Abwasserbehandlungsexperimentelle Anlage(wie SBR, A / O-Prozesssimulationsgeräte) ist das Belüftungssystem der Kern, um zu gewährleisten, dass mikrobielle Verunreinigungen abgebaut werden, und das herkömmliche fixe Belüftungsmodus kann zu Energieverschwendung oder zu einem Mangel an gelöstem Sauerstoff (DO) führen. Die "Nachfragereaktion" der intelligenten Belüftung ermöglicht die Überwachung der Abwasserqualität und der Prozessparameter in Echtzeit, die dynamische Anpassung der Belüftungsintensität und -dauer, um die "Sauerstoffversorgung nach Bedarf" zu erreichen, um sowohl die Behandlungswirkung zu gewährleisten als auch den experimentellen Energieverbrauch zu reduzieren, um die Anforderungen an kohlenstoffarme Experimente und präzise Regulierung anzupassen.

Kern-Triggermechanismus der Nachfragereaktion

1. Wasserqualitätsbedarf auslöst (Schadstoffkonzentration getrieben)

COD/Ammoniak-Stickstoff-Konzentrationsreaktion: Installieren Sie Online-COD- und Ammoniak-Stickstoff-Sensoren an den Eingangs- und Ausgängen der Anlage (Erkennungsgenauigkeit ± 5%) und setzen Sie die Konzentrationsschwelle ein (z. B. COD > 200 mg/L für hohe Nachfrage, < 80 mg/L für niedrige Nachfrage). Wenn der COD-Schwellenwert überschreitet, bestimmt das System die "hohe Verschmutzungslast", erhöht die Belüftungsintensität automatisch (z. B. die Frequenz des Ventilators von 30Hz auf 50Hz steigt), verlängert die Belüftungsdauer (z. B. von 4h auf 6h steigt) und stellt sicher, dass Mikroben ausreichend Sauerstoff haben, um hohe Konzentrationen von organischen Substanzen abzubauen; Wenn Ammoniak-Stickstoff < 5 mg / L (erreicht) ist, löst der "geringe Bedarf" aus, senkt die Belüftungsfrequenz (auf 25 Hz) und vermeidet eine übermäßige Belüftung.

TP Synergie-Reaktion: Wenn das Experimentsgerät enthält Phosphor-Funktion, wenn die Belüftung Pool TP > 1 mg / L, während DO zu gewährleisten, die Belüftung Intensität (Aufrechterhaltung DO 2 ~ 3 mg / L) angemessen zu reduzieren, um zu verhindern, dass übermäßige Belüftung führt zu Polyphosphor-Freisetzung Phosphor, die Entstickung der Entstickung Phosphor-Bedarf zu berücksichtigen.

2. Lösen Sauerstoffbedarf Trigger (Prozesszustand Antrieb)

DO-Echtzeit-Schließkreisreaktion: 3 DO-Sensoren (Messbereich 0 ~ 20 mg / L, Genauigkeit ± 0,1 mg / L) in verschiedenen Bereichen des Belüftungsbakens (Front-End, Mid-End, Back-End) platzieren, um den Zielbereich DO festzulegen (z. B. Sauerstoffarm 2 ~ 4 mg / L, Sauerstoffarm 0,5 ~ 1 mg / L). Wenn der DO unter der unteren Grenze liegt (z. B. < 2 mg / L), wird das System "Sauerstoffmangel" feststellen und das Luftvolumen sofort erhöhen (z. B. von 0,5 m³ / h auf 1,0 m³ / h); Wenn der DO oberhalb der Obergrenze liegt (z. B. > 4 mg/L), reduzieren Sie automatisch das Luftvolumen oder pausieren Sie die Belüftung (intermittenter Belüftungsmodus), um zu vermeiden, dass der DO zu hoch die mikrobielle Aktivität unterdrückt.

DO-Gradientenreaktion: Für die Triebströmungsexperimentelle Einrichtung (z. B. A / O-Prozess) wird die Belüftung entsprechend dem DO-Gradienten angepasst: Die Vorderseite (Zone mit hoher Verschmutzung) erfordert eine hohe Belüftung (DO 3 ~ 4 mg / L), die Rückseite (Zone mit geringer Verschmutzung) wird auf eine niedrige Belüftung (DO 2 ~ 3 mg / L) reduziert, die durch das Partitionsbelüftungsventil unabhängig gesteuert wird, um die "Sauerstoffversorgung nach Bedarf" entlang der Strecke zu erreichen

Schlüsseltechnologien zur Nachfragereaktion

1. Hardware-System aufbauen

Wahrnehmungsschicht: Neben dem COD-, Ammoniak- und DO-Sensor ist ein pH-Sensor (zur Überwachung der mikrobiellen Aktivitätsumgebung, pH 6,5 bis 8,5 ist ein geeigneter Bereich), ein ORP-Sensor (zur Beurteilung des Nitrierungs- / Entnitrierungszustands), alle Sensordaten werden über RS485-Kommunikation in Echtzeit an den Controller übertragen;

Ausführungsschicht: Frequenzwechselventilator (Regelung des Luftvolumens) und elektrisches Belüftungsventil (Steuerung des Belüftungsbereichs), mit Gasdurchflussmesser (Überwachung der tatsächlichen Belüftung, Genauigkeit ± 2%), um sicherzustellen, dass die Belüftungsparameter genau reguliert werden können;

Steuerungsschicht: Optionale SPS-Steuerung (wie Siemens S7-1200), mit einem maßgeschneiderten Steuerungsprogramm, um den automatisierten Schließkreis der "Sensordatenerfassung - Bedarfsbeurteilung - Aktuatorregelung" zu realisieren.

