[go: up one dir, main page]

RU2057723C1 - Method of automatic control of air tanks - Google Patents

Method of automatic control of air tanks Download PDF

Info

Publication number
RU2057723C1
RU2057723C1 SU5014494A RU2057723C1 RU 2057723 C1 RU2057723 C1 RU 2057723C1 SU 5014494 A SU5014494 A SU 5014494A RU 2057723 C1 RU2057723 C1 RU 2057723C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dissolved oxygen
concentration
aeration tank
air
aeration
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.А. Рульнов
А.П. Зоткин
Original Assignee
Московский государственный строительный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский государственный строительный университет filed Critical Московский государственный строительный университет
Priority to SU5014494 priority Critical patent/RU2057723C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2057723C1 publication Critical patent/RU2057723C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

FIELD: environment protection. SUBSTANCE: the mean value of concentration of dissolved oxygen in the system of air tanks operating in parallel is determined, it is compared with the value of concentration of dissolved oxygen in each specific air tank, the difference between these values of concentrations is determined, and air distribution to each specific air tank is determined, depending on the sign of the difference of concentrations of dissolved oxygen. At a decrease of concentration of dissolved oxygen a control signal is generated to increase the air supply to the respective air tank, and at an increase - a control signal to decrease the air supply to the respective air tank. Operation of blowers is controlled with due account made for the mean value of concentration of dissolved oxygen and amount of sewage delivered for purification. EFFECT: facilitated procedure. 1 dwg

Description

Изобретение относится к охране окружающей среды, преимущественно водных ресурсов, в частности очистки сточных вод, и может быть использовано при автоматизации процессов биологической очистки в промышленности и коммунальном хозяйстве городов и населенных пунктов. The invention relates to the protection of the environment, mainly water resources, in particular wastewater treatment, and can be used to automate biological treatment processes in the industry and municipal services of cities and towns.

Известны многочисленные способы автоматического управления, включающие изменения материальных и энергетических потоков в зависимости от состава исходной, обрабатываемой и очищенной воды. Numerous methods of automatic control are known, including changes in material and energy flows depending on the composition of the source, treated and purified water.

Наиболее близким к технической сущности изобретения является способ автоматического управления аэротенками, включающий измерение расхода сточной жидкости, поступающей на очистку в группу параллельно работающих аэротенков, концентрации растворенного кислорода в каждом из аэротенков с последующей стабилизацией расхода очищаемой воды в каждом аэротенке в зависимости от общего расхода воды и изменением количества работающих воздуходувок в зависимости от общего расхода воды и измерения концентрации растворенного кислорода в аэротенках. Этот способ действительно позволяет управлять процессом биологической очистки, однако он не лишен ряда недостатков, основным из которых является высокая себестоимость единицы очищаемой воды вследствие низкого качества управления. Это связано с тем, что при управлении группой параллельно работающих аэротенков отсутствует оптимальное распределение воздуха по аэротенкам и необходимая информация для реализации этого распределения. Отмеченное обстоятельство свидетельствует о том, что при реализации известного способа неизбежен большой перерасход воздуха, приводящий к высоким дополнительным затратам, безвозвратно теряемой электроэнергии, потребляемой на работу воздуходувок. Иначе говоря, использование в известном способе управления в качестве управляющего сигнала величины минимальной концентрации растворенного кислорода в каком-либо аэротенке не может ни практически, ни теоретически обеспечить минимизацию расхода воздуха на окисление органических загрязнений в аэротенках. Closest to the technical essence of the invention is a method of automatic control of aeration tanks, including measuring the flow rate of wastewater entering the group of parallel aeration tanks, the concentration of dissolved oxygen in each of the aeration tanks, followed by stabilization of the flow of purified water in each aeration tank, depending on the total flow of water and a change in the number of working blowers depending on the total flow of water and measuring the concentration of dissolved oxygen in the aeration tank Oh. This method really allows you to control the biological treatment process, however, it is not without a number of disadvantages, the main of which is the high cost of a unit of purified water due to poor quality control. This is due to the fact that when managing a group of parallel aeration tanks, there is no optimal distribution of air over aeration tanks and the necessary information to implement this distribution. The noted circumstance indicates that when implementing the known method, a large over-consumption of air is inevitable, leading to high additional costs, the irretrievably lost electricity consumed by the operation of the blowers. In other words, the use in the known control method as a control signal of the minimum concentration of dissolved oxygen in any aeration tank can neither practically nor theoretically minimize air consumption for the oxidation of organic contaminants in aeration tanks.

