公布日：2023.10.20
申請(qǐng)日：2023.07.17
分類(lèi)號(hào)：C02F3/28(2023.01)I;G06F17/11(2006.01)I;G06F17/18(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本發(fā)明提供一種基于水解酸化的活性初沉池控制方法及污水處理系統(tǒng)，涉及初沉池排泥控制技術(shù)領(lǐng)域，包括：獲取初沉池的當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度；根據(jù)排泥周期、污泥停留時(shí)間設(shè)定值、污泥層界面上層的污泥濃度、當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度計(jì)算排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；獲取初沉池的當(dāng)前pH值，并將當(dāng)前pH值與設(shè)定pH值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)當(dāng)前pH值大于設(shè)定PH值時(shí)，將污泥停留時(shí)間設(shè)定值減少污泥停留時(shí)間改變值形成第一修正污泥停留時(shí)間值；根據(jù)排泥周期、第一修正污泥停留時(shí)間值、污泥層界面上層的污泥濃度、當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度計(jì)算排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；能夠?qū)崿F(xiàn)活性初沉池的精準(zhǔn)排泥控制。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，包括為設(shè)定初沉池的排泥周期、污泥停留時(shí)間設(shè)定值和污泥層界面上層的污泥濃度；獲取所述初沉池的當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度；根據(jù)所述排泥周期、所述污泥停留時(shí)間設(shè)定值、所述污泥層界面上層的污泥濃度、所述當(dāng)前污泥深度和所述當(dāng)前污泥濃度利用下述公式一計(jì)算排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；
其中，T為污泥停留時(shí)間設(shè)定值；SRT為污泥停留時(shí)間設(shè)定值；H為當(dāng)前污泥深度；S為初沉池的底面積；Qp為排泥泵流量；tp為排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；M1為污泥層界面上層的污泥濃度；M為當(dāng)前污泥濃度；獲取所述初沉池的當(dāng)前pH值，并將所述當(dāng)前pH值與設(shè)定pH值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)所述當(dāng)前pH值大于所述設(shè)定pH值時(shí)，將所述污泥停留時(shí)間設(shè)定值減少污泥停留時(shí)間改變值形成第一修正污泥停留時(shí)間值；根據(jù)所述排泥周期、第一修正污泥停留時(shí)間值、所述污泥層界面上層的污泥濃度、所述當(dāng)前污泥深度和所述當(dāng)前污泥濃度利用下述公式二計(jì)算排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；
其中，ΔSRT為污泥停留時(shí)間改變值；tp’為排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，在獲取所述初沉池的當(dāng)前pH值，并將所述當(dāng)前pH值與設(shè)定pH值進(jìn)行對(duì)比的同時(shí)，還包括：獲取所述初沉池的當(dāng)前甲烷含量值，并將所述當(dāng)前甲烷含量值與所述設(shè)定甲烷含量值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值，且所述當(dāng)前甲烷含量值不大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前pH值大于所述設(shè)定pH值，且所述當(dāng)前甲烷含量值不大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值且所述當(dāng)前甲烷含量值大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，當(dāng)所述當(dāng)前pH值大于所述設(shè)定pH值，且當(dāng)所述當(dāng)前甲烷含量值大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，利用下述公式三對(duì)所述污泥停留時(shí)間改變值進(jìn)行修正，獲得污泥停留時(shí)間改變修正值；
其中，pH為當(dāng)前pH值；pHB為設(shè)定pH值；CH4為當(dāng)前甲烷含量值；C為設(shè)定甲烷含量值；利用下述公式四計(jì)算排泥泵的第二修正運(yùn)行時(shí)間，并執(zhí)行排泥泵的第二修正運(yùn)行時(shí)間；
其中，tp’為排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；tp為排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；ΔSRT’污泥停留時(shí)間改變修正值；SRT為污泥停留時(shí)間設(shè)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值，且所述當(dāng)前甲烷含量值不大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，還包括：將所述當(dāng)前污泥深度與設(shè)定污泥深度進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前污泥深度不大于所述設(shè)定污泥深度時(shí)，執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前污泥深度大于所述設(shè)定污泥深度時(shí)，將所述排