专利名称：一种无内回流分两段进水niss脱氮除磷的自控装置及工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于污水深度生物脱氮除磷技术领域，具体涉及一种适用于碳氮磷比例失调的污水中的无内回流分两段进水NISS(No Inner circumfluencewith Stepfeed System) 脱氮除磷的自控装置及工艺。
背景技术：
随着经济社会的不断发展和人口的持续增加，我国对水资源的需求也在不断增加，而污水处理对于保护环境，保护水资源，防止水体污染的作用不可或缺；同时，污水处理对于保持生态平衡、保护我们的生产生活环境、提高我们的生活质量意义重大。从我国环境保护发展的中长期战略来看，污染物减排将被放到首位，而能耗高的处理工艺将首先失去竞争力，高资源占用和高能耗工艺，不符合可持续发展和低碳经济的基本原则；毫无疑问， 节能降耗型的水处理技术已成为目前行业内重要的发展方向。随着“十二五”规划对污水排放标准的进一步提高，尤其是将氮磷作为污水排放约束指标的背景下，对氮磷去除新工艺的研究势在必行。2002年颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》中新增了总氮、总磷最高允许排放的浓度，与此同时对出水的氨氮也提出了更为严格的要求，由此可见，污水处理的主要矛盾已逐渐从“十一五”的化学需氧量等有机物的去除转变到对氮磷等污染物的去除。自然界中，氮的存在形式一般是以有机体、氨态氮、 亚硝酸氮、硝酸氮以及气态氮存在的。污水处理中一般只涉及处理氨态氮、亚硝酸氮和硝酸氮这三种形式。污水生物脱氮的基本原理是在好氧条件下通过硝化反应先将氨氮氧化为硝酸盐， 再通过缺氧条件下(溶解氧不存在或浓度很低)的反硝化反应将硝酸盐异化还原成气态氮从水中除去。生物脱氮的反应过程是1.氨化与硝化在未经处理的新鲜废水中，含氮化合物存在的主要形式有①有机氮，如蛋白质、氨基酸、尿素、胺类化合物、硝基化合物等；②氨态氮(nh3、NH4+)，一般以前者为主。含氮化合物在微生物作用下，相继产生下列反应(1)氨化反应有机氮化合物，在氨化菌的作用下，分解、转化为氨态氮，这一过程称之为“氨化反应”;(2)硝化反应在硝化菌的作用下，氨态氮进一步分解氧化，就此分两个阶段进行，首先在硝化菌的作用下，使氨(NH4) 转化为亚硝酸氨，继之，亚硝酸氨在硝酸菌的作用下，进一步转化为硝酸氨。2.反硝化反应反硝化反应是指硝酸氮(NO3-N)和亚硝酸氮(NO2-N)在反硝化菌的作用下，被还原为气态氮( )的过程。反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌的细菌。在厌氧菌(缺氧)条件下，以硝酸氮(N03-N)为电子受体，以有机物(有机碳)为电子供体。在反硝化过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动，可能有两种转化途径，一种途径是同化反硝化(合成)，最终形成有机氮化合物，成为菌体的组成部分，另一种途径是异化反硝化(分解)，最终产物是气态氮。
在常规二级生物处理系统中，磷作为活性污泥微生物正常生长所需要的元素也成为生物污泥的组分，从而引起磷的去除，活性污泥含磷量一般为干重的1. 5% -2. 3%，在污水生物除磷工艺中，通过厌氧段和好氧段的交替操作，利用活性污泥的超量磷吸收现象，使细胞含磷量相当高的细菌群体能在处理系统的基质竞争中取得优势，剩余污泥的含磷量可达到3% _7%，进入剩余污泥的总磷量增大，处理出水的磷浓度明显降低。生物脱氮除磷过程一般都需要缺氧和好氧的交替进行，目前应用的传统A/A/ 0(厌氧-缺氧-好氧)工艺、改进Α/Α/0工艺、倒置Α/Α/0工艺、UCT工艺以及改进UCT工艺对于出水标准的日益严峻，脱氮除磷的效果都不是很理想，几乎达到了工艺的处理极限。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和发展的需求，本发明的目的在于提供一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置及工艺，通过该自控装置实现高效除磷性能并建成稳定的反硝化脱氮，同时有效地降低水厂的运行成本。