污水处理曝气过程中溶解氧浓度智能控制系统

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AVS精确曝气控制系统

AVS精确曝气控制系统

AVS精确曝气控制系统energysavingsolutionforwastewatertreatmentplant生物处理工艺是一种应用广泛的污水处理技术。

其过程是一个复杂的生化过程,即曝气控制(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%,所以曝气系统是整个污水厂节能降耗运行的关键环节。

AVS(曝气量控制系统)精密曝气系统是一种智能控制系统,旨在为生物处理过程提供精密曝气,即实现溶解氧(do)的精确控制。

AVS的核心是生物处理过程建模(ASM模型)和精确的鼓风曝气气体分布调节。

在控制过程中,模型将根据系统的在线数据自动优化和调整。

AVS可以为污水处理企业带来以下好处:◆根据真实需求实现节能曝气,有助于实现污水厂节能运行;◆ 为各种复杂工艺提供准确的供气方案,适用于各种活性污泥处理工艺及其改进工艺(AO、AAO、SBR等);◆有助于实现溶解氧分布控制,为工艺优化提供支持;◆ 依托该模型,部分实现了污水处理的智能控制,有利于处理效果的稳定和高效;系统功能污水厂AVS现场控制示意图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。

下图为avs在污水厂工艺流程中的示意:AVS精密曝气控制原理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。

DSP在污水处理溶解氧控制方面的应用

DSP在污水处理溶解氧控制方面的应用
p e it rc n r l l n t d te DO c nr llg.e h n e h o u t e s T e DO p r me e o tol d a e i d i h r d co o to i ae h o t a e mi o n a c d terb s s. n h a a t ri c n r l s d sr n t e s e e p o e s h U O trq a i a r v d sg i c n l . e s se f au e a o a l y a c p ro ma c ,smp e, r c s ,t e O  ̄ W wae u l y w s i o e i nf a t T y t m e t r sf v r b e d n mi ef r n e i l t mp i yh
T 3 0 F 8 2 为 主 控 芯 片 , 通过 对 风 机 施 以F M¥ 2 L 2 1 作 OC的 矢量 变频 调 速 控 制 以 控 制 风 机 的 鼓 风 量 : 同 时对 溶 解 氧施 以
S t预 估 补 偿 控 制 , mi h 消除 对 溶 解 氧 控 制 的滞 后 , 高 系统 的 鲁 棒 性 。在 不 同阶 段 溶 解 氧 参 数 稳 定 效 果 好 , 提 出水 水质 指 标 明显 提 高 。 系统 具 有 良好 的动 态性 能 . 系统 硬 件 电路 简单 经 济 、 价 比 高 . 较 高 的 实 用价 值 。 性 有 关 键 词 : 续循 环 曝 气 系统 ( C S ;溶 解 氧 ; m t预 估 器 ; 场 定 向控 制 ( O ) 连 CA) Si h 磁 F C ;矢量 变频 调 速
L u -h n ,OU W e・ i IJ ns e g i n,L i n b IWe— mi

基于自适应遗传PID算法的溶解氧(DO)浓度控制

基于自适应遗传PID算法的溶解氧(DO)浓度控制

曝气池溶解氧(DO)在污水处理中是一个重要运行参数,理论分析,当溶解氧达到0.3mg/L 就不会影响水中微生物的生理功能。

考虑到水质及水量变化波动情况,通常保证入口处为0.5-1mg/L ,出口处为2-3mg/L 。

按溶解氧数值控制风量是目前比较理想的控制方法。

在城市生活污水停留时间内需要氧气(或空气)数量与污水的水质指标有关,如SS(悬浮物)、COD(化学需氧量)、BOD (生物需氧量)、水量及水温等。

根据工艺理论分析,通过经验公式计算可以得到鼓风量的理论值。

在实际运行时,能够根据进水的水质和水量的变化对鼓风量作出调整。

实际工作中,需要通过实验得到污水水质指标。

测定一些指示需很多时间,如测量COD 需要数小时,测量BOD 甚至需要几天时间,这不利于进行实时控制。

实际工程应用中,对于连续流动的曝气池,只要污水在曝气池出口的溶解氧浓度保持在某一设定值,就可以不考虑水质、水量、水温等扰动的变化,从宏观上能较好地满足菌胶团繁殖和有机物分解的需要,从而保持污泥活性,保证污水的连续处理。