2. Intelligente Algorithmusoptimierung

PID-adaptive Einstellung: Angesichts des Problems der DO-Schwankungen wird der PID-Algorithmus (Verhältnis-Integral-Differenz) verwendet, um die Lüfterfrequenz automatisch gemäß dem DO-Abweichungswert (tatsächlicher DO-Ziel-DO) anzupassen, wie z. B. bei Abweichung von 1 mg / L, die Frequenzanpassungsamplitude von 5 Hz, bei Abweichung von 0,2 mg / L, die amplitude von 1 Hz, um Überregulierung und Oszillation zu vermeiden;

Lastprognosereaktion: Erstellen Sie ein maschinelles Lernmodell (z. B. BP-neuronales Netzwerk) durch historische experimentelle Daten (z. B. die Korrelationskurve von COD und Belüftungsbedarf), prognostizieren Sie eine Änderung der Wasserqualität 15 bis 30 Minuten im Voraus (z. B. die vorausschauende Anstieg der COD), anpassen Sie die Belüftungsparameter im Voraus, um eine "vorausschauende Reaktion" zu erreichen und Verzögerungen zu verringern.

Effizienzprüfung und Optimierung der Nachfragereaktion

1. Experimentelle Verifikationsindikatoren

Überprüfung der Behandlungswirkung: Im Vergleich zu der intelligenten Belüftung und der Ausgangswasserqualität der festen Belüftung muss der Ausgangswasser-COD und die Ammoniak-Rate um 10 bis 15% erhöht werden (z. B. die COD-Rate von 85% auf 98%) und der DO-Schwankungsbereich auf ± 0,3 mg / L reduziert wird (die Schwankungen der festen Belüftung sind ± 1 mg / L).

Verifizierung des Energieverbrauchs: Aufzeichnung des Energieverbrauchs der beiden Modi, die intelligente Belüftung muss den Energieverbrauch um 20 bis 30% senken (z. B. von 5 kWh / Zyklus auf 3,5 kWh / Zyklus), was den Energieeinsparungsvorteil der "Sauerstoffversorgung auf Anfrage" widerspiegelt.

Anormale Reaktion und Optimierung

Fehlerreaktion des Sensors: Wenn der DO-Sensor ausfällt, schaltet das System automatisch in den "Notmodus" um, basierend auf der COD-Konzentration des Eingangswassers, die vorgegebenen Belüftungsparameter festzulegen (z. B. COD 200 mg / L entspricht der Lüfterfrequenz 40 Hz), während ein Alarm zum Austausch des Sensors angezeigt wird;

Lastmutationsreaktion: Wenn sich die COD des Eingangswassers in kurzer Zeit verdoppelt (z. B. von 200 mg / L auf 400 mg / L erhöht), löst das System eine "starke Reaktion" aus, erhöht sich die Belüftungsintensität auf den maximalen Wert (z. B. die Frequenz des Lüfters 60 Hz) und verlängert die Belüftungsdauer, um den Schadstoffstoß zu vermeiden, der zu Behandlungsfehlern führt, bis die Wasserqualität stabilisiert ist, um die übliche Reaktion wiederherzustellen.

Vier,Abwasserbehandlungsexperimentelle AnlageBetrieb und Wartung

Parameterkalibrierung: Kalibrieren Sie den Online-Sensor wöchentlich mit einer Standardlösung wie COD 100 mg/L, 200 mg/L Standardflüssigkeit, um die Präzision der Messung zu gewährleisten; Überprüfen Sie monatlich, ob der Belüftungskopf verstopft ist (mit reinem Wasser zurückspülen), um zu vermeiden, dass der Luftvolumen durch einen erhöhten Belüftungswiderstand beeinflusst wird;

Aktualisierung des Verfahrens: Anpassung der Konzentrationsschwelle in den Reglern an den Zielbereich des DO entsprechend den unterschiedlichen Experimentanforderungen (z. B. Behandlung von Abwasser, Industrieabwasser), wie z. B. Industrieabwasser kann eine hohe Nachfrageschwelle für COD auf 300 mg / L festgelegt werden, um Experimente mit hoher Verschmutzung anzupassen.

Die "Nachfragereaktion" der intelligenten Belüftung in der Abwasserbehandlungsexperimentelle Anlage, die durch Wasserqualität und Prozessparameter doppelt angetrieben wird, kombiniert mit Hardware und Algorithmen, um die Präzision der Belüfung und die Energiesparung zu erreichen, bietet sowohl stabile Prozessbedingungen für Abwasserbehandlungsexperimente als auch eine experimentelle Grundlage für intelligente Belüftungsanwendungen im realen Engineering, die für Studienexperimente, Prozessoptimierungsforschung und andere Szenarien geeignet sind.