[发明专利]MBR工艺脱氮除磷加药耦合膜污染智能控制系统和方法

权利要求书

1.一种MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制系统，其特征在于，包括依次设置的厌氧池、前缺氧池、好氧池、后缺氧池、膜池的工艺系统，智能控制系统含脱氮加药智能控制模块、除磷加药智能控制模块和膜污染控制模块；

所述前缺氧池和后缺氧池连通脱氮加药智能控制模块，碳源加药控制点设置在前缺氧池和后缺氧池；所述好氧池连通除磷加药智能控制模块，除磷加药控制点设置在好氧池；所述膜池连通膜污染控制模块；

所述脱氮加药智能控制模块、所述除磷加药智能控制模块模块和所述的膜污染控制模块均集成在控制柜；其中，所述膜污染控制模块控制膜池排泥量，膜池污泥浓度信号实时反馈给控制柜，所述控制柜中的脱氮加药模块和所述除磷加药模块根据膜池污泥浓度信号进行计算修正分别向工艺系统中加入碳源和除磷药剂的含量，从而控制出水中氮元素的含量和磷元素的含量。

2.根据权利要求1所述的MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制系统，其特征在于，所述控制柜连接环境参数监测采集模块，包括前馈控制仪表组、反馈控制仪表组和膜污染控制仪表组；所述前馈控制仪表组用于监测进水流量数据、进水总氮含量数据、进水总磷含量数据和进水COD含量数据；所述反馈控制仪表组用于监测好氧池在线溶解氧数据、在线污泥浓度数据、后缺氧池在线硝氮数据、产水总氮含量数据、产水磷酸盐含量数据；所述膜污染控制仪表组用于监测膜池产水压力数据、膜池在线污泥浓度数据、水温度数据、膜产水流量数据和吹扫风量数据。

3.一种基于如权利要求1或2所述的MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制系统的MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制方法，其特征在于，将膜池中产水压力数据、膜池MLSS数据、水温度数据、产水流量数据和吹扫风量数据发送给控制柜，在控制柜膜污染控制模块进行建模，当膜池污泥浓度≥10g/L、连续24h平均膜产水压力变化量＞4kPa时，或连续72h膜产水压力变化量大于7kPa时，膜污染控制模块控制排泥，维持膜池污泥浓度为8～16g/L，膜池污泥浓度信号实时反馈给控制柜，所述脱氮加药模块和所述除磷加药模块计算修正加药量。

4.根据权利要求3所述的MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制方法，其特征在于，所述的脱氮加药智能控制模块接收前馈仪表组和反馈仪表组和膜污染控制模块反馈的信号进行药量计算，向前缺氧池和后缺氧池中加碳源，控制出水TN≤1mg/L。

5.根据权利要求3所述的MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制方法，其特征在于，所述的除磷加药智能控制模块接收前馈仪表组和反馈仪表组和膜污染控制模块反馈的信号进行药量计算，向好氧池中添加除磷药剂，控制出水TP≤0.2mg/L。

6.根据权利要求4所述的MBR工艺脱氮除磷加药与膜污染耦合控制方法，其特征在于，控制出水TN≤1mg/L，碳源加药点设置在前缺氧池、后缺氧池，模型自动计算并分配加药量，计算方法如下：

其中，η表示膜池MLSS修正系数；C_t表示模块计算碳源加药浓度；X₁表示好氧池的污泥浓度；β表示碳源投加系数；N_i表示进水总氮浓度；N_set表示出水总氮控制设定值；D_i表示进水COD浓度；a表示有机物可生化系数；b表示污水碳源去除碳氮比；X₁表示好氧池MLSS；r表示膜池与好氧池回流比；h表示后缺氧池停留时间；k表示污泥VSS/SS比例；λ表示溶解氧修正系数；μ_e表示污泥内源反硝化负荷；C_DO表示好氧池溶解氧浓度；N_T表示当前周期硝氮采样值；N_T-1表示前一个周期硝氮采样值；N_T-2表示前两个周期硝氮采样值；N_e表示硝氮设定值；μ_max表示缺氧池硝氮最大去除速率；t表示采样时间，两个相邻周期的间隔时间；τ表示修正系数，当相邻两周期差值乘积(N_T-1-N_T-2)*(N_T-N_T-1)0时，τ取-1；当乘积大于0时，τ取1，乘积等于0时，τ取0。