本發(fā)明涉及污水處理，特別是涉及一種臭氧投加量的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、常見的污水處理工藝是通過利用臭氧的強氧化性達到去除化學(xué)需氧量(簡稱：cod)的目的。在整個污水處理的過程中，除去cod需要消耗臭氧，若想維持臭氧池中的cod濃度穩(wěn)定，必須通過持續(xù)投加來補充臭氧，使排放cod濃度維持在一個合理的水平。由于來水的cod濃度不同，因此臭氧投加量也要實時變化，才能保證處理的效果。

2、實時確定臭氧投加量時需要考慮設(shè)備結(jié)構(gòu)、水質(zhì)水量、混合效率以及水溫等因素互相影響，因此準確自動投加臭氧需要將水處理工藝與臭氧制造技術(shù)相結(jié)合，這導(dǎo)致基于臭氧的污水處理系統(tǒng)的制造和運行成本增加；同時，在基于臭氧的污水處理系統(tǒng)應(yīng)用中用戶、施工單位、制造單位的分離難以形成有效信息和經(jīng)驗共享，加上每個臭氧催化氧化項目處理的水質(zhì)差異，制造廠要實現(xiàn)自動化的工藝優(yōu)化難度加大；進而導(dǎo)致現(xiàn)有基于臭氧的污水處理系統(tǒng)重臭氧投加量由人工進行經(jīng)驗性的模糊控制。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的在于，提供一種臭氧投加量的控制系統(tǒng)。

2、本發(fā)明所述臭氧投加量的控制系統(tǒng)的詳細技術(shù)方案如下。

3、一種臭氧投加量的控制系統(tǒng)，包括：臭氧發(fā)生器、檢測模塊、閥模塊和控制器，

4、臭氧發(fā)生器，制備臭氧；

5、檢測模塊，包括流量計、cod檢測儀，其中，流量計檢測進入臭氧催化氧化反應(yīng)器的進水流量；cod檢測儀檢測進入臭氧催化氧化反應(yīng)器的原水的進水cod濃度值、及經(jīng)臭氧催化氧化反應(yīng)器處理的出水cod濃度值；

6、閥模塊，包括采樣閥及臭氧投加閥，其中，采樣閥控制進入cod檢測儀的原水進水量、及從臭氧催化氧化反應(yīng)器進入cod檢測儀的待測樣液量；臭氧投加閥用于控制進入臭氧催化氧化反應(yīng)器的臭氧量；

7、控制器，與閥模塊、檢測模塊、臭氧發(fā)生器電連接和/或通訊連接；

8、所述控制器通過下述方法獲得所需臭氧量進而控制臭氧發(fā)生器的制臭氧量：

9、獲取當前時刻進水cod濃度值，并比較所述當前時刻進水cod濃度值與設(shè)定的高濃度閾值、低濃度閾值的關(guān)系：

10、若當前時刻進水cod濃度值大于高濃度閾值，則采用目標cod去除率調(diào)整模式，根據(jù)獲取的當前時刻進水cod濃度值、當前時刻出水cod濃度值、設(shè)定的目標出水cod濃度值、當前時刻進水流量計算當前時刻所需臭氧量；

11、若當前時刻進水cod濃度值小于等于高濃度閾值且大于等于低濃度閾值，則采用單位水量定投臭氧量調(diào)整模式，根據(jù)獲取的當前時刻進水流量、系統(tǒng)運行統(tǒng)計的單位水量定投臭氧量的比值均值計算當前時刻所需臭氧量；

12、若當前時刻進水cod濃度值小于低濃度閾值，則采用出水cod濃度值調(diào)整模式，根據(jù)獲取的當前時刻進水cod濃度值、當前時刻出水cod濃度值、當前時刻進水流量、設(shè)定的目標出水cod濃度值及濃度修正系數(shù)α計算當前時刻所需臭氧量。

13、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明將臭氧催化氧化水處理工藝及臭氧制備工藝相結(jié)合，通過比較當前時刻進水cod濃度值與設(shè)定的高濃度閾值、低濃度閾值的關(guān)系，判斷當前時刻進水cod濃度值屬于高濃度、中濃度還是低濃度，并根據(jù)其所屬的不同濃度范圍，采用不同的方式計算所需臭氧量，控制臭氧發(fā)生器制備所需臭氧量投加入臭氧催化氧化反應(yīng)器。該方法可有效的提高臭氧的利用率，避免人工投加、不區(qū)分濃度的投加方式造成的臭氧浪費，或臭氧投加不足造成的出水cod濃度不合格的問題，同時，降低污水處理的運行成本。

14、進一步地，所述目標cod去除率調(diào)整模式具體為：

15、獲取當前時刻出水cod濃度值，根據(jù)所述當前時刻進水cod濃度值、當前時刻出水cod濃度值計算當前時刻cod去除率，判斷所述當前時刻cod去除率是否小于等于設(shè)定的目標cod去除率：

16、若為是，持續(xù)獲取下一時刻進水cod濃度值；

17、若為否，獲取當前時刻進水流量，根據(jù)所述當前時刻進水cod濃度值、當前時刻出水cod濃度值、設(shè)定的目標出水cod濃度值、當前時刻進水流量計算當前時刻所需臭氧量，并持續(xù)獲取下一時刻進水cod濃度值。

