan, etc.

Borvardet kan sattas/justeras manuellt eller automatiskt.

Vidare kan reningsanlaggningen 1 innefatta andra sensorer/sonder vilka tillsammans med, eller istallet for, syresensorn 12 paverkar/indikerar om syreaverforingshastigheten maste Okas eller minska for att uppratthalla ratt varde pa halten 15st syre i vatskan och/eller annan processparameter. Exempelvis kan en icke visad ammonium-sensor anvandas, vilkens varde indikerar forbrukningshastigheten av syre i vatskan, varvid styrenheten 11 baserat pa ammoniumsensorns varde reglerar borvardet for halten lost syre i vatskan, och for processparametern, vilket i sin tur tillsammans med det uppmatta vardet pa halten 15st syre i vatskan, eller annan processparameter, faststaller om luftararrangemangets 5 gasflode Q och/eller stramningsmaskinens 10 driftshastighet f skall andras. Ett ytterligare alternativ är ett system som mater syrehalten i den gas som lamnar vatskan och jamfor det med syrehalten i den gas som tillfors vatskan, en s.k. "off gas" matare. En "off gas" matning som är utstrackt over tiden tillhandahaller en direkt matning av reningsanlaggningens syreOverforings- hastighet. "Off gas" matning har aven den fardelen att inga sensorer är belagna i vatskan och kan darmed inte paverkas/ forstoras av vatskan. Justering av blasmaskinen kan aven innefatta PA/AV reglering.

Reningsanlaggningen 1 innefattar f5retradesvis atmin35 stone en sensor 13 for matning av vatskeflodets flodeshastighet v. Hastighetssensorn 13 är operativt forbunden med styrenheten 11. Hastighetssensorn 13 är i ett utforande belagen nedsankt i vatskan i cirkulationsbassdngen 2, och fOretrddesvis skall hastighetssensorn 13 vara beldgen pa en position i cirkulationsbassdngen 2 ddr vdtskefl6det är fritt fran gasbubblor fran luftarsektionen 6, eftersom gasbubblor paverkar/stOr hastighetssensorn 13 sa att densamma riskerar att ge felaktigt vdrde pa flOdeshastigheten. I ett alternativt utfOrande är hastighetssensorn beldgen ovanfor vdtskan och mdter vdtskeflOdets flOdeshastighet med kontaktfri mdtning, for att inte riskera att fast material i vdtskan fOrstOr/stOr hastighetssensorn 13.

Hastighetssensorn skall foretrddesvis vara belagen vid en position i cirkulationsbassdngen 2 med maximalt utvecklad strOmning. Med andra ord en position i cirkulationsbassdngen 2 ddr installationer, luftarsektioner 6, strOmningsmaskiner 10, etc. inte paverkar vdtskeflOdets strOmningsprofil. NedstrOms strOmningsmaskinen 10 och vid luftarsektionen 6 dr vdtskeflOdet ostabilt och turbulent, och en mdtning av flodeshastigheten vid dessa positioner riskerar att ge ett felaktigt vdrde pA flOdeshastigheten. Saledes, skall hastighetssensorn 13 fOretrddesvis vara placerad i ett rakt kanalsegment hos cirkulationsbassangen 2 uppstroms strOmningsmaskinen 10, helst i omradet direkt uppstrOms stromningsmaskinen 10. FlOdeshastigheten skall hallas mom ett for den specifika reningsanldggningen 1 godkdnt intervall, vilket intervall skall sdkerstdlla att vdtskeflOdet dr tillrdckligt homogent och att reningsprocessens krav uppnas.

FOrhdllandet mellan strOmningsmaskinens 10 driftshastighet f och luftararrangemangets 5 tillfOrda gasflode Q, dl vdrdet pa ndmnda atminstone en processparameter dr lika med bOrvdrdet, bestdms fOretrddesvis enligt ettdera av fOljande tvd sdtt.

Enligt det fOrsta sdttet bestdms fbrhallandet av formeln: To = (a * GQTY + 1 — a) 16 dar Qo dr lika med maximalt gasflode, fo ar lika med stromningsmaskinens 10 driftshastighet vid maximalt gasflode Q0, och a och b är konstanter som beror av reningsanldggningens 1 forutsdttningar, sasom ett eller flera av cirkulationsbassdngens 2 utformning, avsedd fyllnadshajd/vdtskeniva i cirkulationsbassdngen 2, luftararrangemangets 5 utformning och position i cirkulationsbassdngen 2, stramningsmaskinens 10 kapacitet och position i cirkulationsbassdngen 2, luftararrangemangets 5 verkningsgrad, stromningsmaskinens verkningsgrad, onskat intervall far halten lost syre i vdtskan, etc.

