(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210621613.1 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 华自科技股份有限公司 地址 410205 湖南省长 沙市长沙高新开发 区麓谷麓松路6 09号 (72)发明人 吕治国　陆平　曾亮　胡轶波　 (74)专利代理 机构 北京集佳知识产权代理有限 公司 11227 专利代理师 马小青 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) C02F 3/02(2006.01) G01N 33/18(2006.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种生物曝气池氧传递系数标定方法及相 关组件 (57)摘要 本发明公开了一种生物曝气池氧传递系数 标定方法及相关组件， 涉及环保技术领域。 该方 案利用鼓风机风量调节系统及溶解氧浓度在线 监测仪实现对 氧传递系数的在 线快速标定， 在第 一预设时长内， 控制鼓风机风量调节系统持续向 曝气池输送固定风量， 溶解氧浓度在线监测仪以 第一预设采样周期采集曝气池的第一溶解氧浓 度数据， 并基于采集的第一溶解氧浓度数据和预 先设计好的优化求解模型， 对曝气 池的氧传递系 数进行标定。 相较于现有标定方法， 本发明具有 输入参数少、 自动化程度高、 节省成本(即无需增 加专门标定设备)等优点， 便于污水厂曝气系统 调试和应用。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 114936465 A 2022.08.23 CN 114936465 A 1.一种生物曝气池氧传递系数 标定方法， 其特 征在于， 包括： 在第一预设时长内， 控制鼓风机风 量调节系统持续向曝气池输送固定风 量； 在所述第一预设时长 内， 控制溶解氧浓度在线监测仪以第 一预设采样周期采集所述曝 气池的第一溶解氧浓度数据； 基于所述第一溶解氧浓度数据及预先设计好的优化求解模型确定所述曝气池的氧传 递系数。 2.如权利要求1所述的生物曝气池氧传递系数标定方法， 其特征在于， 所述第 一溶解氧 浓度数据的总个数为N个， 其中， 所述N为不小于1的整 数且所述N*所述第一预设采样周期小 于所述第一预设时长； 基于所述第一溶解氧浓度数据及预先设计好的优化求解模型确定所述曝气池的氧传 递系数， 包括： 对各所述第 一溶解氧浓度数据进行处理， 以确定与所述曝气池的氧传递系数相关的实 际数据序列； 根据与各所述第一溶解氧浓度数据一一对应的采样时刻确定以所述氧传递系数为待 定参数的理论数据序列， 其中， 与各所述第一溶解氧浓度数据一一对应的采样时刻的总个 数为N个且相邻两个所述采样时刻之间的时间 间隔为所述第一预设采样周期； 根据所述理论数据序列、 所述实 际数据序列， 建立以氧传递系数为决策变量的目标函 数； 对所述目标函数进行优化 求解， 以得到所述曝气池的氧传递系数。 3.如权利要求2所述的生物曝气池氧传递系数标定方法， 其特征在于， 对各所述第 一溶 解氧浓度数据进行处 理， 以确定与所述曝气池的氧传递系数相关的实际数据 序列， 包括： 根据第i个第一溶解氧浓度数据、 第i+1个第一溶解氧浓度数据、 第i+2个第一溶解氧浓 度数据及第一预设关系式确定与所述曝气池的氧传递系数相关的实际标定数据， 其中， 1≤ i≤N‑2且i为整数， 所述实际标定数据的总个数为N ‑2个， 各所述实际标定数据组成所述实 际数据序列； 所述 N具体为大于2的整数； 所述第一预设 关系式为： 其中， 所述Ai表示第i个所述实际标定数据， C(ti)表示在采样时刻ti的第一溶解氧浓度 数据， C(ti+1)表示在采样时刻ti+1的第一溶解氧浓度数据， C(ti+2)表示在采样时刻ti+2的第 一溶解氧浓度数据， 且所述ti+1‑ti＝ti+2‑ti+1＝所述第一预设采样周期。 4.如权利要求3所述的生物曝气池氧传递系数标定方法， 其特征在于， 根据与 各所述第 一溶解氧浓度数据一一对应的采样时刻确定以所述氧传递系数为待定参数的理论数据序 列， 包括： 基于与各所述第一溶解氧浓度数据一一对应的采样时刻及第二预设关系式确定以所 述氧传递系数为待定参数的理论标定数据； 其中， 所述理论标定数据的总个数为N ‑2个， 各 所述理论标定数据组成所述理论数据 序列； 所述第二预设 关系式为：权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114936465 A 2其中， 所述Bi为第i个所述理论标定数据， 所述KLa为作为待定参数的所述氧传递系数。 5.如权利要求4所述的生物曝气池氧传递系数标定方法， 其特征在于， 根据所述理论数 据序列、 所述实际数据 序列， 建立以所述氧传递系数为决策变量的目标函数， 包括： 基于所述理论数据序列、 所述实际数据序列及第 三预设关系式建立以所述氧传递系数 为决策变量的目标函数； 所述目标函数为： 基于所述目标函数建立的优化模型为： min D 其中， 所述目标函数的决策变量 为所述氧传递系数 KLa， 且所述目标函数的约束条件为： KLa∈[KLamin,KLamax] 其中， 所述KLamin为所述氧传递系数KLa的取值下限， 所述KLamax为所述氧传递系数KLa的 取值上限。 6.如权利要求1至5任一项所述的生物曝气池氧传递系数标定方法， 其特征在于， 所述 生物曝气池氧传递系数 标定方法还 包括： 在达到所述第 一预设时长时， 控制所述鼓风机风量调节系统停止向所述曝气池输送所 述固定风 量； 在第二预设时长内， 控制所述溶解氧浓度在线监测仪以第 二预设采样周期采集所述曝 气池的第二溶解氧浓度数据； 基于所述第 二溶解氧浓度数据及预先设计好的溶解氧浓度 ‑耗氧速率标定策略确定所 述曝气池的耗氧速率。 7.如权利要求6所述的生物曝气池氧传递系数标定方法， 其特征在于， 所述第 二溶解氧 浓度数据的总个数为M个， 其中， 所述M为大于1的整 数且所述M*所述第二预设采样周期 ≤所 述第二预设时长； 基于所述第 二溶解氧浓度数据及预先设计好的溶解氧浓度 ‑耗氧速率标定策略确定所 述曝气池的耗氧速率， 包括： 将第j+1个第二溶解氧浓度数据减去第j个第二溶解氧浓度数据得到的差值记作Δ Cj+1， 其中， 1≤j≤ M‑1且j为整数； 所述差值的总个数为M ‑1个； 基于所述第二预设采样周期、 各所述ΔCj+1及第四预设关系式确定所述曝气池的耗氧 速率； 所述第四预设 关系式为： 其中， OUR为所述 耗氧速率， ΔT为所述第二预设采样周期。 8.一种生物曝气池氧传递系数 标定系统， 其特 征在于， 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114936465 A 3