申请日2013.12.05
公开(公告)日2014.04.23
IPC分类号C02F1/46; G05B19/418
摘要
本发明公开了一种污水电化处理过程智能控制系统，包括：前馈模块，用于采集处理前原水水质指标数据并将其进行整合，发送到智能化控制模块;智能化控制模块，用于对原水水质指标数据进行优化运算，选择采取相应的调节参数组合来进行控制;调节参数整合模块，用于对污水电化处理过程所需的参数进行调节;污水电化处理模块，用于进行污水电化处理;测量模块，用于检测处理后水质的指标数据，并将检测结果发送到智能化控制模块。本发明还公开了一种污水电化处理过程智能控制方法。本发明提供的污水电化处理过程智能控制系统和智能控制方法，可以根据待处理水水质变化的不同采取不同的调节参数组合来进行控制，从而提高了被处理废水的质量。
权利要求书
1.一种污水电化处理过程智能控制系统，其特征在于，包括前馈模块、智 能化控制模块、调节参数整合模块、污水电化处理模块和测量模块，其中：
前馈模块，用于在线采集处理前原水水质指标数据，将采集的处理前原水水 质指标数据进行整合，并发送到智能化控制模块;
智能化控制模块，用于根据所述前馈模块发送的处理前原水水质指标数据以 及处理后水质的指标数据，进行在线优化运算，选择采取相应的调节参数组合来 进行控制;
调节参数整合模块，用于根据所述智能化控制模块选择的相应调节参数组 合，对污水电化处理过程所需的参数进行调节;
污水电化处理模块，用于根据所述调节参数整合模块调节的参数，进行污水 电化处理;
测量模块，用于在线检测处理后水质的指标数据，并将检测结果发送到所述 智能化控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种污水电化处理过程智能控制系统，其特征在 于，所述前馈模块在线采集的参数包括：温度、PH值、导电率、浊度、溶氧、 余氯、COD值、SS值、BOD值和NH3-N值。
3.根据权利要求1所述的一种污水电化处理生产过程智能控制系统，其特 征在于，所述智能化控制模块还用于：
对原水水质指标数据进行预处理;
确定辅助变量;
剔除异常数据;
对污水电化处理生产过程实现污水处理设备自动进/出水、生产系统温度、 压力、流量、液位、化学成分进行在线自动检测和控制;
对数据进行数据格式化、标准化。
4.根据权利要求1所述的一种污水电化处理过程智能控制系统，其特征在 于，所述调节参数整合模块，其调节参数组合包括：电量、时间、电压、电流、 频率、波形、电极间距、多重电极、不同材质电极。
5.一种使用如权利要求1所述污水电化处理过程智能控制系统的智能控制 方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)由前馈模块在线采集处理前原水水质指标数据，将采集的处理前原水 水质指标数据进行整合，并发送到智能化控制模块;
(2)由智能化控制模块对前馈模块发送的原水水质指标数据以及测量模块 发送的处理后水质指标数据，进行在线优化运算，选择采取相应的调节参数组合 来进行控制;
(3)由调节参数整合模块根据智能化控制模块选择的相应调节参数组合， 对污水电化处理过程所需的参数进行调节;
(4)由污水电化处理模块根据调节参数整合模块调节的参数，进行污水电 化处理;
(5)由测量模块对处理后水质进行在线检测，获取指标数据，并将检测结 果发送到所述智能化控制模块，由智能化控制模块将检测结果和预设信息进行对 比，并根据偏差作出相应修正。
说明书
一种污水电化处理过程智能控制系统及其智能控制方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种污水电化处理过程智能控制系统及 其智能控制方法。
背景技术
随着国民经济的增长和公众环保意识的增强，污水处理自动化技术迎来了前 所未有的发展机遇。在现有采用电化方法处理污水生产过程中，目前基本沿用以 处理时间长短和简单地调节电压高低或电流大小的方式来控制电化处理的出水 水质，由于该控制方法配置简单粗糙，调节参数单一，且不能对调节对象在生产 过程中水质的复杂变化作出及时有效的响应，故大多存在着污水经电化处理后水 质指标波动大，频次高，生产过程运行不稳定，电化处理效果不可靠，处理成本 高的共性问题。由于这种控制方法配置简单，其所形成的控制品质和性能远不能 满足实际生产的要求，使得污水电化处理生产过程难以实现稳定而有效的控制， 虽然国内有一些实验和专利的报导，却都不能从根本上解决此类问题，所以目前 仍然不能够在污水处理实际生产过程中普及和真正大规模推广应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种在污水处理工艺 过程中达到出水水质稳定、处理生产过程运行稳定、处理成本低，并使电化处理 效果真实可靠的、对控制系统品质和性能大幅度提升的、可以实现污水电化处理 生产过程自动化智能控制的控制系统和控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明一种污水电化处理过程智能控制系统，包括前馈模块、智能化控制模 块、调节参数整合模块、污水电化处理模块和测量模块，其中：
