[发明专利]一种基于水质水量的污水处理设施动态优化调度系统及方法

说明书

本发明提供一种基于水质水量的污水处理设施动态优化调度系统及方法。本系统及方法的目的是为污水处理设施运行和管理提供降低成本的运行调度方案，包括改变粗放型的污水处理运行方式为节能、降低物料消耗的动态运行调控方式，并通过水质和水量的监控数据，最大程度地保证污水处理设施处于最佳运行状态。此外，本系统还将减少来水水质和水量不稳定造成的对污水处理设施的负荷冲击，并防止因污水处理设施出水水质不稳定造成水质超标排放情况，从而减少环保督查和处罚风险。

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种基于水质水量的污水处理设施动态优化调度系统及方法。

背景技术

我国对于废水排放的工业企业，均要求对污水处理达标后方可排放。污水处理属于能耗密集型行业，污水处理费用是工业企业的一项重要成本支出，污水超标排放所造成的环保处罚也是工业企业的治污成本。如何对污水处理设施优化运行管理、节能降耗、降低处理成本并避免污水超标排放造成的环保处罚，是工业企业污水处理运行过程中的重要内容和目标。能源消耗和物料使用消耗是污水处理的主要运行成本，据研究统计，我国污水处理厂的污水处理过程中，进水泵、曝气鼓风设备、潜水搅拌设备等是主要耗能设备，絮凝剂、氧化还原剂等是主要加药消耗物料。目前通过设备提升、工艺改造和程序优化等对于污水处理过程中的能耗和物耗降低有显著作用，但在污水浓度和污水水量不稳定和变动的情况下，难以进一步调整。当前水质和流量监测设备已日趋成熟，已普遍应用于污水处理设施的运行和监管中；应用当前成熟的水质和流量监测技术，用于污水处理设施的节能的动态运行调控和污水达标排放调控中同样具有较大的实用和经济价值。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于水质水量的污水处理设施动态优化调度系统及方法，对污水处理设施中的进水、处理及出水情况进行适时调整，保证污水处理的正常稳定运行，并降低污水处理设施能耗和物耗。具体技术方案如下：

一种基于水质水量的污水处理设施动态优化调度系统，该系统包括中央控制系统、监测系统和现场控制系统；

中央控制系统由PC处理设备、数据传输设备和数据采集仪组成；用于对现场水质、流量和水位等监测设备的数据采集、存储和分析，并对现场控制设备发出控制指令，同时进行数据显示、查询和输出；

监测系统包括流量监测设备、水位监测设备、水质监测设备；监测系统用于对污水处理设施中水质、水位或流量等进行实时监测；

现场控制系统包括：污水处理设施内的进水调节泵、出水调节泵、出水调节池放水阀、进水调节池放水阀、进水控制泵、出水截污阀、应急抽水泵物料投加设备、污水搅拌器和曝气鼓风机等调控设备，及调控设备相应的电流控制器；进水水池、出水水池、进水调节池和出水调节池；现场控制系统用于对污水处理设施运行的能耗和物耗相关设备进行操作和控制，以及对进水和出水水量调度。

进一步的方案，所述PC处理设备为工控机或电脑终端，进行数据分析、存储，依据人工控制或预设程序下达相关指令，同时提供对外显示和输出；

所述数据传输设备为数据线路或无线信号发送/接收设备，为数据采集仪和PC处理设备提供数据和信息传输通道，将数据采集仪采集的各类实时监测数据传输至PC处理设备，及将PC处理设备下达的各项指令传输至数据采集仪；

所述数据采集仪用于统一收集监测设备实时监测数据，并根据PC处理设备下达的相关指令向现场控制系统中调控设备的电流控制器发出相关控制指令。

进一步的方案，所述流量监测设备采用超声波流量计或者电磁流量计，用于实时监测污水处理设施中各工艺设备内进出水管道内的污水流量；

所述水位监测设备采用液位计，用于监测污水处理设施中污水的水位高度；

所述水质监测设备采用一个或多个水质指标的监测仪器，所述水质指标根据污水处理设施运行的主要污染物控制指标进行确定。