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間增加初始運(yùn)行時(shí)間改變值，獲得排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間修正值，并執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間修正值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，在將所述當(dāng)前污泥深度與設(shè)定污泥深度進(jìn)行對(duì)比并執(zhí)行相應(yīng)的排泥泵的運(yùn)行時(shí)間后，還包括：將所述當(dāng)前污泥濃度與設(shè)定污泥濃度進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前污泥濃度不小于所述設(shè)定污泥濃度時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行將所述當(dāng)前污泥深度與設(shè)定污泥深度進(jìn)行對(duì)比并執(zhí)行的相應(yīng)的排泥泵的運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前污泥濃度小于所述設(shè)定污泥濃度時(shí)，控制排泥泵停止運(yùn)行，直至下一個(gè)排泥周期再啟動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，所述污泥層界面上層的污泥濃度設(shè)定為8000mg/L-10000mg/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，獲取所述初沉池的當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度包括：在所述初沉池內(nèi)設(shè)置泥位計(jì)和在所述排泥泵的輸出端設(shè)置污泥濃度計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，所述獲取所述初沉池的當(dāng)前pH值包括：在所述初沉池內(nèi)設(shè)置pH在線檢測(cè)儀表。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，所述獲取所述初沉池的當(dāng)前甲烷含量值包括：在所述初沉池內(nèi)設(shè)置集氣裝置，將氣體成分測(cè)定儀與所述集氣裝置連接，利用所述氣體成分測(cè)定儀檢測(cè)所述當(dāng)前甲烷含量值。
10.一種污水處理系統(tǒng)，其特征在于，包括：依次連接的活性初沉池、厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；所述活性初沉池連接有循環(huán)管路和排泥管路，所述循環(huán)管路上設(shè)置有污泥循環(huán)泵，所述排泥管路上設(shè)置有排泥泵和污泥濃度計(jì)，所述活性初沉池內(nèi)設(shè)置有pH在線檢測(cè)儀表、泥位計(jì)和集氣裝置，所述集氣裝置連接有氣體成分測(cè)定儀；控制單元，與所述排泥泵、污泥濃度計(jì)、所述pH在線檢測(cè)儀表、所述泥位計(jì)和所述氣體成分測(cè)定儀連接，所述控制單元用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種基于水解酸化的活性初沉池控制方法及污水處理系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)中缺乏活性初沉池中污泥水解酸化的系統(tǒng)化控制，人為控制排泥泵的排泥時(shí)間，耗費(fèi)人力且精準(zhǔn)度低的問(wèn)題。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于水解酸化的活性初沉池控制方法，包括：
設(shè)定初沉池的排泥周期、污泥停留時(shí)間設(shè)定值和污泥層界面上層的污泥濃度；
獲取所述初沉池的當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度；
根據(jù)所述排泥周期、所述污泥停留時(shí)間設(shè)定值、所述污泥層界面上層的污泥濃度、所述當(dāng)前污泥深度和所述當(dāng)前污泥濃度利用下述公式一計(jì)算排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；
其中，T為污泥停留時(shí)間設(shè)定值；SRT為污泥停留時(shí)間設(shè)定值；H為當(dāng)前污泥深度；S為初沉池的底面積；Qp為排泥泵流量；tp為排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；M1為污泥層界面上層的污泥濃度；M為當(dāng)前污泥濃度；
獲取所述初沉池的當(dāng)前pH值，并將所述當(dāng)前pH值與設(shè)定pH值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間，當(dāng)所述當(dāng)前pH值大于所述設(shè)定pH值時(shí)，將所述污泥停留時(shí)間設(shè)定值減少污泥停留時(shí)間改變值形成第一修正污泥停留時(shí)間值；
根據(jù)所述排泥周期、第一修正污泥停留時(shí)間值、所述污泥層界面上層的污泥濃度、所述當(dāng)前污泥深度和所述當(dāng)前污泥濃度利用下述公式二計(jì)算排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；
其中，ΔSRT為污泥停留時(shí)間改變值；tp’為排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間。
可選地，在獲取所述初沉池的當(dāng)前pH值，并將所述當(dāng)前pH值與設(shè)定pH值進(jìn)行對(duì)比的同時(shí)，還包括：
獲取所述初沉池的當(dāng)前甲烷含量值，并將所述當(dāng)前甲烷含量值與所述設(shè)定甲烷含量值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值，且所述當(dāng)前甲烷含量值不大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前pH值大于所述設(shè)定pH值，且所述當(dāng)前甲烷含量值不大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值且所述當(dāng)前甲烷含量值大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，執(zhí)行排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間。