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，包括自控区、按比例进水区、生化反应区和污泥区，自控区为触摸屏PLC电控柜，按比例进水区包括与进水泵连接的按比例进水分割水箱，按比例进水分割水箱内设有在线COD分析仪和氨氮在线分析仪，生化反应区包括顺次连通的第一段缺氧反应器、厌氧反应器、第一段好氧反应器、第二段缺氧反应器和第二段好氧反应器，第一段缺氧反应器、厌氧反应器和第二段缺氧反应器中均安装有搅拌器，第一段好氧反应器和第二段好氧反应器均设有管式曝气器和在线溶氧仪，管式曝光器与鼓风机连通，污泥区包括与沉淀池底部连通的污泥回流泵，其特征在于按比例进水分割水箱分别通过管线与厌氧反应器和第二缺氧反应器连通，沉淀池底部通过污泥回流泵与第一段缺氧反应器连通，触摸屏PLC自控柜包括CPU、触摸屏和报警器，触摸屏PLC自控柜分别通过自控线路与进水泵、搅拌器、鼓风机、在线COD分析仪、在线氨氮分析仪、在线溶氧仪和污泥回流泵连接。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置，所述按比例进水分割水箱为内部分为四个小矩形的矩形反应器，按照进水顺序前两个矩形等大且左右平行底部连通，后两个矩形上下平行底部不连通，第二个矩形通过上部的溢流堰与第三个矩形和第四个矩形连通。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，第三个矩形和第四个矩形的容积之比为4 1。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，生化反应区的第一段缺氧反应器、厌氧反应器、第一段好氧反应器、第二段缺氧反应器和第二段好氧反应器通过设有连通器的隔板顺次连接。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置，所述无内回流分两段进水脱氮除磷的自控装置还包括与沉淀池底部连接的剩余污泥排放控制阀。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置，所述进水泵和鼓风机均为两台并联。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置，触摸屏PLC自控柜设有计时器，通过计时器控制两台进水泵和鼓风机交替运转。基于上述无内回流分两段进水脱氮除磷的自控装置的一种无内回流分两段进水脱氮除磷工艺，包括以下步骤(Si)将待处理的污水引入到按比例进水分割水箱中，将沉淀池中的污泥通过污泥回流泵引入到第一段缺氧反应器中，与第一段缺氧反应器中的混合液混合；在第一段缺氧反应器中，氮氧化物会被反硝化去除，部分聚磷菌吸收混合后污水中的可生物降解有机物， 以内碳源PHB的形式贮存在聚磷菌体内，同时释放溶解性正磷酸盐，反应后的混合液进入到厌氧反应器中；(S2)按比例进水分割水箱中的污水按比例进入到厌氧反应器和第二段缺氧反应器中，在厌氧反应器中，在进行有机物的水解反应的同时，由于前一段的反硝化反应完成， 此时聚磷菌能够充分的释放溶解性正磷酸盐；(S3)在厌氧反应器中反应后的混合液进入到第一段好氧反应器中，在第一段好氧反应器中聚磷菌完成好氧吸磷的过程，与此同时，在第一段好氧反应器中的硝化菌进行氨氮的硝化反应；(S4)在第一段好氧反应器中反应后的混合液进入到第二段缺氧反应器中，第二段缺氧反应器中的兼性厌氧微生物利用混合后污水中有机物进行反硝化反应进一步去除氮；(S5)在第二段缺氧反应器中反应后的混合液进入到第二段好氧反应器中，在第二段好氧反应器中聚磷菌完成最后的好氧吸磷过程进一步去除水中的总磷；(S6)在第二段好氧反应器中完成反应后的混合液进入沉淀池进行泥水分离，上清液排出，一部分污泥通过污泥回流泵送至第一段缺氧反应器，一部分由剩余污泥排放控制阀外排。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水脱氮除磷工艺，步骤(S》中，在厌氧反应器中去除氮磷的具体过程为混合液中的异养反硝化菌利用有机物进行反硝化反应，以硝酸氮为电子受体，以有机物为电子供体，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动，通过同化反硝化形成有机氮化合物，成为菌体的组成部分，通过异化反硝化，产生气态氮，同时部分反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体，以PHB为电子供体完成反硝化吸磷，实现氮磷的同步去除。