公布日：2023.10.20
申请日：2023.07.17
分类号：C02F3/28(2023.01)I;G06F17/11(2006.01)I;G06F17/18(2006.01)I;C02F3/30(2023.01)I
摘要
本发明提供一种基于水解酸化的活性初沉池控制方法及污水处理系统，涉及初沉池排泥控制技术领域，包括：获取初沉池的当前污泥深度和当前污泥浓度；根据排泥周期、污泥停留时间设定值、污泥层界面上层的污泥浓度、当前污泥深度和当前污泥浓度计算排泥泵的初始运行时间；获取初沉池的当前pH值，并将当前pH值与设定pH值进行对比，当当前pH值大于设定PH值时，将污泥停留时间设定值减少污泥停留时间改变值形成第一修正污泥停留时间值；根据排泥周期、第一修正污泥停留时间值、污泥层界面上层的污泥浓度、当前污泥深度和当前污泥浓度计算排泥泵的第一修正运行时间；能够实现活性初沉池的精准排泥控制。
权利要求书
1.一种基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，包括为设定初沉池的排泥周期、污泥停留时间设定值和污泥层界面上层的污泥浓度；获取所述初沉池的当前污泥深度和当前污泥浓度；根据所述排泥周期、所述污泥停留时间设定值、所述污泥层界面上层的污泥浓度、所述当前污泥深度和所述当前污泥浓度利用下述公式一计算排泥泵的初始运行时间；
其中，T为污泥停留时间设定值；SRT为污泥停留时间设定值；H为当前污泥深度；S为初沉池的底面积；Qp为排泥泵流量；tp为排泥泵的初始运行时间；M1为污泥层界面上层的污泥浓度；M为当前污泥浓度；获取所述初沉池的当前pH值，并将所述当前pH值与设定pH值进行对比，当所述当前pH值不大于所述设定pH值时，执行排泥泵的初始运行时间，当所述当前pH值大于所述设定pH值时，将所述污泥停留时间设定值减少污泥停留时间改变值形成第一修正污泥停留时间值；根据所述排泥周期、第一修正污泥停留时间值、所述污泥层界面上层的污泥浓度、所述当前污泥深度和所述当前污泥浓度利用下述公式二计算排泥泵的第一修正运行时间；
其中，ΔSRT为污泥停留时间改变值；tp’为排泥泵的第一修正运行时间。2.根据权利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，在获取所述初沉池的当前pH值，并将所述当前pH值与设定pH值进行对比的同时，还包括：获取所述初沉池的当前甲烷含量值，并将所述当前甲烷含量值与所述设定甲烷含量值进行对比，当所述当前pH值不大于所述设定pH值，且所述当前甲烷含量值不大于所述设定甲烷含量值时，执行排泥泵的初始运行时间；当所述当前pH值大于所述设定pH值，且所述当前甲烷含量值不大于所述设定甲烷含量值时，执行排泥泵的第一修正运行时间；当所述当前pH值不大于所述设定pH值且所述当前甲烷含量值大于所述设定甲烷含量值时，执行排泥泵的第一修正运行时间。3.根据权利要求2所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，当所述当前pH值大于所述设定pH值，且当所述当前甲烷含量值大于所述设定甲烷含量值时，利用下述公式三对所述污泥停留时间改变值进行修正，获得污泥停留时间改变修正值；
其中，pH为当前pH值；pHB为设定pH值；CH4为当前甲烷含量值；C为设定甲烷含量值；利用下述公式四计算排泥泵的第二修正运行时间，并执行排泥泵的第二修正运行时间；
其中，tp’为排泥泵的第一修正运行时间；tp为排泥泵的初始运行时间；ΔSRT’污泥停留时间改变修正值；SRT为污泥停留时间设定值。
4.根据权利要求2所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，当所述当前pH值不大于所述设定pH值，且所述当前甲烷含量值不大于所述设定甲烷含量值时，还包括：将所述当前污泥深度与设定污泥深度进行对比，当所述当前污泥深度不大于所述设定污泥深度时，执行排泥泵的初始运行时间；当所述当前污泥深度大于所述设定污泥深度时，将所述排泥泵的初始运行时间增加初始运行时间改变值，获得排泥泵的初始运行时间修正值，并执行排泥泵的初始运行时间修正值。
