基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统及方法与流程
本发明属于水处理，涉及一种基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统及方法。
背景技术：
1、尿素是一种白色晶体，作为脱硝剂用于制氨的方式可以分为三种：尿素直喷、尿素热解制氨和尿素水解制氨。尿素水解器可将尿素转化为nh3和co2，用于scr脱硝系统。尿素废水的主要来源是尿素水解器定期排污水、设备及管道冲洗水等，其具有流量小、高氨氮和cod等水质特征。目前多数火电厂采用与其他废水掺混后煤场喷淋、稀释后排入脱硫系统等处理方式，容易影响锅炉燃烧热值与工作效率，且尿素废水排入脱硫系统会增大脱硫废水后续处理难度。常规高浓度氨氮废水可采用吹脱法处理，但需新建填料吹脱塔，且仍有回收产物。
2、火电厂需定期采用有机酸对锅炉进行清洗以提高锅炉效率，其产生的酸洗废水具有排放周期短、排放量大、污染物与有机物浓度高等特点，由于单独处理成本高、处理难度极大，以前火电厂将酸洗废水与灰水混合后排入灰厂或者在煤场喷洒，但当前新环保要求下逐步取缔灰场、煤场封闭，没法处置酸洗废水。
3、火电厂生活污水普遍采用生物处理工艺，具备降解有机物、脱氮除磷的功能。在液氨改尿素、封闭煤场改造等新的环保形势下，可利用生活污水协同处理尿素废水与锅炉酸洗废水，由于尿素废水、锅炉酸洗废水、生活污水水质相差较大，为提高火电厂水资源回用率，降低火电厂运行成本，亟需探索出一条经济高效的火电厂废水协同处理方法，根据生活污水处理系统运行状态优化三种废水补水比例，保障出水水质。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统及方法，该系统及方法保证出水的水质。
2、为达到上述目的，本发明公开了一种基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，包括酸洗废水储存池、fenton反应罐、调节池、预沉池、a2/o反应池、混凝澄清池及fenton试剂储存罐；
3、酸洗废水储存池的出口依次经fenton反应罐、调节池、预沉池、a2/o反应池与混凝澄清池的入口相连通，fenton试剂储存罐的出口与fenton反应罐的入口相连通，a2/o反应池的出水口经回流管与缺氧池的入口相连通，所述回流管上设置有内循环控制器，所述好氧池内设置有鼓风曝气装置，澄清池的底部的污泥出口经回流污泥控制泵与厌氧池底部的污泥入口相连通。
4、fenton反应罐的出口依次经出水cod监测仪及酸洗废水控制泵与调节池的入口相连通。
5、所述a2/o反应池沿水流方向依次分为厌氧池、缺氧池及好氧池。
6、酸洗废水储存池内设置有第一水质分析仪，预沉池内设置有第二水质分析仪，厌氧池内设置有第三水质分析仪，缺氧池内设置有第四水质分析仪，好氧池内设置有第五水质分析仪，a2/o反应池的出水口处设置有出水水质监测表。
7、还包括第一控制器，第一控制器与第一水质分析仪、fenton试剂储存罐及出水cod监测仪相连接。
8、还包括第二控制器，第二控制器与酸洗废水控制泵、总进水控制泵、内循环控制泵及回流污泥控制泵相连接。
9、本发明所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制方法，包括：
10、1)将生活污水、尿素废水及处理后的酸洗废水排入调节池，再在调节池中进行中和ph及调节混合液c/n，与此同时，酸洗废水中的fe离子反应生成fe(oh)3絮体，调节池输出的废水进入到沉淀池中进行沉淀，然后进入到a2/o反应池中；
11、2)废水在a2/o反应池中进行同步脱氮除磷，与此同时，澄清池的污泥回流至a2/o反应池中的厌氧池中，a2/o反应池中的好氧池内含有硝酸盐的废水回流至缺氧池中进行脱氮；
12、3)a2/o反应池的出水进入混凝澄清池中，通过投加混凝剂及助凝剂降低浊度及cod，混凝澄清池的出水排入工业废水调节池中。
13、以第一水质分析仪检测得到的酸洗废水储存池内水的ph、fe2+浓度及cod、fenton反应罐内水的温度、反应时间以及出水cod为输入量，通过训练后的协同处理系统第一模型，得到fenton试剂投加量，根据所述fenton试剂投加量通过加药量控制器控制fenton试剂储存罐的fenton试剂投加量，实现fenton试剂的精准投加。
14、以调节池内水的ph、第三水质分析仪检测得到的厌氧池内水的ph、no3--n浓度、cod及nh4+-n浓度、第四水质分析仪检测得到的缺氧池内水的no3--n浓度、cod、nh4+-n浓度和第五水质分析仪检测得到的好氧池内水的no3--n浓度、nh4+-n浓度、do为输入量，通过训练后的协同处理系统第二模型，得到内循环量q1、回流污泥量q2、酸洗废水进水量及总进水量，实现酸洗废水进水量及总进水量的前馈控制。
15、以出水水质监测表检测得到的好氧池出水的cod及nh4+-n浓度为输入，通过训练后的协同处理系统第三模型，得到酸洗废水进水量及总进水量，实现对酸洗废水进水量以及总进水量的反馈控制。
16、本发明具有以下有益效果：
17、本发明所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统及方法在具体操作时，将经fenton处理的锅炉酸洗废水与尿素废水、生活污水混合，具有中和混合液ph、降低fe离子等金属离子浓度作用；尿素废水氨氮含量高，锅炉酸洗废水可以作为反硝化碳源，提高混合液c/n，促进a2/o工艺脱氮除磷及有机物降解效率；通过厌氧池与缺氧池进一步促使混合液中大分子有机物降解，提高a2/o工艺反应效率，实现火电厂水资源回用，降低火电厂用水成本。
