[发明专利]反硝化深床滤池碳源智能精密投加系统

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种基于历史数据的采用碳源智能精密投加系统的反硝化深床滤池。

背景技术

反硝化深床滤池属于污水处理中深度处理过滤工艺的一种，20世纪70年代最早起源于美国，功能集中，运行灵活，可以同时起到物理过滤截留SS（悬浮物）、化学微絮凝除TP（总磷）、生物反硝化去除TN（总氮）的作用。在反硝化深床滤池工艺用于污水深度处理的过程中，由于经过前段工艺处理，进入深度处理阶段的污水大部分碳源（有机物）已被去除，故反硝化深床滤池工艺运行中需要额外补充碳源（有机物）。但碳源本身属于有机污染物，如果投加过量未被反硝化菌全部利用会导致出水有机污染物超标，相反，如果投加量过少不能满足反硝化菌需要会导致出水TN（总氮）超标。所以反硝化深床滤池补充碳源（有机物）量需要控制得当，才能保证滤池出水稳定达标。

目前现有碳源投加控制方式主要有以下两种：一、前反馈控制——以进水流量及进水硝酸盐浓度为依据，通过PLC（可编程逻辑控制器）计算出理论碳源投加量，控制投药计量泵投加。二、前反馈+后反馈控制——以进水流量及进水硝酸盐浓度为依据，通过PLC计算出理论碳源投加量，控制投药计量泵投加。同时，采集出水硝酸盐浓度信号反馈给PLC（后反馈），如出水硝酸盐浓度过高即认为投加碳源量不足，从而加大投药量；如出水硝酸盐浓度过低，即认为投加碳源量过量，从而减少投药量，以此作为理论碳源投加量的修正方式，降低出水超标风险。前反馈控制仅以进水流量及进水硝酸盐浓度两个控制参数为依据，计算得出的理论值较工程实际需要会有较大差异。从而导致碳源投加量不当，出水超标。而且出水超标后只能通过人工化验的方式得出出水数据后，人为调整PLC修正参数修改加药量。故此法管理难度极大，经常出现出水超标现象。前反馈+后反馈控制较单纯前反馈控制有所改进。但如果发生出水超标现象，当PLC采集到后反馈信号时（即出水硝酸盐浓度信号）时无法立即改变已发生的出水超标现象，因为PLC根据预先设定修正值给加药泵发出修改加药量的指令后，至少需要经过污水在滤池停留的时间后才能改善出水水质，存在控制滞后问题。其次，前反馈+后反馈控制也仅采用了进水流量、进出水硝酸盐浓度三个控制参数，控制参数较少，需要人为设定各种修正值，且修正值的设定也均来自理论计算，不能完全符合现场实际运行情况需要。另外，较少的控制参数也使得整个系统的容错率低，一旦某个信号采集仪表出现问题，整个系统即无法正常运行。

因此，需要一种更为精确智能的用于反硝化深床滤池的碳源投加系统，可以克服上述现有技术中控制不精密的问题，更为精确智能地控制碳源的投加量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种反硝化深床滤池碳源智能精密投加系统，所述系统包括进水口、COD进水检测仪、加药计量泵、进水流量计、中央控制系统、溶解氧仪、PH仪、温度仪、反硝化深床滤池、COD出水检测仪、出水口和进出口硝酸盐分析仪，所述中央控制系统基于所述系统运行的不同阶段，采集所述系统的至少一个参数来提供对所述加药计量泵的控制信号，在第一阶段，基于所采集的COD、流量、溶解氧、温度和PH值信号，根据理论计算生成所述加药计量泵的控制信号，并将每次计算所依据的参数和计算结果存储为历史记录；在第二阶段，依据第一阶段所积累的历史参数进行查找和匹配，以生成所述加药计量泵的控制信号，并将每次计算所依据的参数和计算结果存储为历史记录；在第三阶段，将所述第一和第二阶段积累的历史记录进行曲线拟合，将加药计量泵的控制值作为未知函数，以所采集的信号参数作为控制函数，拟合得出经验计算公式，依据经验公式来计算所述加药计量泵的控制信号。

优选地，在所述第二阶段中，首先判断（a）是否满足当前值的进水NO_X-N进水与历史数据中进水NO_X-N相等或最为相近；当满足上述条件（a）时，再判断（b）是否满足当前值的DO与历史数据DO相等或最为相近。

优选地，还判断（c）是否满足当前值的温度T与历史数据温度T相等或最为相近；（d）是否满足当前值的进水COD与历史数据中的进水COD相等或最为相近；以及（e）是否满足当前值的pH与历史数据pH相等或最为相近。

优选地，所述最为相近为当前值与历史数据相差不超过±5%。