为达到可靠的控制,可参数间的关系是:污水中溶解氧含量的偏差与曝气量的增量(或减量)成反比,即当溶解氧值偏小时,向大调节气量;反之亦然。

当我们在实际中,曝气量值的设定是根据工艺理论值为参考的,经溶解氧反馈信号比较后,再根据偏差大小的结果随时对气量的多少进行调节,从而确保了污水的溶解氧值可以维持最初设定值内。

下面是国内污水处理厂设计当中常采用的控制方案。

图1溶解氧控制过程框图如图1所示的串级控制系统,副回路采用PI 控制策略,主回路一般采用PID 控制策略。

这样虽然比简单的单回路系统控制效果好,但是由于溶解氧控制过程是一个极其复杂的化学反应过程,非线性、大滞后。

传统的PID 参数整定方法很难确定合适的PID 参数,并且参数不具备在线调整功能,无法适应工况变化,难以取得良好的控制效果,因此本文主要研究溶解氧浓度PID 控制器参数自整定的方法进行研究。

污水处理中的溶解氧控制与调节方案

污水处理中的溶解氧控制与调节方案
解决方案
采用智能控制技术,实现溶解氧浓度的稳定控 制。
问题
某些情况下,溶解氧浓度过高或过低。
解决方案
根据实际情况调整曝气量或混合液回流量,保持溶 解氧浓度的适宜范围。
问题
溶解氧控制与调节方案的投资和运行成本较高。
解决方案
综合考虑方案的经济性和技术可行性,合理选择适合的 溶解氧控制与调节技术和设备。
05
鱼类呼吸
水生动物如鱼类在呼吸过 程中会消耗溶解氧。
其他生物呼吸
水生植物和动物在呼吸过 程中也会消耗溶解氧。
溶解氧的平衡
自然平衡
在自然环境中,水体中的溶解氧会通过自然曝气和植物光合 作用得到补充,同时也会被微生物和动物消耗,形成一种动 态平衡。
人工调节
在污水处理过程中,可以通过人工调节曝气量、植物生长和 微生物群落等方式来维持溶解氧的平衡,以满足污水处理的 需求。
03
溶解氧控制与调节方案
曝气量控制
总结词
曝气量是影响溶解氧浓度的关键因素,通过控制曝气量可以实现对溶解氧的精 确调控。
详细描述
通过调节鼓风机出气流量或改变曝气器的数量和组合方式,可以控制曝气量的 大小。曝气量增大,会使反应池中的溶解氧浓度升高;反之,溶解氧浓度则会 降低。
混合液回流控制
总结词
通过控制混合液回流量,可以调节反应池中的溶解氧浓度。
溶解氧控制与调节技术有助于加速生物反应过程,提高有机物和 氨氮的去除率。
优化了污水处理工艺
通过实时监测和调控溶解氧浓度,可以灵活调整生物反应条件,实 现工艺优化。
保证了出水质量
合理控制溶解氧水平,可以有效降低污染物残留,提高出水水质。
实际应用中的问题与解决方案
问题

污水处理中的溶解氧控制技术

污水处理中的溶解氧控制技术

03
溶解氧控制技术在污水处理中的应用
城市污水处理
城市污水处理是溶解氧控制技术的重要应用领域之一。通过 控制溶解氧的浓度,可以有效去除城市污水中的有机物、氮 、磷等污染物,提高污水处理效果。
在城市污水处理中,溶解氧控制技术主要应用于活性污泥法 、A2O工艺、氧化沟等处理工艺中。通过合理控制溶解氧的 浓度,可以促进微生物的生长繁殖,提高污泥的活性,增强 污水处理能力。
06
实际案例分析
北京某污水处理厂的溶解氧控制技术应用
要点一
总结词
要点二
详细描述
北京某污水处理厂通过采用溶解氧控制技术,实现了对污 水处理的优化,提高了处理效率和出水质量。
该污水处理厂采用了溶解氧控制技术,通过对曝气池中的 溶解氧浓度进行实时监测和调控,实现了对活性污泥菌群 的良好控制。同时,通过智能化的控制系统,实现了对溶 解氧浓度的精准控制,避免了过度曝气或不足导致的能源 浪费和出水质量下降问题。
溶解氧控制技术的发展趋势与展望
智能化控制技术
总结词
随着物联网、大数据和人工智能技术的快速发展,智 能化控制技术在污水处理领域的应用越来越广泛。通 过实时监测溶解氧浓度和其他水质参数,利用智能算 法和模型进行快速分析和决策,实现精准控制和优化 运行。
详细描述
智能化控制技术利用传感器、数据采集和传输设备,将 污水处理厂的运行数据实时传输至中央控制系统。通过 人工智能算法,如深度学习、神经网络等,对历史数据 进行分析和建模,预测溶解氧浓度变化趋势。同时,结 合实时监测数据,自动调整曝气量、搅拌速度等工艺参 数,确保溶解氧浓度维持在最佳范围内。智能化控制技 术的应用可以提高污水处理效率、降低能耗和减少人工 干预。
江苏某农村污水处理站的溶解氧控制技术应用