Целью изобретения является повышение качества очистки путем оптимального распределения воздуха между работающими аэротенками и снижения ее себестоимости. The aim of the invention is to improve the quality of cleaning by optimal distribution of air between working aeration tanks and reduce its cost.

Достижения поставленной цели обеспечивается тем, что дополнительно определяют среднее значение концентрации растворенного кислорода в системе параллельно работающих аэротенков, сравнивают ее с величиной концентрации растворенного кислорода в каждом конкретном аэротенке, находят разность между этими значениями концентраций и в зависимости от знака разности и пропорционально ее величине изменяют количество воздуха, подаваемого в соответствующий аэротенк, причем управление работой воздуходувок осуществляется в обратно пропорциональной зависимости от величины среднего значения концентрации растворенного кислорода и количества поступивших на очистку сточных вод. Achieving this goal is ensured by the fact that they additionally determine the average value of the concentration of dissolved oxygen in the system of parallel aeration tanks, compare it with the value of the concentration of dissolved oxygen in each specific aeration tank, find the difference between these concentrations and, depending on the difference sign, change the number in proportion to its value air supplied to the appropriate aeration tank, and the operation of the blowers is inversely proportional depending on the value of the average concentration of dissolved oxygen and the amount of wastewater received for treatment.

На чертеже представлена блок-схема, поясняющая предлагаемый способ. The drawing shows a block diagram illustrating the proposed method.

Схема содержит измеритель расхода сточной воды 1, регуляторы расхода сточной воды 2 в каждый аэротенк, дозаторы 3 подачи сточной воды в аэротенки, измерители концентрации растворенного кислорода 4 в каждом аэротенке, вычислительное устройство 5, воздуходувную станцию 6, измерители 7 расхода воздуха в каждый аэротенк, регуляторы 8 расхода воздуха в каждый аэротенк, исполнительные механизмы 9 подачи воздуха. The circuit includes a wastewater flow meter 1, wastewater flow controllers 2 in each aeration tank, wastewater dispensers 3 in aeration tanks, dissolved oxygen concentration meters 4 in each aeration tank, a computing device 5, a blower station 6, air flow meters 7 in each aeration tank, regulators 8 air flow in each aeration tank, actuators 9 air supply.

Предлагаемый способ управления работает следующим образом. По сигналу измерителя расхода сточной воды 1, поступающему на входы регуляторов 2, определяется подача дозаторов 3, которые обеспечивают одинаковую загрузку аэротенков. Этот же сигнал от измерителя расхода сточной воды 1 поступает на вычислительное устройство 5, куда также подаются сигналы с измерителей концентрации растворенного кислорода 4 в каждом аэротенке. Сигналы с измерителей концентрации растворенного кислорода суммируются:

Figure 00000001
KPKi= KPK1+KPK2+.+KPKn (1) и определяется среднее значение концентрации растворенного кислорода в группе аэротенков KPKср=
Figure 00000002
(2) где n число работающих параллельно аэротенков;
KPKi концентрация растворенного кислорода в i-том аэротенке.The proposed control method works as follows. According to the signal of the wastewater flow meter 1, supplied to the inputs of the regulators 2, the flow of dispensers 3 is determined, which provide the same aeration tanks loading. The same signal from the wastewater flow meter 1 is fed to the computing device 5, which also receives signals from the dissolved oxygen concentration meters 4 in each aeration tank. The signals from the dissolved oxygen concentration meters are summed up:
Figure 00000001
KPK i = KPK 1 + KPK 2 +. + KPK n (1) and the average concentration of dissolved oxygen in the aerotank group KPK cf =
Figure 00000002
(2) where n is the number of parallel aeration tanks operating in parallel;
KPK i is the concentration of dissolved oxygen in the i-th aeration tank.

Затем величина КРКср сравнивается с величиной КРКтi (текущее значение концентрации растворенного кислорода в i-м аэротенке) и на основании полученной разности вырабатывается сигнал управления

Figure 00000003
KPKтi-KPK
Figure 00000004
≥ ΔKPK (3)
Если условие (3) выполняется и при этом величина (КРКтi КРКср) имеет отрицательный знак, то вырабатывается сигнал управления увеличить подачу воздуха в i-м аэротенке. Этот сигнал поступает на регулятор расхода воздуха 8 сравниваемого аэротенка, связанного с исполнительным механизмом 9 подачи воздуха в i-й аэротенк.Then, the value of the CRC cf is compared with the value of the CRC ti (the current value of the concentration of dissolved oxygen in the ith aerotank) and, based on the obtained difference, a control signal is generated
Figure 00000003
KPK ti -KPK
Figure 00000004
≥ ΔKPK (3)
If condition (3) is fulfilled and at the same time the value ( KKK ti KKK av ) has a negative sign, then a control signal is generated to increase the air supply in the ith aerotank. This signal is fed to the air flow regulator 8 of the compared aeration tank associated with the actuator 9 for supplying air to the i-th aeration tank.

Если условие (3) выполняется, но величина (КРКтi КРКср) имеет положительный знак, то вырабатывается сигнал управления уменьшить подачу воздуха в i-м аэротенке, который также поступает на регулятор 8 сравниваемого аэротенка. После опроса всех измерителей концентрации растворенного кислорода 4 и сравнения их текущего значения со средним, средняя величина концентрации растворенного кислорода изменится на величину Δ КРК и процесс опроса повторится.If condition (3) is fulfilled, but the value (KRC ti KRC avg ) has a positive sign, then a control signal is generated to reduce the air supply in the ith aerotank, which also enters the regulator 8 of the compared aeration tank. After interrogating all dissolved oxygen concentration meters 4 and comparing their current value with the average, the average dissolved oxygen concentration will change by Δ KRC and the interrogation process will be repeated.

Таким образом, управление процессом очистки осуществляется вычислительным устройством 5, которое реализует вышеприведенные зависимости (1), (2), (3) по описанному алгоритму. Кроме этого, на выходе вычислительного образуется сигнал, управляющий работой воздуходувной станции 6. Thus, the cleaning process is controlled by a computing device 5, which implements the above dependencies (1), (2), (3) according to the described algorithm. In addition, at the output of the computing signal is generated that controls the operation of the blower station 6.

Подача воздуходувок определяется в зависимости от сигнала измерителя расхода сточной воды 1 с коррекцией по величине среднего значения измерителей концентрации растворенного кислорода 4. Следовательно, расходы поступающей сточной жидкости и концентрации загрязнений и регулируются так, что количество растворенного кислорода в очищенной воде находится в допустимых пределах. The supply of blowers is determined depending on the signal of the wastewater flow meter 1 with a correction based on the average value of the dissolved oxygen concentration meters 4. Therefore, the flow rates of the incoming wastewater and the pollution concentration are adjusted so that the amount of dissolved oxygen in the treated water is within acceptable limits.

Например, для системы из четырех параллельно включенных аэротенков, концентрация растворенного кислорода в каждом из которых составляет соответственно: КРК1 4 мг/л, КРК2 4,6 мг/л, КРК3 5,5 мг/л, КРК4 6,5 мг/л, средняя концентрация на выходе вычислительного устройства будет равна
KPKср=

Figure 00000005
Figure 00000006
5,15 мг/л
Результат сравнения величины средней концентрации растворенного кислорода с величинами концентрации растворенного кислорода в каждом из четырех аэротенков, а также знак полученной разности влияет на выработку сигнала управления увеличить или уменьшить подачу воздуха в соответствующий аэротенк по вышеприведенному алгоритму.For example, for a system of four parallel-connected aeration tanks, the concentration of dissolved oxygen in each of them is respectively: KRK 1 4 mg / l, KRK 2 4.6 mg / l, KRK 3 5.5 mg / l, KRK 4 6.5 mg / l, the average concentration at the output of the computing device will be equal
KPK avg =
Figure 00000005
Figure 00000006
5.15 mg / l
The result of comparing the average concentration of dissolved oxygen with the values of the concentration of dissolved oxygen in each of the four aeration tanks, as well as the sign of the resulting difference, affects the generation of a control signal to increase or decrease the air supply to the corresponding aeration tank according to the above algorithm.

Claims (1)