可選地，當(dāng)所述當(dāng)前pH值大于所述設(shè)定pH值，且當(dāng)所述當(dāng)前甲烷含量值大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，利用下述公式三對(duì)所述污泥停留時(shí)間改變值進(jìn)行修正，獲得污泥停留時(shí)間改變修正值；
其中，pH為當(dāng)前pH值；pHB為設(shè)定pH值；CH4為當(dāng)前甲烷含量值；C為設(shè)定甲烷含量值；
利用下述公式四計(jì)算排泥泵的第二修正運(yùn)行時(shí)間，并執(zhí)行排泥泵的第二修正運(yùn)行時(shí)間；
其中，tp’為排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間；tp為排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；ΔSRT’污泥停留時(shí)間改變修正值；SRT為污泥停留時(shí)間設(shè)定值。
可選地，當(dāng)所述當(dāng)前pH值不大于所述設(shè)定pH值，且所述當(dāng)前甲烷含量值不大于所述設(shè)定甲烷含量值時(shí)，還包括：
將所述當(dāng)前污泥深度與設(shè)定污泥深度進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前污泥深度不大于所述設(shè)定污泥深度時(shí)，執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前污泥深度大于所述設(shè)定污泥深度時(shí)，將所述排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間增加初始運(yùn)行時(shí)間改變值，獲得排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間修正值，并執(zhí)行排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間修正值。
可選地，在將所述當(dāng)前污泥深度與設(shè)定污泥深度進(jìn)行對(duì)比并執(zhí)行相應(yīng)的排泥泵的運(yùn)行時(shí)間后，還包括：
將所述當(dāng)前污泥濃度與設(shè)定污泥濃度進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)所述當(dāng)前污泥濃度不小于所述設(shè)定污泥濃度時(shí)，繼續(xù)執(zhí)行將所述當(dāng)前污泥深度與設(shè)定污泥深度進(jìn)行對(duì)比并執(zhí)行的相應(yīng)的排泥泵的運(yùn)行時(shí)間；當(dāng)所述當(dāng)前污泥濃度小于所述設(shè)定污泥濃度時(shí)，控制排泥泵停止運(yùn)行，直至下一個(gè)排泥周期再啟動(dòng)。
可選地，所述污泥層界面上層的污泥濃度設(shè)定為8000mg/L-10000mg/L。
可選地，獲取所述初沉池的當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度包括：在所述初沉池內(nèi)設(shè)置泥位計(jì)和在所述排泥泵的輸出端設(shè)置污泥濃度計(jì)。
可選地，所述獲取所述初沉池的當(dāng)前pH值包括：在所述初沉池內(nèi)設(shè)置pH在線檢測(cè)儀表。
可選地，所述獲取所述初沉池的當(dāng)前甲烷含量值包括：在所述初沉池內(nèi)設(shè)置集氣裝置，將氣體成分測(cè)定儀與所述集氣裝置連接，利用所述氣體成分測(cè)定儀檢測(cè)所述當(dāng)前甲烷含量值。
本發(fā)明還提供一種污水處理系統(tǒng)，包括：
依次連接的活性初沉池、厭氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；
所述活性初沉池連接有循環(huán)管路和排泥管路，所述循環(huán)管路上設(shè)置有污泥循環(huán)泵，所述排泥管路上設(shè)置有排泥泵和污泥濃度計(jì)，所述活性初沉池內(nèi)設(shè)置有pH在線檢測(cè)儀表、泥位計(jì)和集氣裝置，所述集氣裝置連接有氣體成分測(cè)定儀；
控制單元，與所述排泥泵、污泥濃度計(jì)、所述pH在線檢測(cè)儀表、所述泥位計(jì)和所述氣體成分測(cè)定儀連接，所述控制單元用于執(zhí)行上述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法。
本發(fā)明提供一種基于水解酸化的活性初沉池控制方法及污水處理系統(tǒng)，其有益效果在于：該基于水解酸化的活性初沉池控制方法利用公式一根據(jù)排泥周期、污泥停留時(shí)間設(shè)定值、污泥層界面上層的污泥濃度、當(dāng)前污泥深度和當(dāng)前污泥濃度等參數(shù)對(duì)排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間進(jìn)行計(jì)算，獲得更加有利于在初沉池中維持水解酸化反應(yīng)階段的排泥泵的初始運(yùn)行時(shí)間；并且根據(jù)初沉池的當(dāng)前pH值與設(shè)定pH值的對(duì)比，在當(dāng)前pH值不利于在初沉池中維持水解酸化反應(yīng)階段時(shí)，修正污泥停留時(shí)間設(shè)定值，利用第一修正污泥停留時(shí)間值在公式二中計(jì)算排泥泵的第一修正運(yùn)行時(shí)間，進(jìn)一步對(duì)初沉池的排泥時(shí)間進(jìn)行控制，使其更加有利于在初沉池中維持水解酸化反應(yīng)階段；另外，該污水處理系統(tǒng)具有用于執(zhí)行上述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法的控制單元，能夠方便地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
（發(fā)明人：王佳偉;樊鵬超;焦二龍;袁星;孟曉宇;李彤;韓軍;張海龍;劉垚;程曉菁;屈格非）
