專利名稱：通過(guò)變頻調(diào)速在線檢測(cè)活性污泥微生物比耗氧速率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水生物處理過(guò)程中比耗氧速率(SOUR)的快速在線檢測(cè)方法，尤其是能夠進(jìn)行變頻控制和自動(dòng)控制的SBR工藝。所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榛钚晕勰喾ㄉ疃壬锩摰幚砝碚撆c技術(shù)。
背景技術(shù)：
一般來(lái)說(shuō)，采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行供氧的污水處理廠曝氣費(fèi)用占日常運(yùn)行成本中的 50-60%，曝氣階段節(jié)能降耗有很大的潛力和空間。因此越來(lái)越多的污水處理廠特別是SBR 工藝中開始廣泛采用變頻供氧技術(shù)。作為目前污水處理過(guò)程中最有前景的技術(shù)，變頻技術(shù)能夠極大地降低污水處理過(guò)程中曝氣能耗，節(jié)省日常運(yùn)行成本，增強(qiáng)污水日處理能力。SBR 工藝是間歇式活性污泥法污水處理工藝的簡(jiǎn)稱，它的處理裝置只有一個(gè)SBR反應(yīng)池，進(jìn)水、 反應(yīng)、沉淀、排水等步驟均在此反應(yīng)池中進(jìn)行，是一種常規(guī)的活性污泥法污水處理工藝。SBR 工藝具有時(shí)間軸向特性和推動(dòng)力大等優(yōu)點(diǎn)，曝氣過(guò)程耗氧速率變化曲線很有規(guī)律，非常適合作為SBR工藝的過(guò)程控制參數(shù)。作為表征活性污泥微生物活性的重要參數(shù)之一，活性污泥的比耗氧速率(SOUR) 從微生物呼吸速率角度反映活性污泥生理狀態(tài)和基質(zhì)代謝情況。在活性污泥法早期，好氧微生物的呼吸速率就作為檢測(cè)污泥生物活性的參數(shù)，在分析、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行狀況以及處理能力方面獲得廣泛的應(yīng)用。研究和應(yīng)用污水處理系統(tǒng)的OUR檢測(cè)技術(shù)，對(duì)促進(jìn)污水生物處理技術(shù)的發(fā)展，強(qiáng)化和提高污水生物處理系統(tǒng)的運(yùn)行控制，具有十分重要的意義。以前多數(shù)呼吸儀采用溶解氧(DO)傳感器檢測(cè)DO濃度，根據(jù)DO的變化確定呼吸速率。采用DO傳感器的呼吸儀可分為間歇式和連續(xù)式呼吸儀。間歇式呼吸儀操作步驟裝待測(cè)混合液于配備傳感器與分析儀連接的完全封閉的小室，先曝氣至溶解氧濃度接近飽和，再停止曝氣，DO儀記錄小室中溶解氧濃度變化。此變化曲線的斜率即為呼吸速率。檢測(cè)過(guò)程中用磁力攪拌器進(jìn)行混合攪拌。離線測(cè)量具有滯后性，不能實(shí)時(shí)檢測(cè)，在線反饋。而且這些離線測(cè)量方法僅僅用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，而且許多測(cè)量方法要添加抑制劑，影響活性污泥系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，不能作為系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程控制參數(shù)。而連續(xù)式呼吸儀連續(xù)交替檢測(cè)呼吸室進(jìn)、出口處溶解氧濃度。污泥連續(xù)泵入此呼吸室。根據(jù)進(jìn)口和出口溶解氧濃度的差之和停留時(shí)間計(jì)算出呼吸速率。同時(shí)必須假定溶解氧濃度維持穩(wěn)定。但是由于目前在線OUR傳感器費(fèi)用昂貴，運(yùn)行維護(hù)繁瑣，性能不穩(wěn)定，因此目前大部分的實(shí)際污水處理廠很少應(yīng)用在線OUR傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曝氣過(guò)程，而是采用其它類型的傳感器間接指示曝氣過(guò)程的信息。