18、进一步，本发明通过神经网络算法，实现fenton试剂的精准投加，实现酸洗废水进水量、总进水量、内回流量及回流污泥量的精准控制，在保证系统稳定运行基础上，使a2/o工艺脱氮除磷及有机物降解效率达到最优。
技术特征：
1.一种基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，其特征在于，包括酸洗废水储存池、fenton反应罐、调节池、预沉池、a2/o反应池、混凝澄清池及fenton试剂储存罐(2)；
2.根据权利要求1所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，其特征在于，fenton反应罐的出口依次经出水cod监测仪(13)及酸洗废水控制泵(3)与调节池的入口相连通。
3.根据权利要求2所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，其特征在于，所述a2/o反应池沿水流方向依次分为厌氧池、缺氧池及好氧池。
4.根据权利要求3所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，其特征在于，酸洗废水储存池内设置有第一水质分析仪(1)，预沉池内设置有第二水质分析仪(4)，厌氧池内设置有第三水质分析仪(6)，缺氧池内设置有第四水质分析仪(7)，好氧池内设置有第五水质分析仪(8)，a2/o反应池的出水口处设置有出水水质监测表(11)。
5.根据权利要求4所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，其特征在于，还包括第一控制器，第一控制器与第一水质分析仪(1)、fenton试剂储存罐(2)及出水cod监测仪(13)相连接。
6.根据权利要求4所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，其特征在于，还包括第二控制器，第二控制器与酸洗废水控制泵(3)、总进水控制泵(5)、内循环控制泵及回流污泥控制泵(12)相连接。
7.一种基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制方法，其特征在于，基于权利要求4所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统，包括：
8.根据权利要求1所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制方法，其特征在于，以第一水质分析仪(1)检测得到的酸洗废水储存池内水的ph、fe2+浓度及cod、fenton反应罐内水的温度、反应时间以及出水cod为输入量，通过训练后的协同处理系统第一模型，得到fenton试剂投加量，根据所述fenton试剂投加量通过加药量控制器控制fenton试剂储存罐(2)的fenton试剂投加量，实现fenton试剂的精准投加。
9.根据权利要求1所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制方法，其特征在于，以调节池内水的ph、第三水质分析仪(6)检测得到的厌氧池内水的ph、no3--n浓度、cod及nh4+-n浓度、第四水质分析仪(7)检测得到的缺氧池内水的no3--n浓度、cod、nh4+-n浓度和第五水质分析仪(8)检测得到的好氧池内水的no3--n浓度、nh4+-n浓度、do为输入量，通过训练后的协同处理系统第二模型，得到内循环量q1、回流污泥量q2、酸洗废水进水量及总进水量，实现酸洗废水进水量及总进水量的前馈控制。
10.根据权利要求1所述的基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制方法，其特征在于，以出水水质监测表(11)检测得到的好氧池出水的cod及nh4+-n浓度为输入，通过训练后的协同处理系统第三模型，得到酸洗废水进水量及总进水量，实现对酸洗废水进水量以及总进水量的反馈控制。
技术总结
本发明公开了一种基于神经网络的火电厂酸洗废水、尿素废水和生活污水协同处理控制系统及方法，包括酸洗废水储存池、Fenton反应罐、调节池、预沉池、A<supgt;2</supgt;/O反应池、混凝澄清池及Fenton试剂储存罐；酸洗废水储存池的出口依次经Fenton反应罐、调节池、预沉池、A<supgt;2</supgt;/O反应池与混凝澄清池的入口相连通，Fenton试剂储存罐的出口与Fenton反应罐的入口相连通，A<supgt;2</supgt;/O反应池的出水口经回流管与缺氧池的入口相连通，所述回流管上设置有内循环控制器，所述好氧池内设置有鼓风曝气装置，澄清池的底部的污泥出口经回流污泥控制泵与厌氧池底部的污泥入口相连通，该系统及方法能够实现火电厂废水的经济高效协同处理。
技术研发人员：关帅,余书恒,李广山,李刚,余耀宏,胡大龙,穆凯,卢剑,张宁,杨永,郗天浩,王博
受保护的技术使用者：西安西热水务环保有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5