Vdrdena for konstanterna a och b faststdlls typiskt, men inte nadvdndigtvis, under intrimning av den specifika reningsanldggningen 1. Alternativt kan konstanterna a och b faststdllas genom datasimulering innan reningsanldggningen 1 tas i drift enligt den uppfinningsenliga metoden.

I praktiken genomfors ett antal korningar vid olika driftshastigheter f hos stromningsmaskinen 10 varpa motsvarande gasflode Q fran luftararrangemanget 5 erhalls. Utifran ett antal uppsdttningar pi f och Q kan sedan konstanterna a och b for den specifika reningsanldggningen 1 faststdllas.

Enligt det andra sdttet bestdms forhallandet baserat pa i forvdg bestdmda tabellvdrden. Ndrmare bestdmt faststdlls stromningsmaskinens 10 driftshastighet f medelst en tabell med i forvdg bestdmda par av kvoter ci och di och baserat pa tillfort gasflade Q fran luftararrangemanget 5, dvs. far varje vdrde pa Q/Qo finns ett i forvdg bestdmt vdrde pa f/fo. Di [ c,, < Q/Q0 < ci ] Or [ f/f0 = di I, givet att [ ci < 1 ] och [ ci > ci_i 1, ddr i = 1,2,3_, Qc Or lika med maximalt gasflade, fo Or lika med stramningsmaskinens 5 driftshastighet vid maximalt gasflode QD, och ci och di Or kvoter som beror av reningsanldggningens 1 forutsdttningar.

Vdrdena for ci och di faststdlls typiskt, men inte nodvandigtvis, under intrimning av den specifika renings- 17 anlaggningen 1. Alternativt kan ci och di faststallas genom datasimulering innan reningsanlaggningen 1 tas i drift enligt den uppfinningsenliga metoden. ci och di beror av reningsanlaggningens 1 farutsatt- ningar, sasom ett eller flera av cirkulationsbassangens 2 utformning, avsedd fyllnadshojd/vOtskeniva i cirkulationsbassangen 2, luftararrangemangets 5 utformning och position i cirkulationsbassangen 2, stromningsmaskinens 10 kapacitet och position i cirkulationsbassOngen 2, luftararrangemangets verkningsgrad, stromningsmaskinens 10 verkningsgrad, onskat intervall for halten 15st syre i vatskan, etc.

Det skall papekas att stromningsmaskinens 10 drifts- hastighet pa ett alternativt, helt ekvivalent, satt kan uttryckas som stramningsmaskinens 10 driftsvarvtal eller elektriska drivfrekvens utan att paverka den fOreliggande uppfinningen. Vidare skall det papekas att luftararrangemangets 5 gasflode pa ett alternativt, helt ekvivalent, satt kan uttryckas som blasmaskinens 8 driftshastighet eller elektriska drivfrekvens utan att paverka den foreliggande uppfinningen. Detta g011er genomgaende i denna skrift om inget annat anges.

Hanvisning sker no till figur 2. I detta utforande innefattar reningsanlOggningen 1 tva uppsOttningar av en luftarsektion 6 och atminstone en stromningsmaskin 10, dar uppsattningarna är belagna i ett rakt kanalsegment vardera. Vidare innefattar reningsanlaggningen tva syresensorer 12, eller annan processparametersensor, en vid vardera luftarsektion 6. ReningsanlOggningen 1 innefattar en hastighetssensor 13. Dock är det tankbart att reningsanlaggningen 1 innefattar en eller flera hastighetssensorer 13 och en eller flera syresensorer 12. Styrenheten 11 Or operativt farbunden med vardera syresensor 12, vardera hastighetssensor 13, vardera stromningsmaskin 10 och luftararrangemanget 5. Luftarsektionerna 6 kan vara inrattade att avge inbOrdes olika stort gasflode. Det skall Oven namnas att en kombination av utforandena som visas i figur 1 och 2 Or 18 tankbara, dar luftarsektion 6 och stromningsmaskin 10 är anordnade i samma raka kanalsegment.

Tdnkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen an ej begrdnsad blott till de ovan besk- rivna och pa ritningarna visade utfOrandena, vilka enbart har illustrerande och exemplifierande syfte. Denna patentansokning an avsedd att tdcka alla anpassningar och varianter av de faredragna utfarandena beskrivna hari, och foljaktligen är den foreliggande uppfinningen definierad av ordalydelsen av de bifogade patentkraven och saledes kan utrustningen modifieras pa alla tdnkbara sdtt mom ramen for de bifogade patentkraven.