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АЭРОТЕНКАМИ, включающий измерение расхода сточной воды, поступающей на очистку в группу параллельно работающих аэротенков, и концентрации растворенного кислорода в каждом аэротенке с последующей стабилизацией расхода сточной воды в каждом аэротенке в зависимости от расхода сточной воды и изменением количества работающих воздуходувок в зависимости от расхода сточной воды и изменения концентрации растворенного кислорода в каждом аэротенке, отличающийся тем, что дополнительно определяют среднее значение концентрации растворенного кислорода в группе параллельно работающих аэротенков, сравнивают ее с величиной концентрации растворенного кислорода в каждом аэротенке, находят разность между этими значениями концентраций и в зависимости от знака разности и пропорционально ее величине изменяют количество воздуха, подаваемого в соответствующий аэротенк, причем управление работой воздуходувок осуществляется в обратно пропорциональной зависимости от величины среднего значения концентрации растворенного кислорода и расхода сточной воды. METHOD FOR AUTOMATIC AEROTENE CONTROL, including measuring the flow rate of wastewater entering a group of parallel aeration tanks and the concentration of dissolved oxygen in each aeration tank, followed by stabilization of the flow rate of waste water in each aeration tank depending on the flow rate of the waste water and the number of blowers working depending on waste water consumption and changes in the concentration of dissolved oxygen in each aeration tank, characterized in that it further determines the average the concentration of dissolved oxygen in a group of parallel aeration tanks, compare it with the concentration of dissolved oxygen in each aeration tank, find the difference between these concentrations and, depending on the sign of the difference, change the amount of air supplied to the corresponding aeration tank proportionally to its value, moreover, the operation of blowers is carried out inversely proportional to the average value of the concentration of dissolved oxygen and the flow rate water.
SU5014494 1991-11-29 1991-11-29 Method of automatic control of air tanks RU2057723C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5014494 RU2057723C1 (en) 1991-11-29 1991-11-29 Method of automatic control of air tanks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5014494 RU2057723C1 (en) 1991-11-29 1991-11-29 Method of automatic control of air tanks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2057723C1 true RU2057723C1 (en) 1996-04-10

Family

ID=21590520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5014494 RU2057723C1 (en) 1991-11-29 1991-11-29 Method of automatic control of air tanks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2057723C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2192474C2 (en) * 1996-01-22 2002-11-10 БАЙОКЕМ ТЕКНОЛОДЖИ, Инк. Method of monitoring of microbiological process in flow of liquid (versions)
RU2508252C2 (en) * 2012-02-14 2014-02-27 Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" Method and apparatus for automatic control of aeration tanks
CN117699967A (en) * 2023-12-27 2024-03-15 青岛思普润水处理股份有限公司 Intelligent aeration system based on biological membrane MBBR technology and control method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 724453, кл. C 02F 3/02, 1980. *
Д.Н. Смирнов. Автоматическое регулирование процессов очистки природных и сточных вод. М.: Стройиздат. 1985. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2192474C2 (en) * 1996-01-22 2002-11-10 БАЙОКЕМ ТЕКНОЛОДЖИ, Инк. Method of monitoring of microbiological process in flow of liquid (versions)
RU2508252C2 (en) * 2012-02-14 2014-02-27 Научно-производственная фирма с ограниченной ответственностью "Экополимер" Method and apparatus for automatic control of aeration tanks
CN117699967A (en) * 2023-12-27 2024-03-15 青岛思普润水处理股份有限公司 Intelligent aeration system based on biological membrane MBBR technology and control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111847634B (en) Optimal control method for aeration and carbon source addition of mud film composite wastewater
CN110188945B (en) Sewage prediction system and method in production
CN107500408A (en) A kind of multistage A/O techniques aeration control system fed back based on ammonia nitrogen and dissolved oxygen
KR102041326B1 (en) Oxygen control system for activated sludge process using harmony search algorithm
KR20220024245A (en) Integrated control system for sewage treatment plant
CN119668203A (en) Dosing control system for sewage treatment
CN114380378B (en) Intelligent phosphorus control drug feeding method and device and storage medium
JP4188200B2 (en) Plant-wide optimum process controller
JP2017109170A (en) Aeration control apparatus, and aeration control method
RU2057723C1 (en) Method of automatic control of air tanks
JP4008694B2 (en) Sewage treatment plant water quality controller
CN206289039U (en) The aeration control system of easily controllable Aerobic Pond aeration rate
CN104787875B (en) A kind of aeration control method and system of sequencing batch active sludge
JP2017100092A (en) Sewage treatment controller
KR20150064574A (en) Energy-saving system for treatment of wastewater and method for control of the same
JPH0938682A (en) Biological water treatment method
JP2004148145A (en) Wastewater treatment method
JPH0938683A (en) Biological water treatment equipment
JP2024526113A (en) Control of ozone dosing using bioelectrochemical sensors.
JP3704697B2 (en) Waste water nitrification method and apparatus and nitrogen removal apparatus
JP6643086B2 (en) Monitoring and control system using activated sludge method
JP4248043B2 (en) Biological phosphorus removal equipment
JPH10165976A (en) Sewage water treatment apparatus
JP3256755B2 (en) Control method of feed wastewater amount in denitrification reaction
CN104914897A (en) Continuous activated sludge process aeration control method and system