技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于污泥處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種污泥處理控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
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近年來，在國家節(jié)能減排和加強(qiáng)環(huán)保財(cái)政投入的情況下，污水處理率得到顯著提高，水污染得到有效控制，水環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。隨著污水處理率的提高，使污泥的產(chǎn)量隨之提高。污泥是污水處理的產(chǎn)物，每萬m3污水經(jīng)處理后污泥產(chǎn)生量(按含水率80％計(jì))一般約為5～10t，具體產(chǎn)量取決于排水體制、進(jìn)水水質(zhì)、污水及污泥處理工藝等因素。截止2012年底，全國投運(yùn)城鎮(zhèn)污水處理廠3992座，處理污水量480億立方米，產(chǎn)生含水率80％左右的污泥3000萬噸。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國處置方式焚燒占6％；堆肥占8％；其余86％進(jìn)行簡易填埋或堆放，給土壤、地下水和地表水體造成二次污染。污泥處理處置嚴(yán)重滯后于污水處理的現(xiàn)實(shí)，使得已經(jīng)建成投運(yùn)的大批污水處理設(shè)施的環(huán)境效益大打折扣，大量剩余污泥的處置問題則成為當(dāng)前急需解決的重大問題。國家對污泥處理的政策和目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)污泥的減量化、資源化、穩(wěn)定化和無害化。

實(shí)現(xiàn)污泥減量化的理想的方法和途徑是避免剩余污泥的產(chǎn)生，減少污泥產(chǎn)生量。即首先是從污泥產(chǎn)生之前著手，從源頭控制污泥的產(chǎn)生量，即努力實(shí)現(xiàn)在生物處理過程中盡可能的降低剩余污泥的產(chǎn)生。因此，如何降低污水處理工藝的污泥產(chǎn)率，從根本上減少剩余污泥的產(chǎn)量，即降低污泥處理量，對實(shí)現(xiàn)污泥減量具有重大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境意義。但是污泥產(chǎn)率影響因素眾多，往往不可控。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種污泥處理控制系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種污泥處理控制系統(tǒng)，包括：

中央控制器、數(shù)據(jù)前處理及存儲器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)監(jiān)測單元、第一流量控制器、第二流量控制器。

所述數(shù)據(jù)采集單元為水質(zhì)收集器，所述水質(zhì)收集器用于采集發(fā)酵反應(yīng)器中的水樣。

所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元用于對所述數(shù)據(jù)采集單元采集的水樣進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，并將監(jiān)測到的第一數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)前處理及存儲器，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元包括cod監(jiān)測器、硝態(tài)氮監(jiān)測器、ph監(jiān)測器和溫度監(jiān)測器。

所述前處理及存儲器接收所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元獲取的第一數(shù)據(jù)，并將處理后的第二數(shù)據(jù)發(fā)送給中央控制器。

所述中央控制器接收所述前處理及存儲器處理后的第二數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第二數(shù)據(jù)控制所述第一流量控制器和所述第二流量控制器工作，所述第一流量控制器用于控制硝酸鹽存儲罐中硝酸鹽進(jìn)入到所述發(fā)酵反應(yīng)器中的投加量，所述第二流量控制器用于控制碳源存儲罐中的碳源進(jìn)入到所述發(fā)酵反應(yīng)器的投加量。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一數(shù)據(jù)包括cod值、硝態(tài)氮值、ph值、溫度值。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第二數(shù)據(jù)包括硝酸鹽投加量、碳源投加量。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述前處理及存儲器的處理過程包括如下步驟：

s1：接收所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元獲取的第一數(shù)據(jù)中cod值和硝態(tài)氮值。

s2：判斷所述第一數(shù)據(jù)中的cod值是否低于第一閾值，若低于第一閾值，則計(jì)算碳源投加量；否則，將碳源投加量設(shè)置為0。

s3：判斷所述第一數(shù)據(jù)中的硝態(tài)氮值是否低于第二閾值，若低于第二閾值，則計(jì)算硝酸鹽投加量；否則，將硝酸鹽投加量設(shè)置為0。

s4：將獲取的碳源投加量和硝酸鹽投加量發(fā)送到中央控制器。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第一閾值為15mg/l。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述第二閾值為100mg/l。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括：

報(bào)警器，所述報(bào)警器與所述中央控制器連接，所述報(bào)警器用于在所述硝態(tài)氮監(jiān)測器和所述cod監(jiān)測器監(jiān)測到數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)報(bào)警。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，還包括：