隨著自動(dòng)控制設(shè)備、在線檢測(cè)儀表(DO傳感器、pH傳感器、ORP傳感器)和變頻技術(shù)的開發(fā)和廣泛應(yīng)用，為實(shí)現(xiàn)以鼓風(fēng)機(jī)頻率為基礎(chǔ)在線檢測(cè)活性污泥系統(tǒng)的SOUR創(chuàng)造了有利條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是建立一種快速間接檢測(cè)微生物比耗氧速率(SOUR)的方法，通過(guò)變頻控制鼓風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)恒定溶解氧(DO)技術(shù)而得到的頻率參數(shù)曲線來(lái)間接指示曝氣過(guò)程的比耗氧速率，通過(guò)在各種環(huán)境控制參數(shù)條件下檢測(cè)其穩(wěn)定性，達(dá)到快速檢測(cè)比耗氧速率的目的，實(shí)現(xiàn)SBR工藝的實(shí)時(shí)過(guò)程控制。本發(fā)明在理論推導(dǎo)和反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以SBR工藝為研究對(duì)象，通過(guò)考察鼓風(fēng)機(jī)頻率參數(shù)與微生物比耗氧速率(SOUR)之間存在的相關(guān)性，建立了一個(gè)在線監(jiān)測(cè)活性污泥SOUR的線性關(guān)系式，制定了以SOUR為控制參數(shù)的控制策略?；钚晕勰嗟腟OUR曲線特征可以有效地指示生化反應(yīng)進(jìn)程，一旦拐點(diǎn)出現(xiàn)，控制系統(tǒng)根據(jù)收到的模擬量反饋信號(hào)做出判斷，將控制信號(hào)傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)，直接關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)。本發(fā)明的反應(yīng)器設(shè)備(圖1)，包括反應(yīng)器系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)；反應(yīng)器系統(tǒng)包括SBR反應(yīng)器1、鼓風(fēng)機(jī)2 ；鼓風(fēng)機(jī)2與SBR反應(yīng)器1底部的曝氣管 3相連，曝氣管3與鼓風(fēng)機(jī)2之間設(shè)置進(jìn)氣閥門4 ；自動(dòng)控制系統(tǒng)包括DO傳感器、溫度傳感器、污泥濃度傳感器、DO測(cè)定儀、污泥濃度測(cè)定儀、過(guò)程控制器和計(jì)算機(jī)；DO傳感器5通過(guò)數(shù)據(jù)線與DO測(cè)定儀6相連后與過(guò)程控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入接口 11連接，DO測(cè)定儀6與變頻器7相連，變頻器7同時(shí)與鼓風(fēng)機(jī)2、過(guò)程控制器13的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入接口 11連接，過(guò)程控制器13的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出接口 12與計(jì)算機(jī) 14相連；由計(jì)算機(jī)14發(fā)出的控制指令通過(guò)輸出總線控制鼓風(fēng)機(jī)2 ；變頻器7采集鼓風(fēng)機(jī)2 頻率信號(hào)變化，過(guò)程控制器13中集成的邏輯程序根據(jù)變頻器7反饋的在線頻率信號(hào)、溫度傳感器8反饋的溫度信號(hào)和污泥濃度傳感器9反饋的污泥濃度信號(hào)計(jì)算SBR反應(yīng)器1內(nèi)微生物的實(shí)時(shí)比耗氧速率，獲得的實(shí)時(shí)比耗氧速率數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線反饋給計(jì)算機(jī)14，從而在計(jì)算機(jī)14的軟件界面上顯示出來(lái)，最終實(shí)現(xiàn)曝氣階段微生物比耗氧速率的在線檢測(cè)。本發(fā)明的方法如下I) SBR反應(yīng)器進(jìn)水完成之后，鼓風(fēng)機(jī)開始曝氣，變頻器根據(jù)DO測(cè)定儀反饋的DO信號(hào)和和鼓風(fēng)機(jī)反饋的頻率信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制，控制曝氣階段DO保持恒定；II)過(guò)程控制器內(nèi)邏輯程序集成了比耗氧速率與頻率兩者之間的線性關(guān)系式 SOURt = η X ft+ λ ；其中SOUIit為t時(shí)刻的比耗氧速率，單位為mg02/gMLVSS. h，ft為t時(shí)刻的頻率值，T為水溫，單位為。C，T在15 30°C范圍內(nèi)，η = MLVSS/2000 ； λ = α X β Xk, 其中α = S0sat-S0, S。