一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置及其控制方法与流程

文档序号:11926915阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:该装置包括高氨氮废水水箱(1)和一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器(2);其中,高氨氮废水水箱通过进水泵(7)与一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的进水阀门(21)相连;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中接种的混合污泥来自于一体化生物膜反应器与厌氧氨氧化厌氧反应器;一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内设置有搅拌器(9)和在线监测组件;在线监测组件包括分别与PLC控制器(22)通信相连的液位计(17)、pH在线监测仪(18)、DO在线监测仪(19)和ORP在线监测仪(20);一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有曝气装置,该曝气装置包括冲孔曝气管(13)和与冲孔曝气管通过连接管相连的空气压缩机(16),连接管上还设置有气体调节阀(15);所述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上还设置有排水阀(8)和取样管(11);所述气体调节阀和排水阀均与PLC控制器通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:高氨氮废水水箱上设置有溢流管(3)和放空管(6),溢流管设置在高氨氮废水水的箱顶,放空管设置在高氨氮废水水箱的箱底;放空管上还连接有与PLC控制器通信连接的放空阀(5);在高氨氮废水水箱的箱体中还设置有加热棒(4)。

3.根据权利要求1或2所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:所述连接管上还设置有与PLC控制器通信连接的气体流量计(14);在一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中,所述曝气装置的上方还设置有导流装置(10);所述一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的池底还设置有泄空管(12)。

4.根据权利要求3所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置,其特征在于:所述导流装置为喇叭状导流板;在高氨氮废水水箱的箱体中还设置有与加热棒控制连接的温控计,高氨氮废水水箱内设置有废水温度传感器,温控计与废水温度传感器控制通信连接,温控计还与PLC控制器通信连接。

5.一种根据权利要求1-4任一项所述的一种一体化厌氧氨氧化颗粒污泥脱氮装置的控制方法,其特征在于,该控制方法包括如下步骤:

1)高氨氮废水配制:在城市污水处理厂二沉池出水中投加碳酸氢铵配制高氨氮废水,配制废水氨氮浓度在800-1200mg/L,将配置好的高氨氮废水存放在高氨氮废水水箱中;

2)接种污泥:从稳定运行的一体化生物膜反应器取混合污泥注入一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器中,使一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥浓度达到3500-4000mg/L,从运行稳定的厌氧氨氧化厌氧反应器取颗粒污泥注入一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器总污泥浓度提高至4500-5000mg/L范围内,静沉30-45分钟, 排出上部清液,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器水位由起始高度A降至预设高度B,其中A>B;

3)驯化培养:在污泥驯化培养阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按序批式方式运行,具体操作如下:

a.进水:开启进水泵与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器,当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进水泵与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;

b.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量,控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内溶解氧浓度在0.2-0.25mg/L范围内,开启搅拌器进行搅拌,设定搅拌转速为60-80转/分钟,确保一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;

c.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内pH值一阶导数大于零时,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉30-40分钟;

d.排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,反应器单个运行周期结束;

重复以上a-d,单个周期运行结束后,根据检测的进出水氨氮浓度及反应时间,计算该周期内一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器的氨氮去除负荷,当整个装置的氨氮与总氮去除负荷到达到0.1kg/(m3·d)时,且出水亚硝态氮浓度低于10mg/L,污泥驯化培养结束,进行下一步骤;

4)颗粒污泥强化增殖:在颗粒污泥强化增殖阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按序批式方式运行,具体操作如下:

a'.进水:开启进水泵与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位升至起始高度A时,关闭进水泵与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;

b’.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的气体调节阀调整空气流量,控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内亚硝态氮浓度在25-35g/L范围内,开启搅拌器,设定搅拌转速为20-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;

c’.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内DO浓度在5分钟时间段内连续大于 5mg/L时,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉2-5分钟;

d’.排水:打开排水阀,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;

e’.筛分:利用孔径为0.2mm的筛网,过滤一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器排出的处理后废水,将筛上拦截的污泥回收到一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内,单个运行周期结束。

重复以上a’-e’,每周从一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内取混合污泥进行粒径分析,当混合污泥平均粒径大于0.5mm时,颗粒污泥强化增殖结束,进入下一步续;

5)稳定运行:一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内颗粒污泥稳定形成,系统启动结束,进入稳定运行阶段,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器按间歇方式运行,具体操作如下:

a”.进水:开启进水泵与进水阀门,将高氨氮废水水箱内的污水注入反应器,当反应器液位升至起始高度A时,关闭进水泵与进水阀门,取高氨氮废水水样检测氨氮指标;

b”.曝气/搅拌反应:开启空气压缩机,通过曝气管上的空气调节阀调整空气流量,控制一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内氨氮浓度降低速率在20-25mg/(L·h)左右,开启搅拌器,设定搅拌转速为30-40转/分钟,保证一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内污泥混合均匀,每隔0.5-1.5小时测定一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度;

c”.沉淀:当一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器内DO浓度在5分钟时间段内连续大于5mg/L时或pH值一阶导数大于零或反应器混合液ORP一阶导数小于0.1,关闭空气压缩机与搅拌器,静沉2-5分钟;

d”.排水:打开排水阀门,将一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器上部清液排出,一体化厌氧氨氧化颗粒污泥反应器液位由起始高度A降至预设高度B,取反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度,重复以上a”-e”步骤。

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