污水处理过程中的溶解氧控制技术

污水处理过程中的溶解氧控制技术

挑战与前景
协同优化面临着多目标之间的权衡和工艺参 数之间的相互影响等挑战。随着技术的不断 进步和研究的深入,溶解氧控制与其他指标 的协同优化将为污水处理行业带来更加可持
续和高效的发展前景。
THANKS感谢观看Fra bibliotek总结词
通过监测有机物的降解效率,调整曝气量或搅拌速度,提高有机物的降解效率。
详细描述
有机物的降解效率是污水处理过程中的重要指标。通过实时监测有机物的降解效率,可以判断污水处理的效果。 根据监测结果,可以调整曝气量或搅拌速度,为微生物提供适宜的生长环境,促进有机物的降解,提高污水处理 效率。
04
溶解氧控制技术的优缺点
基于微生物生长的控制策略
总结词
通过监测微生物的生长状况,调整曝气量或搅拌速度,促进微生物的生长。
详细描述
微生物的生长状况直接影响有机物的降解效率。通过监测微生物的生长状况, 可以判断有机物的降解效率。根据监测结果,可以调整曝气量或搅拌速度,为 微生物提供适宜的生长环境,促进有机物的降解。
基于有机物降解的控制策略
溶解氧浓度对有机物降解的影响
01
有机物降解是污水处理过程中的重要环节,溶解氧浓度对有机 物降解具有显著影响。
02
适宜的溶解氧浓度能够促进有机物的氧化分解,提高有机物的
降解效率。
溶解氧浓度不足会导致有机物降解效率降低,而溶解氧浓度过
03
高则会导致有机物氧化过度,产生更多的有害物质。
02
溶解氧控制技术
优势与挑战
智能控制技术具有自动化程度高、精度高、 响应速度快等优势,但也面临着技术成熟度 、成本和可靠性等方面的挑战。
新材料和新技术的应用
新材料
新型材料如高分子聚合物、纳米材料等在污水处理领域的应用逐渐增多。这些新材料具 有优异的物理化学性能,能够提高氧气的传质效率和溶解氧的利用率,为溶解氧控制提

智能曝气系统

智能曝气系统

智能曝气系统活性污泥法是水体自净的人工强化方法,是一种依靠活性污泥工作主体的去除污水中有机物的方法。

存在于活性污泥中的好氧微生物必须在有氧气存在的条件下才能起作用。

在污水处理生化系统的曝气池中,充氧效率与好氧微生物生长量成正相关性。

溶解氧的供给量要根据好氧微生物的数量、生理特性、基质性质及浓度来综合考虑。

这样,活性污泥才能处在最佳的降解有机物的状态。

曝气是采取一定的技术措施,通过曝气装置所产生的作用,使空气中的氧转移到混合液中,并使混合液处于悬浮状态。

一、曝气系统现状1、曝气池容积大,占地较多,基建费用高;2、对进水水质、水量适应性较低;3、曝气系统环节的能耗约占整个污水处理厂总能耗的40%-70%;4.、系统运行多依赖人工经验,人为因素对曝气量的控制影响较大。

二、主要作用1、充氧,向活性污泥微生物提供足够溶解氧,以满足其在代谢过程中所需的氧量;2、搅动、混合,使活性污泥在曝气池中处于搅动的悬浮状态,能够与污水充分接触;三、原理智能曝气系统-构成控制软件及算法:1. 曝气算法服务端算法(智能监控终端/PLC/软件平台)。