sat為T°C時(shí)水中飽和溶解氧值，S。為溶解氧測(cè)定儀顯示的溶解氧值， β = exp (T-20/T), k值在1.0 2. 5范圍內(nèi)，溫度為15°C時(shí)k值為1. 0，溫度每升高1°C， k值在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加0. l，k值的選取對(duì)線性關(guān)系式的影響不大。過(guò)程控制器將污泥濃度傳感器反饋的信號(hào)通過(guò)計(jì)算獲得揮發(fā)性污泥濃度值，從而確定η ；根據(jù)SBR反應(yīng)器內(nèi)水溫信號(hào)和變頻控制恒定溶解氧的濃度信號(hào)確定傳質(zhì)推動(dòng)力因子α和β值，繼而計(jì)算出入值。確立比耗氧速率與頻率之間的線性關(guān)系式之后，變頻器每隔相同的時(shí)間間隔采集頻率信號(hào)，過(guò)程控制器根據(jù)頻率信號(hào)計(jì)算出在線比耗氧速率，比耗氧速率信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)繪制比耗氧速率的曲線，比耗氧速率曲線會(huì)出現(xiàn)指示曝氣終點(diǎn)的拐點(diǎn)(見圖2)；III)計(jì)算機(jī)在曝氣開始至少60分鐘以后開始識(shí)別拐點(diǎn)，比耗氧速率拐點(diǎn)一旦出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)將控制變量傳遞給過(guò)程控制器；IV)過(guò)程控制器將控制變量經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)；
V)控制信號(hào)通過(guò)輸出總線傳遞給鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)曝氣停止。本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)在線檢測(cè)，響應(yīng)速度快，可以作為控制生化反應(yīng)進(jìn)程的控制參數(shù)，準(zhǔn)確控制生化反應(yīng)的進(jìn)程，節(jié)能降耗。I)S0UR的檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)便、快速和響應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)頻率在線檢測(cè)該指標(biāo)，可及時(shí)反饋曝氣階段的運(yùn)行信息。II)自動(dòng)化程度高，采用可編程控制器PLC控制，根據(jù)反饋的頻率信號(hào)，可以快速計(jì)算出在線SOUR值。III)運(yùn)行穩(wěn)定，在線檢測(cè)的結(jié)果可靠，重現(xiàn)性好。頻率信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)，測(cè)量結(jié)果在不同條件下具有較好的重現(xiàn)性。


圖1本發(fā)明裝置示意圖。圖2S0UR在線檢測(cè)結(jié)果圖。圖1中，I-SBR反應(yīng)器；2-鼓風(fēng)機(jī)；3-曝氣管；4-進(jìn)氣閥門；5_D0傳感器；6_D0測(cè)定儀；7-變頻器；8-溫度傳感器；9-污泥濃度傳感器；10-污泥濃度檢測(cè)器；11-信號(hào)輸入接口 ；12-信號(hào)輸出接口 ； 13-過(guò)程控制器；14-計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例，結(jié)合圖1，圖2說(shuō)明本發(fā)明方法的運(yùn)行操作工序。以某大學(xué)家屬區(qū)排放的生活污水作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象(pH = 6. 8 7. 8，COD = 160. 5 319. 8mg/L, NH4+-N = 40 80mg/L.所選擇的SBR反應(yīng)器有效體積為7m3，每周期進(jìn)水為 2. 7m3,反應(yīng)器內(nèi)混合液的COD濃度維持在190 M0mg/L，NH4+_N濃度在30 40mg/L，溫度為15°C。外加碳源采用體積分?jǐn)?shù)為95%乙醇。