Способ управления процессом биологической очистки сточных вод Советский патент 1989 года по МПК C02F3/02 G05D27/00 

Изобретение относится к автомати- ческому управлению биологической очисткой сточных вод в аэротенках и может быть использовано для управления биологической очисткой промышленных сточных вод, например, в хи- мической промьЕПленности.

Целью изобретения является увеличение качества очистки за счет повышения точности и оперативности управления.

На чертеже приведена схема способа управления.

Сточную ВО.ДУ подают в усреднитель 1 и через регулирующий орган 2 - в резервную емкость 3, из которой вода

.через регулирующий орган 4 поступает в усреднитель 1. Затем-сточную воду подают в аэротенк 5, а.из него в отстойник 6. Импульсы изменения концентрации загрязнений в сточной воде и их продолжительность определяют измерителями-концентратомерами 7-10. Импульсы изменения расхода сточной воды и их продолжительность определяют измерителями расходомерами 11-14. Уровень воды в резервной емкости 3 определяют измерителем- уровнемером 15. Сигналы от измерителей 7-Г5 направляют в вычислительное устройство 16, которое посылает сигналы в командное устройство 17. Ко

сд

00

мандное устройство 17 направляет сигналы исполнительным механизмам ре- гулирукщих органов 2 и 4.

Способ осуществляется следующим образом.

Информацию о состоянии управляемого объекта и характеристике сточной воды с помощью измерителей 7,8,11 - I 5 подают в вычислительное устройство 16. Вычислительное устройство 16 на основе математических моделей детерминированного процесса изменения импуль са концентрации загрязнений и расхода сточных вод в резервной емкости 3 и в усреднителе 1, моделей

низкой концентрации на выходе из усреднителя 1 после прекрай(ения импульса, В этом случав опре/ еляющим в изменении положения управляющих

органов 2 и 4 будут не показатели измерителей 7 и 11 на входе воды в установку, а временная функция отклика на импульс изменения характерис1Q тики воды, поступающей в резервную емкость 3 и усреднитель 1, прогнозируемая продолжительность и величина спада концентрации загрязнений.Это позволяет достичь стационарной нагТ5 рузки на активный ил, высокого и стабильного качества очищенной вода:.

Прогнозирование позволяет учитывать динамические характеристики резервной емкости 3 и усреднителя 1.

стохастического процесса формирования и сброса сточных вод от источника на установку прогнозирует на промежуток времени t последующий пос- 2о этого используют математические ле получения информации, концентра- модели детерминированного процесса

усреднения, сглакивания импульса, изменения характеристики сточных вод по времени, измеритель 15 уровня 25 воды в резервной емкости 3, Здесь

цию загрязнений сточной воды на входе в аэротенк 5, концентрацию загрязнений в очищенной воде на выходе из отстойника 6. Через время t от начала получения информации с помощью измерителей 9 и 10 измеряют фактическую концентрацию загрязнений сточных вод и направляют сигналы в вычислительное устройство 16. При рас- ЗО согласовании фактических значе К ий концентрации загрязнений сточных вод и прогнозируемых вычислительное устройство 16 с помощью командного устройства 17 и исполнительных механизмов вносит поправку в положение управляющих органов 2 и 4,

Использование прогнозирования в поиске направления и величины уп- равлякяцего воздействия позволяет оценить временной фактор поступления сточных вод на установку-импульс изменения характеристики сточных вод. При этом продолжительность импульса и его величина являются су- g щественными в выработке сигнала воздействия на регулируемые органы 2 и 4. При непродолжительной импульсе, даже при значительной его величине, прогнозирование позволит правильно g оценить необходимость изменения положения управляющих органов 2 и 4, избежать заполнения неочищенной водой резервной емкости 3, неоправданного снижения нагрузки на активный ил в gg аэротенке 5, снижения качества очищенной воды. При продолжительном - импульсе прогнозирование сможет оценить время сохранения высокой или

35

40

учитывается возможность и продолжительность изменения концентрации заг рязнений на выходе из резервной емкости 3 и усреднителя 1, по измерителю }5 - возможность дополнительного приема для накопления концентрированных сточных вод или возможность сброса на очистку накопленных ранее в резервной емкости 3 концентрирован ных сточных вод. Это также позволяет поддерживать стационарную нагрузку на активный ил, обеспечивает высокое

качество очищенной воды,

I

Прогнозирование с помот ю математической модели стохастического процесса формирования потока сточных вод на входе в установку позволяет на основе сигналов от измерителей 7 и 11 по величине и продолжительнос tK текущего импульса установить пред полагаемую характеристику последзпо- щего импульса сточных вод.