2. 曝气参数调试(软件平台)。

工艺设备:系统控制柜,鼓风机,气体流量计,压力变送器,电动调节阀,在线溶氧分析仪,在线污泥浓度计等。

四、特点五、应用领域市政污水处理:污水厂生物处理工艺曝气智能控制、污水厂运营节能降耗、老旧污水厂水质提标改造等。

工业污水处理:曝气工艺段溶解氧分区智能控制、好氧活性污泥工艺提质增效等。

六、智能曝气系统-应用案例控制指标:DO控制范围在±0.3mg /L以内;快速性:短时间内实现DO及鼓风机的稳定控制。

《污水处理精准曝气智能控制方法研究》

《污水处理精准曝气智能控制方法研究》

《污水处理精准曝气智能控制方法研究》一、引言随着全球经济的持续发展,环境问题越来越受到人们的关注。

污水处理作为环境保护的重要环节,其效果直接关系到水资源的再利用和生态环境的改善。

其中,曝气作为污水处理的关键工艺之一,其曝气量的控制直接影响到污水处理效率及能耗。

因此,研究污水处理中精准曝气智能控制方法,对于提高污水处理效率、降低能耗及实现绿色环保具有重要意义。

二、研究背景及意义污水处理中的曝气过程主要是通过向水中通入空气,提供微生物生长所需的氧气,同时也有助于水体的混合和悬浮物的沉降。

传统的曝气控制方法往往依赖于人工调节或简单的自动控制系统,这种方法的缺点在于无法根据水质变化和污水处理的实时需求进行精确调节,容易造成能耗浪费或处理效果不佳。

因此,开展污水处理精准曝气智能控制方法的研究,可以实时调整曝气量,提高处理效率,降低能耗,具有重要的现实意义。

三、精准曝气智能控制方法研究现状目前,国内外学者在污水处理精准曝气智能控制方面进行了大量研究。

主要包括基于传感器技术的实时监测、基于人工智能算法的智能控制等。

其中,实时监测技术可以通过监测水质参数和曝气设备的运行状态,为智能控制提供数据支持;而人工智能算法则可以根据实时数据,通过模型预测和控制策略的调整,实现精准曝气。

四、精准曝气智能控制方法研究内容1. 数据采集与处理:通过安装在水处理设备上的传感器,实时采集水质参数、曝气设备运行参数等数据,经过数据处理后为智能控制提供数据支持。

2. 模型构建:根据污水处理工艺和曝气过程的特点,建立数学模型或人工智能模型,用于预测水质变化和曝气需求。

3. 智能控制策略:基于实时数据和模型预测结果,采用人工智能算法如神经网络、模糊控制等,实现曝气量的精准控制。

4. 系统集成与优化:将数据采集、模型构建、智能控制策略等集成到一个系统中,并进行优化和调试,确保系统的稳定性和可靠性。

五、实施方法及技术路线1. 确定研究区域和污水处理厂,进行现场调研和数据收集。

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活污水 的治理是我 国改善并保护水资源、 程 促 进 社 会 持 续稳 定 发 展 的重 要 举 措 。 目 活性污泥方法控制系统
前, 活 性 污泥 法是 城 市生 活 污水 处 理 过程 的整 套设 备包 括 :曝气 池 、 二
I 漉池内 游氧披 +
蚀 或铵 盐阻塞 时 可切 出处 理 。 在 空冷 器 出
运行。 蚀 部 位 的在 线检 测 。( 3 ) 密 切关 注产 物 分 应 的工艺 改 变。当脱 氯剂 的计 算氯 容接 近 5 . 5可对易铵盐结晶设备定期进行压 离罐中酸性水的 p H值, 以便调整注水量。 脱氯 剂 的穿 透氯 容时及 时更 换脱 氯剂 。 还 差 检测 ( 4 ) 加 强 日常 设 备 巡 检 维 护 , 及 时 发 现 问 应在 预加 氢 产物 分离 罐 ( V 一 1 0 2 ) 水包 出 口 可定期对设备出入 口进行压差检测 , 题 及 时处 理 , 避 免事 故进 一 步扩 大 。 增加 p H值在线监测仪。 参考 文献 检测 出设备压降 , 通过 比较前后数据或与
5 . 3 增设 在线 腐蚀 监测 系 设 计 值 对 比判 断 此 设 备 铵 盐 结 晶严 重 程 在 易 发 生 腐 蚀 部 位 增 设 在 线 腐 蚀 检 度 。 测系统 , 目前 炼油 行业 的腐蚀 监 测 方法 以 5 . 6 保 持精 细平 稳操 作 电感 和 p H监 测 为 主 , 中石 油 、 中石 化 、 中 严格 遵 守操 作 规 程 , 在设 计 参 数 下和
摘 要: 基 于城 市 生活 污水 问题 , 开展 活性 污泥 法溶 解 氧浓度 的 智能控 制研 究。从 污水 处理 的 工艺 流程 出发 , 利用 P L C与 现
场 总线 相 结合 建立 自动 化 污水 处理 系统 , 采用 P L C控 制 器为核 心的 自动 污水 处理 系统 , 利 用现 场 总 线 实现 与 中控 室 P C机 实时通 信 的功 能 , 控 制 溶解 氧 浓度 维持 恒 定 , 提 高污 水处 理 的效 率 , 促 进 污 水处 理 系统 智能 控 制 、 动 态监 控 等 多方 面 的全 面
发展 。
关键 词 : P L C ;现场 总线 ;智 能控 制 ;动 态监控 中图分 类 号 : R I 2 文 献标 识码 : A
城 市 生 活污 水 的治 理 程 度 与 水 环 境 有价 值 的 。 的保 护和 合理 利 用息 息相 关 , 加 强 城 市生 1活性 污 泥 法 的 主 要 流
常 的 生 产 运行 管 理 中应 认 真 做 好 以下 几 入 口增 加 阀 门 , 其 中一 台 出问题 可 切 除 系 个 方 面 的工 作 : ( 1 )加 强 对 原料 油 及 补 充 统 之外 进行 处理 。 此举 可保 证装 置 长周期 氢 中氯化物的检测 。( 2 ) 加强对装置易腐