18、進一步地，當前時刻cod去除率滿足：

19、

20、式中：rt表示當前時刻cod去除率，表示當前時刻進水cod濃度值，表示當前時刻出水cod濃度值；

21、目標cod去除率滿足：

22、

23、式中：rtarget表示目標cod去除率，表示系統(tǒng)運行統(tǒng)計的進水cod濃度的均值，表示目標出水cod濃度值。

24、進一步地，當前時刻所需臭氧量滿足：

25、

26、式中：表示當前時刻所需臭氧量，ft表示當前時刻進水流量。

27、進一步地，所述單位水量定投臭氧量調(diào)整模式具體為：

28、獲取當前時刻進水流量，根據(jù)系統(tǒng)運行統(tǒng)計的單位水量定投臭氧量的比值均值，計算當前時刻所需臭氧量持續(xù)獲取下一時刻進水cod濃度值其中，所述當前時刻所需臭氧量滿足：

29、

30、式中：表示當前時刻所需臭氧量，r均值表示系統(tǒng)運行統(tǒng)計的單位水量定投臭氧量的比值均值，ft表示當前時刻進水流量。

31、進一步地，所述出水cod濃度值調(diào)整模式具體為：

32、獲取當前時刻出水cod濃度值、當前時刻進水流量，根據(jù)所述當前時刻進水cod濃度值、當前時刻出水cod濃度值、當前時刻進水流量、設(shè)定的目標出水cod濃度值及濃度修正系數(shù)α，計算當前時刻所需臭氧量持續(xù)獲取下一時刻進水cod濃度值

33、進一步地，所述濃度修正系數(shù)滿足：

34、α＝mcod/mo3

35、式中：α表示濃度修正系數(shù)，mcod表示上一時刻進水cod的量，mo3表示上一時刻所需臭氧量；

36、當前時刻所需臭氧量滿足：

37、

38、式中：表示當前時刻所需臭氧量，表示當前時刻進水cod濃度值，表示當前時刻出水cod濃度值，表示目標出水cod濃度值，ft表示當前時刻進水流量。

39、進一步地，所述控制系統(tǒng)還包括與控制器電或通訊連接的堿液供應(yīng)器、及控制堿液量的堿液控制閥、及檢測臭氧催化氧化反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液的反應(yīng)ph值的ph檢測計，在控制器控制臭氧發(fā)生器制備臭氧的過程中還包括：

40、獲取當前時刻反應(yīng)ph值，并比較所述當前時刻反應(yīng)ph值與設(shè)定的最大ph值、最小ph值的關(guān)系：

41、若當前時刻反應(yīng)ph值大于最大ph值，則暫停投放堿液，并持續(xù)獲取下一時刻反應(yīng)ph值；

42、若當前時刻反應(yīng)ph值小于等于最大ph值、且大于等于最小ph值，則維持當前堿液投加量，并持續(xù)獲取下一時刻反應(yīng)ph值；

43、若當前時刻反應(yīng)ph值小于最小ph值，則根據(jù)所述當前時刻反應(yīng)ph值、當前時刻進水流量及設(shè)定的目標ph值計算實際堿液需求量，控制堿液供應(yīng)器按實際需求量向進水投放堿液，并持續(xù)獲取下一時刻反應(yīng)ph值。

44、進一步地，所述控制系統(tǒng)還包括與控制器電或通訊連接的溫度調(diào)節(jié)模塊、及檢測臭氧催化氧化反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液的反應(yīng)溫度的ph溫度計，在控制器控制臭氧發(fā)生器制備臭氧的過程中還包括：

45、獲取當前時刻反應(yīng)溫度，并比較所述當前時刻反應(yīng)溫度與設(shè)定的最高溫度、最低溫度的關(guān)系：

46、若當前時刻反應(yīng)溫度大于最高溫度，則控制溫度調(diào)節(jié)模塊對原水或臭氧催化氧化反應(yīng)器進行降溫，并持續(xù)獲取下一時刻反應(yīng)溫度；

47、若當前時刻反應(yīng)溫度小于等于最高溫度、且大于等于最低溫度，則控制溫度調(diào)節(jié)模塊維持當前溫度，并持續(xù)獲取下一時刻反應(yīng)溫度；

48、若當前時刻反應(yīng)溫度小于最低溫度，則控制溫度調(diào)節(jié)模塊對原水或臭氧催化氧化反應(yīng)器進行升溫，并持續(xù)獲取下一時刻反應(yīng)溫度。

49、同時，本發(fā)明在對當前時刻進水cod濃度、出水cod濃度進行監(jiān)測確定臭氧投加量的同時，亦進行反應(yīng)ph值和反應(yīng)溫度的監(jiān)控和調(diào)節(jié)，使臭氧氧化反應(yīng)的條件維持在適宜的堿性條件和溫度條件下，是臭氧實現(xiàn)最高的利用效率。

50、進一步地，所述控制系統(tǒng)還包括與控制器電或通訊連接的用于檢測原水池的液位的液位計，在啟動臭氧投加量的控制前還包括：

51、獲取原水池的當前時刻液位值，并比較所述當前時刻液位與設(shè)定的高液位閾值、低液位閾值的關(guān)系：

52、若當前時刻液位值小于低液位閾值，則控制臭氧催化氧化反應(yīng)器停機；

53、若當前時刻液位值小于等于高液位閾值、且大于等于低液位閾值，則向用戶端發(fā)送臭氧催化氧化反應(yīng)器的啟、停信息，并根據(jù)獲取的用戶端傳輸?shù)膯?、停指令控制臭氧催化氧化反?yīng)器的啟動和停機；

54、若當前時刻液位值大于高液位閾值，則控制臭氧催化氧化反應(yīng)器、臭氧投加量的控制系統(tǒng)啟動。

55、為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。