Введенная в управление корректировка положения регулирующих органов 2 и 4 по действительной концентрации загрязнений на входе в аэротенк и на выходе из отстойника (по измери телям 9 и 10) позволяет учесть другие факторы процесса биологической очистки, которые не могут быть установлены прогнозом, измерителями 7, 8, 11 - 15.

58324

низкой концентрации на выходе из усреднителя 1 после прекрай(ения импульса, В этом случав опре/ еляющим в изменении положения управляющих

органов 2 и 4 будут не показатели измерителей 7 и 11 на входе воды в установку, а временная функция отклика на импульс изменения характерис1Q тики воды, поступающей в резервную емкость 3 и усреднитель 1, прогнозируемая продолжительность и величина спада концентрации загрязнений.Это позволяет достичь стационарной нагТ5 рузки на активный ил, высокого и стабильного качества очищенной вода:.

Прогнозирование позволяет учитывать динамические характеристики резервной емкости 3 и усреднителя 1.

- 2о этого используют математические модели детерминированного процесса

О

g g

5

0

учитывается возможность и продолжительность изменения концентрации загрязнений на выходе из резервной емкости 3 и усреднителя 1, по измерителю }5 - возможность дополнительного приема для накопления концентрированных сточных вод или возможность сброса на очистку накопленных ранее в резервной емкости 3 концентрированных сточных вод. Это также позволяет поддерживать стационарную нагрузку на активный ил, обеспечивает высокое

качество очищенной воды,

I

Прогнозирование с помот ю математической модели стохастического процесса формирования потока сточных вод на входе в установку позволяет на основе сигналов от измерителей 7 и 11 по величине и продолжительнос- tK текущего импульса установить предполагаемую характеристику последзпо- щего импульса сточных вод.

Введенная в управление корректировка положения регулирующих органов 2 и 4 по действительной концентрации загрязнений на входе в аэротенк и на выходе из отстойника (по измерителям 9 и 10) позволяет учесть другие факторы процесса биологической очистки, которые не могут быть установлены прогнозом, измерителями 7, 8, 11 - 15.

Формула изобретения

Способ управления процессом Йиоло- гической очистки сточных вод последовательно в усреднителе, аэротенке и отстойнике путем стабилизации нагрузки на активный ил, изменением подачи воды в резервную емкость и из нее в зависимости от концентрации загрязнений на ее входе и выходе и от расхода воды, поступающей на установку, в усреднитель или в резерв

10

яую емкость, отличающий- с я тем, что, с целью увеличения качества очистки путем повышения точности и оперативности управления, дополнительно определяют прогнозируемые значения концентрации загрязнений на входе в азротенк и на выходе из отстойника, сравнивают с заданными и по разности этих значений корректируют расход воды в резервную емкость и из нее с учетом поправки на фактическое значение концентраций.

Изобретение относится к автоматическому управлению процессами биологической очистки сточных вод в аэ- ротенках и позволяет повысить качество очистки за счет ппвьппения точности и оперативности управления. .Способ управления заключается в последовательной очистке сточной воды в усреднителе, аэротенке и отстойнике, стабилизации нагрузки на активный ил изменением подачи воды в резервную емкость и из нее в зависимости от концентрации загрязнений на ее входе и выходе, от расходов воды на входах на установку, в усреднитель или в резервную емкость; в определении прогнозируемьк значений концентрации загрязнений на входе в аэротенк и на выходе из отстойника, сравнении их с заданными и по полученной разности значений коррекции расхода воды в резервную емкость с leTOM поправки на фактическое значение концентраций. 1 ил. а (/) С