5.根据权利要求4所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，在将所述当前污泥深度与设定污泥深度进行对比并执行相应的排泥泵的运行时间后，还包括：将所述当前污泥浓度与设定污泥浓度进行对比，当所述当前污泥浓度不小于所述设定污泥浓度时，继续执行将所述当前污泥深度与设定污泥深度进行对比并执行的相应的排泥泵的运行时间；当所述当前污泥浓度小于所述设定污泥浓度时，控制排泥泵停止运行，直至下一个排泥周期再启动。
6.根据权利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，所述污泥层界面上层的污泥浓度设定为8000mg/L-10000mg/L。
7.根据权利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，获取所述初沉池的当前污泥深度和当前污泥浓度包括：在所述初沉池内设置泥位计和在所述排泥泵的输出端设置污泥浓度计。
8.根据权利要求1所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，所述获取所述初沉池的当前pH值包括：在所述初沉池内设置pH在线检测仪表。
9.根据权利要求2所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法，其特征在于，所述获取所述初沉池的当前甲烷含量值包括：在所述初沉池内设置集气装置，将气体成分测定仪与所述集气装置连接，利用所述气体成分测定仪检测所述当前甲烷含量值。
10.一种污水处理系统，其特征在于，包括：依次连接的活性初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；所述活性初沉池连接有循环管路和排泥管路，所述循环管路上设置有污泥循环泵，所述排泥管路上设置有排泥泵和污泥浓度计，所述活性初沉池内设置有pH在线检测仪表、泥位计和集气装置，所述集气装置连接有气体成分测定仪；控制单元，与所述排泥泵、污泥浓度计、所述pH在线检测仪表、所述泥位计和所述气体成分测定仪连接，所述控制单元用于执行根据权利要求1-9任一项所述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种基于水解酸化的活性初沉池控制方法及污水处理系统，解决现有技术中缺乏活性初沉池中污泥水解酸化的系统化控制，人为控制排泥泵的排泥时间，耗费人力且精准度低的问题。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于水解酸化的活性初沉池控制方法，包括：
设定初沉池的排泥周期、污泥停留时间设定值和污泥层界面上层的污泥浓度；
获取所述初沉池的当前污泥深度和当前污泥浓度；
根据所述排泥周期、所述污泥停留时间设定值、所述污泥层界面上层的污泥浓度、所述当前污泥深度和所述当前污泥浓度利用下述公式一计算排泥泵的初始运行时间；
其中，T为污泥停留时间设定值；SRT为污泥停留时间设定值；H为当前污泥深度；S为初沉池的底面积；Qp为排泥泵流量；tp为排泥泵的初始运行时间；M1为污泥层界面上层的污泥浓度；M为当前污泥浓度；
获取所述初沉池的当前pH值，并将所述当前pH值与设定pH值进行对比，当所述当前pH值不大于所述设定pH值时，执行排泥泵的初始运行时间，当所述当前pH值大于所述设定pH值时，将所述污泥停留时间设定值减少污泥停留时间改变值形成第一修正污泥停留时间值；
根据所述排泥周期、第一修正污泥停留时间值、所述污泥层界面上层的污泥浓度、所述当前污泥深度和所述当前污泥浓度利用下述公式二计算排泥泵的第一修正运行时间；
其中，ΔSRT为污泥停留时间改变值；tp’为排泥泵的第一修正运行时间。