云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器與所述中央控制器連接，所述云端服務(wù)器用于接收所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞給控制室，為技術(shù)及維護(hù)人員的調(diào)試、操作提供基礎(chǔ)。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述碳源為葡萄糖。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明可以監(jiān)測發(fā)酵反應(yīng)器中的水樣數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測到的水樣數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)的向發(fā)酵反應(yīng)器分配碳源和硝酸鹽，保證了脫氮效果，又確保了污泥減量化及穩(wěn)定，高效地實(shí)現(xiàn)了全部參數(shù)的精確自動(dòng)控制。本系統(tǒng)能夠提高污泥處理的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，最大程度保證人和環(huán)境的健康安全，還具有遠(yuǎn)程控制功能，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，維護(hù)管理方便。

附圖說明：

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種污泥處理控制系統(tǒng)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種數(shù)據(jù)前處理及存儲器工作流程圖。

具體實(shí)施方式：

如圖1所示，本發(fā)明的一種污泥處理控制系統(tǒng)，包括：

中央控制器、數(shù)據(jù)前處理及存儲器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)監(jiān)測單元、第一流量控制器、第二流量控制器。

所述數(shù)據(jù)采集單元為水質(zhì)收集器，所述水質(zhì)收集器用于采集發(fā)酵反應(yīng)器中的水樣。

所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元用于對所述數(shù)據(jù)采集單元采集的水樣進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測，并將監(jiān)測到的第一數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)前處理及存儲器，所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元包括cod監(jiān)測器、硝態(tài)氮監(jiān)測器、ph監(jiān)測器和溫度監(jiān)測器。cod監(jiān)測器和硝態(tài)氮監(jiān)測器用于監(jiān)測發(fā)酵反應(yīng)器中的cod值和硝態(tài)氮值，ph監(jiān)測器和溫度監(jiān)測器提供了發(fā)酵反應(yīng)器在發(fā)酵過程中的溫度和ph，可以動(dòng)態(tài)的反應(yīng)發(fā)酵反應(yīng)器發(fā)酵的反應(yīng)程度，為硝酸鹽和碳源的投加量提供依據(jù)。

所述前處理及存儲器接收所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元獲取的第一數(shù)據(jù)，并將處理后的第二數(shù)據(jù)發(fā)送給中央控制器。所述第一數(shù)據(jù)包括cod值、硝態(tài)氮值、ph值、溫度值。所述第二數(shù)據(jù)包括硝酸鹽投加量、碳源投加量。

如圖2所示，所述前處理及存儲器的處理過程包括如下步驟：

s1：接收所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元獲取的第一數(shù)據(jù)中cod值和硝態(tài)氮值。

s2：判斷所述第一數(shù)據(jù)中的cod值是否低于第一閾值，若低于第一閾值，則計(jì)算碳源投加量；否則，將碳源投加量設(shè)置為0。所述第一閾值為15mg/l。

s3：判斷所述第一數(shù)據(jù)中的硝態(tài)氮值是否低于第二閾值，若低于第二閾值，則計(jì)算硝酸鹽投加量；否則，將硝酸鹽投加量設(shè)置為0。所述第二閾值為100mg/l。

s4：將獲取的碳源投加量和硝酸鹽投加量發(fā)送到中央控制器。

所述中央控制器接收所述前處理及存儲器處理后的第二數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述第二數(shù)據(jù)控制所述第一流量控制器和所述第二流量控制器工作，所述第一流量控制器用于控制硝酸鹽存儲罐中硝酸鹽進(jìn)入到所述發(fā)酵反應(yīng)器中的投加量，所述第二流量控制器用于控制碳源存儲罐中的碳源進(jìn)入到所述發(fā)酵反應(yīng)器的投加量。本實(shí)施例中，所述碳源為葡萄糖，也可以用污泥發(fā)酵產(chǎn)生的易降解有機(jī)物作為替代碳源。所述第一流量控制器和所述第二流量控制器為電磁閥。

本實(shí)施例的一種污泥處理控制系統(tǒng)還包括報(bào)警器，所述報(bào)警器與所述中央控制器連接，所述報(bào)警器用于在所述硝態(tài)氮監(jiān)測器和所述cod監(jiān)測器監(jiān)測到數(shù)據(jù)發(fā)生異常時(shí)報(bào)警。