具體過(guò)程如下I)比耗氧速率與頻率之間線性關(guān)系式的確定當(dāng)系統(tǒng)條件(反應(yīng)器尺寸，曝氣裝置類型，溫度，氣壓)穩(wěn)定的時(shí)候，Ku的變化主要與曝氣量的變化相關(guān)，而變頻控制DO的過(guò)程中曝氣量的變化主要由鼓風(fēng)機(jī)的頻率參數(shù)f來(lái)進(jìn)行衡量和指示，SOUR可以由以下數(shù)學(xué)方程式表示SOURt = η X ft+ λ其中SOUIit為t時(shí)刻的比耗氧速率，單位為mg02/gMLVSS. h)，ft為t時(shí)刻的頻率值，η為污泥濃度修正因子，η = MLVSS/2000 ； λ = α Χ β Xk，其中α為傳質(zhì)常數(shù)，α = S0sat-S0, β為溫度修正因子，β = exp (T-20/T)，k為常數(shù)，其值在1. O 2. 5范圍內(nèi)。過(guò)程控制器13將污泥濃度傳感器9所反饋的信號(hào)經(jīng)過(guò)處理獲得揮發(fā)性污泥濃度值MLVSS信號(hào)之后，污泥濃度修正因子n = MLVSS/2000 = 2000/2000 = 1 ；過(guò)程控制器采集溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)，溫度為15°C，從計(jì)算機(jī)14中數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取15°C時(shí)水中飽和溶解氧濃度， 該飽和溶解氧濃度為S。sat，其值為10. 15mg/L, DO傳感器反饋的DO信號(hào)為S。，其值為^ig/ L，計(jì)算出α = S0sat-S0 = 7. 15 ；過(guò)程控制器13根據(jù)溫度傳感器8反饋的溫度信號(hào)計(jì)算出 β = exp (T-20/T) = 0. 72，根據(jù)溫度的大小選定k為1. O。當(dāng)溫度為15°C時(shí)，確定頻率與比耗氧速率之間線性關(guān)系式如下SOURt = 1 Xft+7. 15X0. 72X1.0 = ft+5. 18。II)SBR工藝的實(shí)時(shí)控制
1)進(jìn)水生活污水進(jìn)入到SBR反應(yīng)器1，進(jìn)水階段持續(xù)15分鐘，進(jìn)水量為2. 7m3。2)曝氣進(jìn)水結(jié)束后，變頻器7通過(guò)控制鼓風(fēng)機(jī)2的轉(zhuǎn)速快慢開始對(duì)SBR反應(yīng)器進(jìn)行變頻控制，維持曝氣階段溶解氧濃度恒定在3. Omg/L左右，此時(shí)系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)。過(guò)程控制器開始采集DO傳感器5、溫度傳感器8和污泥濃度傳感器9反饋的信號(hào)，根據(jù)這些傳感器的信號(hào)確定比耗氧速率與頻率之間的線性關(guān)系式。如果DO信號(hào)、溫度信號(hào)和污泥濃度信號(hào)與上一周期的信號(hào)有偏差的話，過(guò)程控制器對(duì)線性關(guān)系式進(jìn)行相應(yīng)的修正。曝氣階段異養(yǎng)菌首先進(jìn)行去除水中有機(jī)物的反應(yīng)，然后氨氧化菌進(jìn)行氨氧化反應(yīng)。曝氣開始至少60分鐘之后，變頻器每隔10秒采集一次鼓風(fēng)機(jī)的頻率信號(hào)，過(guò)程控制器可以獲得頻率的實(shí)時(shí)信號(hào)。 控制器先對(duì)頻率信號(hào)進(jìn)行濾波和比較運(yùn)算之后，再根據(jù)比耗氧速率和頻率參數(shù)的線性關(guān)系式計(jì)算出SOUR信號(hào)值，線性關(guān)系式為SOUIit = ft+5. 18，其中ft為t時(shí)刻鼓風(fēng)機(jī)的頻率值。 過(guò)程控制器將SOUR信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過(guò)分析計(jì)算發(fā)出是否停鼓風(fēng)機(jī)的控制指令，同時(shí)將控制指令經(jīng)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)再傳輸給鼓風(fēng)機(jī)。當(dāng)氨氧化反應(yīng)結(jié)束時(shí)微生物不再耗氧時(shí)，SOUR曲線會(huì)出現(xiàn)一個(gè)嘲點(diǎn)’，表現(xiàn)為SOUR值急劇下降，SOUR 曲線一階導(dǎo)數(shù)由正變負(fù)，此狀態(tài)維持5分鐘，計(jì)算機(jī)14通過(guò)過(guò)程控制器13發(fā)出控制指令關(guān)閉鼓風(fēng)機(jī)，曝氣停止，結(jié)果如圖2所示。