器来确保曝气池内溶解氧 的浓度是及其 层 则 是 活性 污泥 ,一 部 分 回流 到 曝 气 池
根 据 曝 气 池 控 制 系 氯含 量检 测频 次 对原 料 的杂 质 分析 进 行跟 踪 监测 , 因 现预 处 理是 常压 直馏 石 脑 油直 供 , 故 应 增 加采 样化 验 频次 。抓 住 源 头 , 提早 作 出 相
Q !
Q : ( 工)
C h i n a N e w T e c h n o l o g i e
高 新 技 术
污水处理曝气过程 中溶解氧浓 度智能控制 系统
李素康 1 陈金 勇 甄 然 。 王开 拓
( 1 . 石 家庄市佳信 电气有 限公 司, 河北 石 家庄 0 5 0 0 8 0 1 ; 2 . 河北科技大学 电气工程学院 , 河北 石 家庄 0 5 0 0 1 8 )

挺科泉
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熊颧瓣

隧汛聚


簸 矾桃

啭气头
处 理 过 程 的控 制 以及 减 少 运 行 过 程 的 能 均匀混 合 。 由于活 性污 泥上 附 量消耗具有非常重要的价值 。 而且混合液 着 的微 生 物属 于好 氧菌 , 所 以 图 1曝 气池溶 解氧 浓度控 制 系统 硬件 组成 方框 图 里溶解氧浓度能够快速、 形象 的展现整个 在充 足 的氧气 下 , 这些 微生 物 废 水处 理 过程 的进 行 情况 , 如果 池 内 的氧 通 过 复 杂 的生 物 化 学 反 应 来 去 除 废 水 中 内, 以确保曝气池装置里充足的微生物浓 浓 度太 多 或者 太少 , 都 将 严重 破 坏 微生 物 的各类有机物 , 反应充分 后 , 在二沉池进 度, 多余的部分则排放处理。 2控 制 系统 的基本 组 成 的生长环境 , 因此 , 如何构造恰 当的控制 行固液分离 ,上层是处理干净的清水 , 下
S 7 - 3 0 0 P L C
_ . _ 晦气池 浒瓴仪
中使 用极 为普 遍 的方 法 之一 , 它具 有 处理 沉池 、 污 泥 回流 以及排 除几 个 废水效率高 、 效果好 , 而 且 处理 后 的水 质 主要 部 分 , 活 性污 泥法 的重 要 良好 的特 点 。 在活 性污 泥法 处 理污 水 的过 构 成 装 置 包 括 曝气 池 以及 二 程中 , 核 心 的 装 置 就是 曝气 池 , 而 曝 气池 次 沉淀 池 。 曝气池 内包 含 待净 内溶解氧的浓度不是越大越好 , 它的高低 化 的废水 、 附着在 活 性污 泥上 不仅 会 影 响废水 中有机 物 的 去除 程 度 , 而 的微生 物 , 并且需 通 过鼓 风机 且 也 会涉 及 到 运 行 的成 本 以 及 出 水 的 效 确保池 内的溶解氧含量 , 鼓风 果 。若 能控 制溶 解 氧浓 度 维 持恒 定 , 则 对 也可 以实现微生物与废水 的
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