[发明专利]一种污水处理的调控方法

说明书

本发明公开了一种污水处理系统优化的方法，包括收集污水处理系统的设计参数和运行参数，通过数学模型获得该污水处理系统最优的动力学参数和计量学参数；获取污水处理系统的进水水质特征；设置模拟值的第95百分位数，以污水处理系统当前的操作参数作为初始操作参数，先通过数学模型计算初步的出水浓度，如果出水浓度小于预先设置的目标区间，则调整操作参数，分别通过数学模型计算初步的出水浓度，从所有满足预先设置的目标区间的操作参数中挑选出最优的操作参数。本发明保障出水达标的同时避免了过量曝气和过量药剂添加情况的发生，可以大幅降低曝气能耗及药剂量。

技术领域

本发明涉及环境资源技术领域，特别是涉及一种污水处理的调控方法。

背景技术

快速的工业化及城镇化建设导致环境压力的增大和环境健康的退化，迫切需要削减人为的营养物输入，以降低对受纳水体的影响及富营养化、从而改善水生态环境并保护饮用水水源。污水处理系统被广泛应用于去除市政污水的可降解有机物及营养盐。随着对污水处理系统出水水质要求的提高以及对能耗削减的重视，污水处理过程优化已经成为当前污水处理研究的热点。操作条件对能耗和出水水质有着重要的影响，一般来说，一旦一个具体的污水处理系统构筑物建成，工艺形式改变的灵活性就会受到限制。然而，一些对污染物的去除及微生物群落产生重要影响的操作参数是可控制的。比如，溶解氧是微生物细胞新陈代谢中的重要基质之一，溶解氧水平不仅与出水水质有极大的关系，还与能耗有直接的联系。

活性污泥模型(比如ASMs系列)越来越可靠，可以用于描述污水处理过程中的生化转变过程及污染物降解过程，是污水处理过程优化调控的有效手段。数学模型可以根据反应的动力学方程及操作条件的限制，计算出最优的情景。对操作条件及控制方式进行及时调整，实现同步去除有机物及氮磷化合物，节约污水处理成本。

在污水厂中常用的简易传感器有温度(T)、电导率、pH、氧化还原电位(ORP)、溶解氧(DO)、流量、浊度、总溶解性固体等传感器，它们性能可靠，可方便及时的获取水质信息，而且维护费用极低，已广泛应用于污水处理系统中。其它传感器，如有机物传感器、营养盐传感器以及软件传感器等，它们是新兴的水质监测仪器，随着技术的发展，其精度、频率以及可靠性已经适用于污水处理过程在线监控系统。经过几十年的发展，传感器不再是在线控制的瓶颈，而污水厂缺乏灵活性则成为其调控运行的关键制约。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种污水处理的调控方法，以在保障出水水质的同时，降低曝气能耗和药剂量，从而节省污水处理成本。

基于上述目的，本发明提供的污水处理的调控方法包括以下步骤：

1)收集污水处理系统的设计参数和运行参数，通过数学模型获得该污水处理系统最优的动力学参数和计量学参数；

2)获取污水处理系统的进水水质特征；

3)设置模拟值的第95百分位数，以污水处理系统当前的操作参数作为初始操作参数，先通过数学模型计算初步的出水浓度，如果出水浓度小于预先设置的目标区间，则调整操作参数，分别通过数学模型计算初步的出水浓度，从所有满足预先设置的目标区间的操作参数中挑选出最优的操作参数。

在本发明的一些实施例中，所述设计参数包括处理构筑物的容积和尺寸(长度、宽度及深度)、生化池的格室数量、操作方法，所述运行参数包括水力负荷、历史进出水水质特征数据；和/或

所述数学模型为ASM3+bio-p模型。

在本发明的一些实施例中，所述步骤1)包括：

以实测进水水质特征作为模拟值输入，通过数学模型计算模拟出水水质特征，若所述模拟出水水质特征超过实测出水水质特征的误差区间，则修改数学模型的缺省值，重新计算模拟出水水质特征，直至所述模拟出水水质特征在所述实测出水水质特征的误差区间内。

在本发明的一些实施例中，在步骤3)的优化计算时有以下几种情况：