3)加碳源反硝化加藥泵啟動(dòng)，加入400ml體積分?jǐn)?shù)為95%的乙醇作為SBR系統(tǒng)反硝化碳源，同時(shí)攪拌60分鐘，設(shè)定時(shí)間達(dá)到之后，計(jì)算機(jī)控制過(guò)程控制器發(fā)出控制指令關(guān)閉攪拌器，反硝化停止。4)沉淀SBR系統(tǒng)在該階段的時(shí)間設(shè)定為120分鐘，此時(shí)進(jìn)水閥門、進(jìn)氣閥門和排水閥門均關(guān)閉。5)排水沉淀設(shè)定時(shí)間到之后，潷水器開啟，系統(tǒng)自動(dòng)排水，時(shí)間設(shè)定為30分鐘，排水結(jié)束后，關(guān)閉潷水器。6)閑置階段該階段根據(jù)需要設(shè)定閑置時(shí)間為4小時(shí)，排泥時(shí)間為10分鐘，在過(guò)程控制器的調(diào)節(jié)下開啟排泥泵，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的排泥時(shí)間后，關(guān)閉排泥泵；當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定閑置時(shí)間4小時(shí)后，系統(tǒng)停止運(yùn)行或進(jìn)入下一個(gè)周期。從應(yīng)用本發(fā)明方法得到的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，系統(tǒng)的響應(yīng)速度快，反應(yīng)靈敏，根據(jù)變頻器每隔相同的時(shí)間間隔所反饋的頻率信號(hào)可以快速測(cè)定曝氣階段微生物的比耗氧速率，同時(shí)計(jì)算機(jī)可以根據(jù)過(guò)程控制器反饋的信號(hào)實(shí)時(shí)繪出SOUR的變化曲線；而離線呼吸儀(檢測(cè)過(guò)程參考背景技術(shù))需要花費(fèi)10-20分鐘時(shí)間才能獲得SOUR值，因此本發(fā)明解決了離線測(cè)量方法響應(yīng)速度慢，有滯后性的問(wèn)題；同時(shí)也在一定程度上克服了在線SOUR測(cè)定方法的維護(hù)繁瑣，穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。另外，通過(guò)在線檢測(cè)的SOUR曲線，可以獲得系統(tǒng)不同時(shí)刻的微生物生化反應(yīng)狀態(tài)，同時(shí)計(jì)算機(jī)上繪制的SOUR曲線在氨氧化終點(diǎn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)拐點(diǎn)(如圖2)，基于以上信息，通過(guò)過(guò)程控制器反饋控制指令給鼓風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，本發(fā)明為變頻控制溶解氧條件下以SOUR為參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。
權(quán)利要求
1.通過(guò)變頻調(diào)速在線檢測(cè)活性污泥微生物比耗氧速率的方法，所應(yīng)用的檢測(cè)設(shè)備包括反應(yīng)器系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)；反應(yīng)器系統(tǒng)包括SBR反應(yīng)器、鼓風(fēng)機(jī)；鼓風(fēng)機(jī)與SBR反應(yīng)器底部的曝氣管相連，曝氣管與鼓風(fēng)機(jī)之間設(shè)置進(jìn)氣閥門；自動(dòng)控制系統(tǒng)包括溶解氧傳感器、溫度傳感器、污泥濃度傳感器、污泥濃度測(cè)定儀、溶解氧測(cè)定儀、變頻器、過(guò)程控制器和計(jì)算機(jī)；溶解氧傳感器通過(guò)數(shù)據(jù)線與溶解氧測(cè)定儀相連后與過(guò)程控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入接口連接，溶解氧測(cè)定儀與變頻器相連，變頻器同時(shí)與鼓風(fēng)機(jī)、過(guò)程控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸入接口連接，過(guò)程控制器的數(shù)據(jù)信號(hào)輸出接口與計(jì)算機(jī)相連；由計(jì)算機(jī)發(fā)出的控