Det skall aven papekas att all information om/rorande termer sasom ovanfor, under, byre, nedre, etc., skall tolkas/ldsas med utrustningen orienterad i enlighet med figurerna, med ritningarna orienterade pa sadant satt att hdnvisningsbeteckningarna kan lasas pa ett korrekt sdtt. Saledes, indikerar dylika termer enbart inbardes forhal1- anden i de visade utforandena, vilka forhallande kan andras am den uppfinningsenliga utrustningen fOrses med en annan konstruktion/design.

Det skall papekas att aven am det ej an uttryckligen angivet att sardrag fran ett specifikt utforande kan kombi- neras med sdrdragen i ett annat utfOrande, skall detta anses uppenbart da sa är mojligt. 19

Claims (4)

Patentkrav 1. Metod far styrning av en reningsanlaggning lampad far rening av vatska sasom avloppsvatten, varvid reningsanlaggningen (1) innefattar: - en cirkulationsbassang (2) inrattad att hysa en vatska, 1. ett luftararrangemang (5) inrattat att tillfara ett gasflode Q innefattande syre till vatskan, och 2. atminstone en stromningsmaskin (10) anordnad i cirkulationsbassangen (2) och inrattad att generera ett vatskeflode utmed cirkulationsbassangen (2), varvid metoden ar kannetecknad av stegen att: 3. tillfora ett gasflode Q till vatskan medelst luftararrangemanget (5), 4. driva stromningsmaskinen (10) med en driftshastighet f far 15 att generera ett vatskeflode med en flodeshastighet v utmed cirkulationsbassangen (2), 5. mata atminstone en processparameter vid atminstone en position i cirkulationsbassangen (2), vilken process-parameter direkt eller indirekt tillhandahaller en indikation pa reningsanlaggningens (1) syreaverforingshastighet till vatskan, 6. jamfora det uppmatta vardet pa namnda atminstone en processparameter med ett barvarde, 7. justera reningsanlaggningens (1) syreaverforingshastighet till vatskan, dl en skillnad mellan det uppmatta vardet pa processparametern och borvardet faststallts, varvid reningsanlaggningens (1) syreaverforingshastighet justeras genom att justera stromningsmaskinens (10) driftshastighet f, och clamed vatskeflodets flodeshastighet v, far att styra vardet pa namnda dtminstone en processparameter mot namnda borvarde. 2. Metod enligt krav 1, van i reningsanlaggningens (1) syre- averforingshastighet justeras genom att justera luftar35 arrangemangets (5) tillforda gasflode Q, far att styra vdrdet pa namnda dtminstone en processparameter mot borvardet. 3. Metod enligt krav 2, van i metoden innefattar stegen att: 5 - mata energiforbrukningen PCA for luftararrangemanget (5) for att tillfora namnda gasflode Q till vatskan, 1. mata energiforbrukningen PC m for strOmningsmaskinen (10) vid ndmnda driftshastighet f, och 2. justera luftararrangemangets (5) tillforda gasflode Q och justera stromningsmaskinens (10) driftshastighet f for att minimera summan av luftararrangemangets (5) energiforbrukning PCA och stromningsmaskinens (10) energiforbrukning PC, samtidigt som vardet pa namnda atminstone en processparameter styrs mot barvardet. 4. Metod enligt ndgot av kraven 1-3, van i farhallandet mellan stromningsmaskinens (10) driftshastighet f och luftararrangemangets (5) tillforda gasflode Q, dd vdrdet pd namnda atminstone en processparameter är lika med borvardet, bestams av formeln: f(Q),, T.0= (a * (To + 1 — a) dar Qo är lika med maximalt gasflade, fo är lika med strOmningsmaskinens (5) driftshastighet vid 25 maximalt gasflode Qo, och a och b Or konstanter som beror av reningsanlaggningens (1) forutsattningar, sdsom ett eller flera av cirkulationsbassangens (2) utformning, avsedd fyllnadshOjd/vatskeniva i cirkulationsbassangen (2), luftararrangemangets (5) utform- ning och position i cirkulationsbassangen (2), stromningsmaskinens (10) kapacitet och position i oirkulationsbassangen (2), luftararrangemangets (5) verkningsgrad, stromningsmaskinens (10) verkningsgrad, onskat intervall for halten lost syre i vdtskan, etc. 21 5. Metod enligt nagot av kraven 1-3, van i stramningsmaskinens (10) driftshastighet