一種基于機(jī)電一體化智能傳感器的工業(yè)廢水調(diào)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及污水處理系統(tǒng)領(lǐng)域，具體是指一種基于機(jī)電一體化智能傳感器的工業(yè)廢水調(diào)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化溝(oxidat1nditeh)又名連續(xù)循環(huán)曝氣池(Continuousloopreaetor)，是活性污泥法的一種變形。氧化溝污水處理工藝是在20世紀(jì)50年代由荷蘭衛(wèi)生工程研究所研制成功的。自從1954年在荷蘭的首次投入使用以來(lái)，由于其出水水質(zhì)好、運(yùn)行穩(wěn)定、管理方便等技術(shù)特點(diǎn)，已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外廣泛的應(yīng)用于生活污水和工業(yè)污水的治理。
[0003]傳統(tǒng)的污水處理廠的控制多采用常規(guī)的儀表控制，以手動(dòng)控制為主，依靠操作工人的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。這種方式難以達(dá)到國(guó)家關(guān)于污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，系統(tǒng)信息分散?；钚晕勰喾ㄊ悄壳皣?guó)內(nèi)外用來(lái)提高水質(zhì)的一種既經(jīng)濟(jì)又簡(jiǎn)便的污水水處理技術(shù)，準(zhǔn)確地控制氧化溝中溶解氧(DO)是獲得較好處理效果及經(jīng)濟(jì)效益的前提。但活性污泥生化反應(yīng)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的非線性的生化過(guò)程，在實(shí)際污水處理過(guò)程中，水質(zhì)水量不斷波動(dòng)，要實(shí)現(xiàn)保證氧化溝DO值恒定非常困難。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)控制氧化溝中污水溶解氧濃度的基于機(jī)電一體化智能傳感器的工業(yè)廢水調(diào)控系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種基于機(jī)電一體化智能傳感器的工業(yè)廢水調(diào)控系統(tǒng)，包括氧化溝與PLC控制系統(tǒng)，所述氧化溝設(shè)有污水進(jìn)水管、污水出水管以及污泥回流管，氧化溝內(nèi)安裝有測(cè)量污水中溶解氧含量的溶解氧傳感器以及增加污水中溶解氧含量的曝氣機(jī)，所述溶解氧傳感器與PLC控制系統(tǒng)相連，PLC控制系統(tǒng)與控制曝氣機(jī)轉(zhuǎn)速的變頻器相連，變頻器與曝氣機(jī)連接。
[0006]本技術(shù)方案的工作原理，即通過(guò)溶解氧傳感器將氧化溝中污水的DO值傳輸給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)改變變頻器的頻率來(lái)控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而控制曝氣機(jī)的曝氣量，最終影響到氧化溝中污水的DO值，使DO值保持穩(wěn)定，氧化溝可以高效的進(jìn)行污水的處理。
[0007]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述氧化溝的污水進(jìn)水管上還設(shè)有進(jìn)水栗以及控制閥，所述控制閥設(shè)有與PLC控制系統(tǒng)相連接的控制器。
[0008]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述氧化溝還包括使氧化溝內(nèi)的污水、活性污泥相互混合的潛水?dāng)嚢杵饕约巴七M(jìn)水流的推流器。潛水?dāng)嚢杵鞯淖饔弥饕瞧鸬酵七M(jìn)水流的作用同時(shí)使氧化溝內(nèi)的污水、活性污泥處于劇烈攪動(dòng)狀態(tài)，活性污泥與污水相互混合、充分接觸，使活性污泥反應(yīng)得以充分進(jìn)行，推流器是為了污水在氧化溝中更好地進(jìn)行循環(huán)曝氣、沉降。
[0009]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述PLC控制系統(tǒng)為將PID控制和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的PLC控制系統(tǒng)?；钚晕勰嗌幚硐到y(tǒng)，其水處理過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)過(guò)程，具有不確定性和滯后性及很強(qiáng)的非線性。雖然傳統(tǒng)的PID控制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。但是由于傳統(tǒng)的PID控制方法本身存在的問(wèn)題:(I)傳統(tǒng)的PID控制理論是建立在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上。被控對(duì)象若沒(méi)有足夠精度的數(shù)學(xué)模型，傳統(tǒng)的PID控制方法就顯得蒼白無(wú)力?；钚晕勰嗨幚硐到y(tǒng)就屬于這種類(lèi)型，無(wú)法用機(jī)理分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法來(lái)建立其模型。(2)傳統(tǒng)的PID控制理論對(duì)非線性系統(tǒng)尚缺乏通用的分析和設(shè)計(jì)方法。廢水處理系統(tǒng)是一種多變量非線性系統(tǒng)，溶解氧的濃度以及化學(xué)藥劑的投加量和廢水水質(zhì)關(guān)系復(fù)雜，很難用線性關(guān)系來(lái)描述。使得其不適用于本文的研究對(duì)象。近年來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以其任意非線性函數(shù)的任意逼近能力和自學(xué)習(xí)能力，在控制領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。因此，將PID控制和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的控制策略的研究倍受學(xué)者關(guān)注。比例、積分和微分神經(jīng)元組成的PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有快速學(xué)習(xí)能力和良好的性能；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自整定PID控制參數(shù)可以在線整定和優(yōu)化，具有較強(qiáng)的自適應(yīng)能力和魯棒性。
[0010]為了更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，進(jìn)一步地，所述氧化溝為卡魯塞爾氧化溝。卡魯塞爾氧化溝可以滿足在較深的氧化溝溝渠中使混合液充分混合，并能維持較高的傳質(zhì)效率，以克服小型氧化溝溝深較淺，混合效果差等缺陷。實(shí)踐證明該工藝具有投資省、處理效率高、可靠性好、管理方便和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，這里作為優(yōu)選。
[0011]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0012](I)本實(shí)用新型通過(guò)在氧化溝中增設(shè)溶解氧傳感器，并通過(guò)PLC控制系統(tǒng)對(duì)氧化溝中的曝氣機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化溝中污水溶解氧的自動(dòng)化調(diào)節(jié)，保持了污水DO值的恒定，提高了氧化溝的污水處理效率，同時(shí)降低了污水處理的成本；
[0013](2)本實(shí)用新型中PLC控制系統(tǒng)通過(guò)控制變頻器，來(lái)控制曝氣機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)曝氣機(jī)的曝氣量，實(shí)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)變頻器的頻率就可以調(diào)節(jié)氧化溝中DO值的技術(shù)效果，降低了自動(dòng)化控制的難度，且提高了控制精度，使整個(gè)處理系統(tǒng)變得更為簡(jiǎn)潔實(shí)用；
[0014](3)本實(shí)用新型中，PLC控制系統(tǒng)還通過(guò)控制器控制無(wú)水進(jìn)水管的控制閥，加強(qiáng)了對(duì)氧化溝內(nèi)污水的控制力度，提高了氧化溝的凈化效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變更為明顯:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0018]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；也可以是直接相連，也可以是通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本實(shí)用新型中的具體含義。
[0019]實(shí)施例1: