[实用新型]一种废水厌氧反应器进水pH自动控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及废水厌氧处理技术领域，尤其涉及一种废水厌氧反应器进水pH自动控制装置。

背景技术

在厌氧生物处理的过程中，复杂的有机化合物被分解，转化为简单、稳定的化合物，同时释放能量。其中，大部分的能量以甲烷的形式出现，这是一种可燃气体，可回收利用。同时仅少量有机物被转化而合成为新的细胞组成部分，故相对好氧法来讲，厌氧法污泥增长率小得多。好氧法因为供氧限制一般只适用于中、低浓度有机废水的处理，而厌氧法及适用于高浓度有机废水，又适用于中、低浓度有机废水。同时厌氧法可降解某些好氧法难以降解的有机物，如固体有机物、着色剂蒽醌和某些偶氮染料等。

而废水厌氧生物处理是有多种菌种参加的生物化学过程，各种菌种要求不同的环境条件，严格控制工艺条件，可以发挥各种菌种在处理过程中的作用，其主要控制条件是：①温度：温度对有机物的厌氧生物降解速度有显著影响，厌氧生物适宜的繁殖温度为5～60℃，处理过程中应根据要求将温度控制在一定范围内。②pH值:应控制在6.8～7.8范围内，最适宜的是7.2～7.6。甲烷菌对环境条件要求严格，pH值如低于6.4或高于7.8，生命活动就受到抑制，从而使产甲烷过程受到抑制或破坏，以至被腐化作用所取代。而pH值控制在6.8～7.8范围内通过普通的PID pH值定值控制系统很容易出现PID调节超调和震荡，控制精度低，国外CyboCon开发了MFA无模型自适应控制器应用于pH控制系统，但存在价格昂贵，限制了其在废水厌氧处理上的应用。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中pH自动控制装置易出现PID调节超调和震荡、控制精度低且价格昂贵等上述缺陷，提供一种结构简单、响应速度快、超调量小、没有临界震荡、控制精度高且能在线连续调节的废水厌氧反应器进水pH自动控制装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种废水厌氧反应器进水pH自动控制装置，包括反应池、微控制器、计量泵控制器、计量泵、人机界面和储药罐；

反应池内部设有pH值自动检测机构，且pH值自动检测机构、人机界面和计量泵控制器均与微控制器连接，而储药罐通过计量泵分别与计量泵控制器和反应池连接。

本实用新型所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置包括反应池、pH值自动检测机构、微控制器、计量泵控制器、计量泵、人机界面和储药罐，其中，该pH值自动检测机构与微控制器通讯连接或4～20mA电流连接，人机界面和与微控制器通讯连接，计量泵控制器与微控制器通讯连接或4～20mA电流连接，而储药罐通过计量泵分别与计量泵控制器和反应池连接，使得所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置结构十分简单；因为pH值自动检测机构、人机界面和计量泵控制器均与微控制器连接，同时微控制器又具备高精度快速浮点数学运算能力，大大提高了所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置的响应速度和控制精度。

所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置工作时，首先，利用人机界面设定pH设定值，微控制器根据pH设定值计算反应池H⁺和OH^-的浓度差作为PID调节设定值，并将该浓度差预设值存储在微控制器中；当上述pH自动控制装置检测到反应池内pH值，微控制器在线计算反应池内离子态H⁺和OH^-的浓度差值在微控制器内通过PID运算，并将运算结果通过通讯或4～20mA电流控制马达控制中心（MCC）控制计量泵利用储药罐向反应池中添加酸或碱量大小；当上述pH自动控制装置检测到反应池内pH值，并在线计算离子态H⁺和OH^-的浓度差值与微控制器内PID设定的浓度差值设定值相同时，则计量泵控制器保持现有加药量通过储药罐向反应池中添加酸或碱。由此可知，本实用新型所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置能实现在线连续调节，可节约废水pH值调节中的酸碱用量，且其控制精度高。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，pH值自动检测机构为pH变送器。将pH值自动检测机构选择为pH变送器，有助于进一步提高控制精度。

作为对本实用新型所述技术方案的一种改进，微控制器为PLC。采用PLC作为微控制器，有助于提高所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置的可靠性和抗干扰能力，有益于减小使得所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置的超调量，可节约废水pH值调节中的酸碱用量，保证所述废水厌氧反应器进水pH自动控制装置在调节时没有临界震荡。