可选地，在获取所述初沉池的当前pH值，并将所述当前pH值与设定pH值进行对比的同时，还包括：
获取所述初沉池的当前甲烷含量值，并将所述当前甲烷含量值与所述设定甲烷含量值进行对比，当所述当前pH值不大于所述设定pH值，且所述当前甲烷含量值不大于所述设定甲烷含量值时，执行排泥泵的初始运行时间；当所述当前pH值大于所述设定pH值，且所述当前甲烷含量值不大于所述设定甲烷含量值时，执行排泥泵的第一修正运行时间；当所述当前pH值不大于所述设定pH值且所述当前甲烷含量值大于所述设定甲烷含量值时，执行排泥泵的第一修正运行时间。
可选地，当所述当前pH值大于所述设定pH值，且当所述当前甲烷含量值大于所述设定甲烷含量值时，利用下述公式三对所述污泥停留时间改变值进行修正，获得污泥停留时间改变修正值；
其中，pH为当前pH值；pHB为设定pH值；CH4为当前甲烷含量值；C为设定甲烷含量值；
利用下述公式四计算排泥泵的第二修正运行时间，并执行排泥泵的第二修正运行时间；
其中，tp’为排泥泵的第一修正运行时间；tp为排泥泵的初始运行时间；ΔSRT’污泥停留时间改变修正值；SRT为污泥停留时间设定值。
可选地，当所述当前pH值不大于所述设定pH值，且所述当前甲烷含量值不大于所述设定甲烷含量值时，还包括：
将所述当前污泥深度与设定污泥深度进行对比，当所述当前污泥深度不大于所述设定污泥深度时，执行排泥泵的初始运行时间；当所述当前污泥深度大于所述设定污泥深度时，将所述排泥泵的初始运行时间增加初始运行时间改变值，获得排泥泵的初始运行时间修正值，并执行排泥泵的初始运行时间修正值。
可选地，在将所述当前污泥深度与设定污泥深度进行对比并执行相应的排泥泵的运行时间后，还包括：
将所述当前污泥浓度与设定污泥浓度进行对比，当所述当前污泥浓度不小于所述设定污泥浓度时，继续执行将所述当前污泥深度与设定污泥深度进行对比并执行的相应的排泥泵的运行时间；当所述当前污泥浓度小于所述设定污泥浓度时，控制排泥泵停止运行，直至下一个排泥周期再启动。
可选地，所述污泥层界面上层的污泥浓度设定为8000mg/L-10000mg/L。
可选地，获取所述初沉池的当前污泥深度和当前污泥浓度包括：在所述初沉池内设置泥位计和在所述排泥泵的输出端设置污泥浓度计。
可选地，所述获取所述初沉池的当前pH值包括：在所述初沉池内设置pH在线检测仪表。
可选地，所述获取所述初沉池的当前甲烷含量值包括：在所述初沉池内设置集气装置，将气体成分测定仪与所述集气装置连接，利用所述气体成分测定仪检测所述当前甲烷含量值。
本发明还提供一种污水处理系统，包括：
依次连接的活性初沉池、厌氧池、缺氧池、好氧池和二沉池；
所述活性初沉池连接有循环管路和排泥管路，所述循环管路上设置有污泥循环泵，所述排泥管路上设置有排泥泵和污泥浓度计，所述活性初沉池内设置有pH在线检测仪表、泥位计和集气装置，所述集气装置连接有气体成分测定仪；
控制单元，与所述排泥泵、污泥浓度计、所述pH在线检测仪表、所述泥位计和所述气体成分测定仪连接，所述控制单元用于执行上述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法。
本发明提供一种基于水解酸化的活性初沉池控制方法及污水处理系统，其有益效果在于：该基于水解酸化的活性初沉池控制方法利用公式一根据排泥周期、污泥停留时间设定值、污泥层界面上层的污泥浓度、当前污泥深度和当前污泥浓度等参数对排泥泵的初始运行时间进行计算，获得更加有利于在初沉池中维持水解酸化反应阶段的排泥泵的初始运行时间；并且根据初沉池的当前pH值与设定pH值的对比，在当前pH值不利于在初沉池中维持水解酸化反应阶段时，修正污泥停留时间设定值，利用第一修正污泥停留时间值在公式二中计算排泥泵的第一修正运行时间，进一步对初沉池的排泥时间进行控制，使其更加有利于在初沉池中维持水解酸化反应阶段；另外，该污水处理系统具有用于执行上述的基于水解酸化的活性初沉池控制方法的控制单元，能够方便地实现自动控制。
（发明人：王佳伟;樊鹏超;焦二龙;袁星;孟晓宇;李彤;韩军;张海龙;刘垚;程晓菁;屈格非）