前馈模块，用于采集处理前原水水质指标数据，将采集的处理前原水水质指 标数据进行整合，并发送到智能化控制模块;
智能化控制模块，用于根据所述前馈模块发送的处理前原水水质指标数据以 及测量模块发送的处理后水质指标数据，进行在线优化运算，选择采取相应的调 节参数组合来进行控制;
调节参数整合模块，用于根据所述智能化控制模块选择的相应调节参数组 合，对污水电化处理过程所需的参数进行调节;
污水电化处理模块，用于根据所述调节参数整合模块调节的参数，进行污水 电化处理;
测量模块，用于检测处理后水质的指标数据，并将检测结果发送到所述智能 化控制模块。
进一步地，所述前馈模块的参数包括但不仅限于：温度、PH值、导电率、 浊度、溶氧、余氯、COD值、SS值、BOD值和NH3-N值。
进一步地，所述智能化控制模块还用于：
对原水水质指标数据进行预处理;
确定辅助变量;
剔除异常数据;
对污水电化处理生产过程实现污水处理设备自动进/出水、生产系统温度、 压力、流量、液位、化学成分进行在线自动检测和控制;
对数据进行数据格式化、标准化。
一种污水电化处理过程智能控制方法，包括以下步骤：
(1)由前馈模块采集处理前原水水质指标数据，将采集的处理前原水水质 指标数据进行整合，并发送到智能化控制模块;
(2)由智能化控制模块对前馈模块发送的原水水质指标数据以及测量模块 发送的处理后水质指标数据，进行在线优化运算，选择采取相应的调节参数组合 来进行控制;
(3)由调节参数整合模块根据智能化控制模块选择的相应调节参数组合， 对污水电化处理过程所需的参数进行调节;
(4)由污水电化处理模块根据调节参数整合模块调节的参数，进行污水电 化处理;
(5)由测量模块对处理后水质进行检测，获取指标数据，并将检测结果发 送到所述智能化控制模块，由智能化控制模块将检测结果和预设信息进行对比， 并根据偏差作出相应修正。
本发明与前馈加反馈单回路闭环调节系统的传统方法的区别在于，针对调节 对象的各种干扰，嵌入使用了调节参数整合技术(集电量、电压、电流、频率、 波形、时间、电极间距、多重电极、不同材质的电极等多变量参数的筛选优化组 合)来及时有效地响应克服干扰，这样配置的调节系统既能够跟据电化处理设备 进水的原水水质检测数据(例如：温度、PH值、导电率、浊度、溶氧、余氯、 COD值、SS值、BOD、NH3-N值等)作为前馈参数来进行设定值适时修正，又可 以根据污水处理设备出水的水质检测数据(例如：COD、NH3-N值等及其它所需 要控制的值)作为被调参数进行适时偏差修正，从而达到有效控制的目的。这就 在传统调节方式的基础上，采用新技术的方法进一步丰富和优化了系统配置。
本发明所达到的有益效果是：
(1)在污水电化处理过程中，由于进水水质变化不定，本方法可以根据其 变化，通过对前馈量进行智能化模块运算后，从调节参数整合模块调取相应的、 不同的调节参数组合来进行控制，从而及时有效地克服了进水干扰，结合系统配 置的被调参数闭环控制回路，可以稳定并精确地提高被处理污水的质量，使电化 处理效果真实可靠。
(2)由于采用了污水电化处理自动化智能控制的方法，使得在污水电化处 理生产过程中能够保持生产过程运行稳定、安全、可靠，且可以无人值守连续运 行，所以能够在实际生产中推广应用。
(3)由于采用了污水电化处理自动化智能控制的方法，使得在污水电化处 理生产过程中，通过智能化模块运算后采用调节参数整合模块来采取相应的、不 同的调节方式进行控制，所以比现有简单控制方法更加优越，有效地、有针对性 的控制和降低了污水处理成本。
(4)采用智能化控制模块和调节参数整合模块及原水前馈模块配置成的多 功能闭环调节系统，比传统的前馈加反馈闭环调节系统增加了智能化运算和调节 参数整合模块，进一步优化了传统调节方式的配置，从而提升了调节系统的品质 和性能。
(5)根据污水的排放量及国家规定的相关排放标准，该方法既能适用于各 类污水电化处理设备在生产过程中自动化智能控制的要求，也可以适用于产能大 小不同的模块化组合电化处理设备的生产过程自动化智能控制要求。
(6)由于还适用于连续不间断污水处理工艺过程的自动化智能控制，因此， 可以在现有的和新建的各类污水处理厂得到广泛应用。由于该发明的控制品质和 性能提高，所以污水处理水质指标稳定、生产过程可靠、污水处理成本也会得到 一定程度降低。