制指令通過(guò)輸出總線控制鼓風(fēng)機(jī)；變頻器采集鼓風(fēng)機(jī)頻率信號(hào)變化，過(guò)程控制器里集成的邏輯程序根據(jù)變頻器反饋的在線頻率信號(hào)、溫度傳感器反饋的溫度信號(hào)和污泥濃度傳感器反饋的污泥濃度信號(hào)計(jì)算SBR反應(yīng)器內(nèi)微生物的實(shí)時(shí)比耗氧速率，獲得的實(shí)時(shí)比耗氧速率數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線反饋給計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)的軟件界面上顯示；其特征在于，包括以下步驟I)SBR反應(yīng)器進(jìn)水完成之后，鼓風(fēng)機(jī)開始曝氣，變頻器根據(jù)溶解氧測(cè)定儀反饋的溶解氧信號(hào)和和鼓風(fēng)機(jī)反饋的頻率信號(hào)進(jìn)行閉環(huán)控制，控制曝氣階段溶解氧為一定值；II)過(guò)程控制器內(nèi)邏輯程序集成了比耗氧速率與頻率兩者之間的線性關(guān)系式S0URt =η Xft+λ ；其中SOURt為t時(shí)刻的比耗氧速率，單位為mg02/gMLVSS. h，ft為t時(shí)刻的頻率值，T為水溫，單位為。C，T在15 30°C范圍內(nèi)，η = MLVSS/2000 ； λ = α X β Xk，其中α = S。sat-S。，S。sat)()rC時(shí)水中飽和溶解氧值，S。為溶解氧測(cè)定儀顯示的溶解氧值，β = eXp(T-20/T)，k值在1. 0 2. 5范圍內(nèi)，溫度為15°C時(shí)k值為1. 0，溫度每升高l°C，k值在原來(lái)的基礎(chǔ)上增加0. 1，過(guò)程控制器將污泥濃度傳感器反饋的信號(hào)通過(guò)計(jì)算獲得揮發(fā)性污泥濃度值，從而確定η ；根據(jù)SBR反應(yīng)器內(nèi)水溫信號(hào)和變頻控制恒定溶解氧的濃度信號(hào)確定傳質(zhì)推動(dòng)力因子α和β值，繼而計(jì)算出λ值；確立比耗氧速率與頻率之間的線性關(guān)系式之后，變頻器每隔相同的時(shí)間間隔采集頻率信號(hào)，過(guò)程控制器根據(jù)頻率信號(hào)計(jì)算出在線比耗氧速率，比耗氧速率信號(hào)反饋給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)繪制比耗氧速率的曲線，比耗氧速率曲線會(huì)出現(xiàn)指示曝氣終點(diǎn)的拐點(diǎn)；III)計(jì)算機(jī)在曝氣開始至少60分鐘以后開始識(shí)別拐點(diǎn)，比耗氧速率拐點(diǎn)一旦出現(xiàn)，計(jì)算機(jī)將控制變量傳遞給過(guò)程控制器；IV)過(guò)程控制器將控制變量經(jīng)過(guò)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)；控制信號(hào)通過(guò)輸出總線傳遞給鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)曝氣停止。
全文摘要
通過(guò)變頻調(diào)速在線檢測(cè)活性污泥微生物比耗氧速率的方法涉及污水生物處理過(guò)程中一種過(guò)程控制參數(shù)的快速在線檢測(cè)方法。現(xiàn)有的耗氧速率檢測(cè)方法在線檢測(cè)大多存在費(fèi)用昂貴，存在滯后性，準(zhǔn)確度不高，維護(hù)困難等缺點(diǎn)。本發(fā)明方法主要利用鼓風(fēng)機(jī)變頻控制溶解氧的過(guò)程中得到的在線頻率參數(shù)來(lái)監(jiān)測(cè)SBR工藝曝氣階段比耗氧速率變化，從而獲得曝氣過(guò)程中微生物比耗氧速率曲線的拐點(diǎn)，自動(dòng)控制系統(tǒng)在線識(shí)別出拐點(diǎn)之后，發(fā)出控制指令控制曝氣裝置停止，避免過(guò)量曝氣，節(jié)省曝氣階段的能耗。本發(fā)明方法具有響應(yīng)速度快，在線檢測(cè)，操作方便，成本低，運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G05B19/05GK102183910SQ201010579870
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者楊培, 楊慶, 王淑瑩, 霍明昕, 顧升波 申請(qǐng)人:北京工業(yè)大學(xué)