f faststdlls medelst en tabell med i farvdg bestdmda par av kvoter ci och di och baserat pa tillfort gasflode Q fran luftararrangemanget (5) enligt forhallandet: f/fo = di dl c< Q/Q < ci givet att ci < 1 och ci > 10 ddr Qo är lika med maximalt gasfloder fo ar lika med stromningsmaskinens (5) driftshastighet vid maximalt gasflode Q0, i dr ett positivt heltal, och ci och di dr kvoter som beror av reningsanldggningens (1) forutsdttningar, sasom ett eller flera av cirkulationsbassdngens (2) utformning, avsedd fyllnadshajd/vdtskeniva i cirkulationsbassdngen (2), luftararrangemangets (5) utformning och position i cirkulationsbassdngen (2), stromnings- maskinens (10) kapacitet och position i cirkulationsbassdngen (2), luftararrangemangets (5) verkningsgrad, stromningsmaskinens (10) verkningsgrad, onskat intervall far halten lost syre i vdtskan, etc. 6. Metod enligt nagot av kraven 1-5, van i namnda atminstone en processparameter utgors av halten lost syre i vdtskan. 7. Metod enligt krav 6, van i reningsanldggningen (1) innefattar en sensor (12) for matning av halten lost syre i 30 vdtskan. 8. Metod enligt krav 7, van i luftararrangemanget (5) innefattar atminstone en luftarsektion (6) anordnad i cirkulationsbassdngen (2), varvid syresensorn (12) In 35 beldgen i anslutning till slutet av luftarsektionen (6) 22 betraktat i vdtskeflodets flodesriktning (4) utmed cirkulationsbassangen (2). 9. Metod enligt nAgot av kraven 1-8, van i stromningsmaskinens (10) driftshastighet f alltid skall vane hogre an en i forvdg bestdmd ldgsta tillaten driftshastighet fmin. 10. Metod enligt nagot av kraven 1-9, van i stromningsmaskinens (10) driftshastighet f alltid skall vara ldgre an 10 en i forvdg bestdmd hogsta tillaten driftshastighet fmax. 11. Metod enligt nagot av kraven 1-10, van i luftararrangemanget (5) innefattar dtminstone en luftarsektion (6) anordnad i cirkulationsbassdngen (2). 12. Metod enligt krav 11, van i luftararrangemanget (5) innefattar atminstone en bldsmaskin (8), vilken an forbunden med och tillhandahdller trycksatt gas till luftarsektionen (6). 13. Metod enligt krav 12, van i gasflodet Q justeras genom att justera bldsmaskinens (8) driftshastighet. 14. Metod enligt ndgot av kraven 10-13, van i avstandet mellan luftarsektion (6) och stromningsmaskinen (10) är minst lika stort som avstandet mellan stromningsmaskinen (10) och luftarsektionen (6) betraktat i vdtskefladets flodesriktning (4) utmed cirkulationsbassdngen (2). 15. Metod enligt nagot av kraven 1-14, van i reningsanlaggningen (1) innefattar en sensor (13) far mdtning av vdtskefladets fladeshastighet v. 16. Metod enligt krav 15, van i hastighetssensorn (13) an beldgen uppstroms stromningsmaskinen (10) betraktat i vdtskeflodets flodesriktning (4). 23 17. Reningsanlaggning lampad for rening av vatska sasom avloppsvatten, innefattande:

1. en cirkulationsbassang (2) inrattad att hysa en vatska,

2. ett luftararrangemang (5) inrattat att tillfara ett 5 gasflode Q innefattande syre till vatskan,

3. atminstone en stromningsmaskin (10) anordnad i cirkulationsbassangen (2)och inrattad att generera ett vatskeflode utmed cirkulationsbassangen (2), och

4. en styrenhet (11), kannetecknad av, att stromningsmaskinen (10) Or inrattad att drivas med en justerbar driftshastighet f far att generera ett vOtskeflode med en flodeshastighet v utmed cirkulationsbassangen (2), att reningsanlaggningen (1) innefattar medel far att vid atminstone en position i cirkulationsbassangen (2) mata atminstone en processparameter, vilken process- parameter direkt eller indirekt tillhandahaller en indikation pa reningsanlaggningens (1) syreoverforingshastighet till vatskan, och att styrenheten (11) Or inrattad att justera reningsanlaggningens (1) syreoverforingshastighet genom att justera stramningsmaskinens (10) driftshastighet f, och darmed vOtskeflodets flodeshastighet v, for att styra vOrdet pa namnda atminstone en processparameter mot ett barvarde. 0 0 - - Z 1. 1, } 6 1, } Z I, C 1, Z 1,