本實(shí)施例的一種污泥處理控制系統(tǒng)還包括云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器與所述中央控制器連接，所述云端服務(wù)器用于接收所述數(shù)據(jù)監(jiān)測單元的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳遞給控制室，為技術(shù)及維護(hù)人員的調(diào)試、操作提供基礎(chǔ)。

當(dāng)發(fā)酵反應(yīng)器中硝態(tài)氮不足時(shí)，富含硝態(tài)氮的硝化液進(jìn)入到污泥發(fā)酵反應(yīng)器，硝態(tài)氮被反硝化細(xì)菌利用發(fā)酵菌產(chǎn)生的vfa等還原成氮?dú)鈴捏w系中去除，而該過程中污泥本身也得到初步的穩(wěn)定。當(dāng)vfa不足時(shí)，向反應(yīng)器內(nèi)投加碳源，強(qiáng)化系統(tǒng)的反硝化能力，降低的系統(tǒng)的氮負(fù)荷。綜上所述，在一個(gè)反應(yīng)器同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥發(fā)酵和反硝化反應(yīng)，可達(dá)到同步脫氮和污泥減量、穩(wěn)定的效果。具體的操作為：當(dāng)硝態(tài)氮監(jiān)測器中顯示硝態(tài)氮數(shù)值低于15mg/l時(shí)，硝酸鹽寸儲罐的電磁閥打開輸送硝酸鹽至發(fā)酵反應(yīng)器。當(dāng)cod監(jiān)測儀中顯示cod低于100mg/l時(shí)，碳源存儲罐的電磁低打開輸送碳源至發(fā)酵反應(yīng)器。

本實(shí)施例能取得的效果如下：

1、提高城市污泥內(nèi)碳源的開發(fā)效率和使用效率。

污泥消化液含有的cod多為難降解有機(jī)物，要達(dá)到理想的脫氮效果仍需要外加碳源。為進(jìn)一步提高污泥消化液的脫氮效率，污泥發(fā)酵產(chǎn)生的易降解有機(jī)物作為替代碳源，降低污泥消化液脫氮處理的運(yùn)行費(fèi)用，減輕后續(xù)生化處理的壓力。

2、降低氮負(fù)荷

污泥消化液來自污泥厭氧消化過程中產(chǎn)生的上清液和污泥脫水液，其氨氮濃度高，c/n比低，采用常規(guī)處理工藝難以達(dá)到理想的脫氮效果。除此之外，污泥消化液產(chǎn)生的氮負(fù)荷對污水處理廠的出水水質(zhì)有顯著影響，此精確自控工藝可降低污水處理廠氨氮負(fù)荷，起到提高水質(zhì)和節(jié)能降耗的作用。

3、同步脫氮及污泥減量及穩(wěn)定化

通過精確控制，富含硝態(tài)氮的硝化液進(jìn)入到污泥發(fā)酵反應(yīng)器，硝態(tài)氮被反硝化細(xì)菌利用發(fā)酵菌產(chǎn)生的vfa等還原成氮?dú)鈴捏w系中去除，而該過程中污泥本身也得到初步的穩(wěn)定。向反應(yīng)器內(nèi)投加葡萄糖為碳源，反應(yīng)器表現(xiàn)出良好的反硝化能力，綜上所述，在一個(gè)反應(yīng)器同時(shí)實(shí)現(xiàn)污泥發(fā)酵和反硝化反應(yīng)，可達(dá)到同步脫氮和污泥減量、穩(wěn)定的效果。

4、污泥產(chǎn)量減少了10％-20％

通過發(fā)酵產(chǎn)酸及反硝化的過程，系統(tǒng)的污泥產(chǎn)量減少了10％-20％，可以明顯的節(jié)約污泥處置的經(jīng)濟(jì)成本。

本實(shí)施例所述的一種污泥處理控制系統(tǒng)，包括：中央控制器、數(shù)據(jù)前處理及存儲器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)監(jiān)測單元、第一流量控制器、第二流量控制器、報(bào)警器和云端服務(wù)器。本發(fā)明可以監(jiān)測發(fā)酵反應(yīng)器中的水樣數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測到的水樣數(shù)據(jù)可以動(dòng)態(tài)的向發(fā)酵反應(yīng)器分配碳源和硝酸鹽，保證了脫氮效果，又確保了污泥減量化及穩(wěn)定，高效地實(shí)現(xiàn)了全部參數(shù)的精確自動(dòng)控制。本系統(tǒng)能夠提高污泥處理的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，最大程度保證人和環(huán)境的健康安全，還具有遠(yuǎn)程控制功能，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，維護(hù)管理方便。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。