进一步，如上所述的一种无内回流分两段进水脱氮除磷工艺，步骤(S》中，污水是按41的比例进入到厌氧反应器和第二段缺氧反应器中。本发明的有益效果如下1)可利用与现有标准活性污泥工艺相同的生物反应池容积去除氮磷，无需增设构筑物，通过设置隔板改良流入水道，尽可能不改变现有设施，实现高效处理；2)把去除氮磷所需的碳源分别流入厌氧区A-2和缺氧区A-3，在缺氧池A_1中去除氮氧化物，防止好氧区0-2中残留磷的过剩摄取以及沉淀区S-T内磷的再溶出，提高了氮磷的去除率，与传统的脱氮除磷工艺相比，本发明在脱氮除磷方面的优越性得以体现；3)由于在整个系统运行过程中，脱氮时无内循环，所以节省了对动力设备的投入和维护，各个单元维护更加便捷。本发明与标准活性污泥工艺的运转管理方法相差很小，而且没有内回流，污泥产量低，因此更加便于管理；
4)采用分段流入及无内回流，极大地提高了反应池的HRTOlydraulicRetention Time，水力停留时间)，，节省了池容，也节省了电费，实现了更为经济的处理，提高了处理效率；5)由于系统没有混合液内回流设施，只设置污泥外回流至生物池源头，生物池内污泥浓度呈阶梯形式由高到低，生物池内生物总量得到提高，使聚磷菌、硝化菌和反硝化菌处于竞争优势，大大强化了整个系统的除磷脱氮效果。本发明可广泛应用于大中城镇市政污水或者碳氮磷比例不均衡的工业污水的处理，特别适用于现有Α/Α/0工艺或其变型工艺水厂的改造。
图1为具体实施方式
中三菱Q系列触摸屏PLC控制系统的示意图；图2为本发明一种无内回流分两段进水脱氮除磷的自控装置的结构示意图。
具体实施例方式下面结合说明书附图与具体实施方式
对本发明做进一步的详细说明。首先对附图2中的各附图标记代表的结构名称进行说明图1中A-自控区；B-按比例进水区；C-生化反应区；D-污泥区；1-进水泵；2-污水按比例进水分割水箱；3-第一段缺氧反应器；4-厌氧反应器； 5-第一段好氧反应器；6-第二段缺氧反应器；7-第二段好氧反应器；8-沉淀池；9-搅拌器； 10"鼓风机(空气压缩机)；11_管式曝气器；12-在线COD分析仪；13-在线氨氮分析仪； 14-污泥回流泵；15-剩余污泥排放控制阀；16-在线溶氧仪；17-触摸屏PLC自控柜。图2示出了本发明一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置的结构示意图，该装置自控区A、按比例进水区B、生化反应区C和污泥区D ；自控区A为触摸屏PLC自控柜17，按比例进水区B包括与进水泵1连接的污水按比例进水分割水箱2污水按比例进水分割水箱2内设置了在线COD分析仪12和氨氮在线分析仪13，生化反应区C包括顺次连接的第一段缺氧反应器3、厌氧反应器4、第一段好氧反应器5、第二段缺氧反应器6和第二段好氧反应器7，第一段缺氧反应器3、厌氧反应器4和第二段缺氧反应器6中均安装有带有减速机搅拌器9，第一段好氧反应器5和第二段好氧反应器7均设有管式曝气器11和在线溶氧仪16，管式曝光器11与鼓风机10连通，污泥区D包括与沉淀池底部连通的污泥回流泵14。按比例进水分割水箱2分别通过管线与厌氧反应器4和第二缺氧反应器6连通， 实现分段进水，沉淀池底部通过污泥回流泵14与第一段缺氧反应器3连通，触摸屏PLC自控柜17分别通过自控线路与进水泵1、搅拌器9、鼓风机10、在线COD分析仪12、在线氨氮分析仪13、在线溶氧仪16和污泥回流泵14连接。第一段缺氧反应器3、厌氧反应器4、第一段好氧反应器5、第二段缺氧反应器6和第二段好氧反应器7通过设有连通器的隔板将所述各个反应器共分为5个反应器，为了防止混合液的返混现象，隔板上还设有溢流口 ；沉淀池8底部通过污泥回流泵14与第一段缺氧反应器3连通，第一段好氧反应器5和第二段好氧反应器7中还设有在线溶氧仪16，两反应器中的溶解氧浓度由在线溶氧仪16在线监测控制，作为调节各段管式曝气器11曝气阀门的控制参数。此外，沉淀池8的底部还还连接有剩余污泥排放控制阀15，第二段好氧反应器7中的混合液进入沉淀池8进行泥水分离时，上清液沿着溢流堰排出，污泥沉淀在污泥斗，一部分通过污泥回流泵14提升至第一缺氧反应器3，另一部分沉淀污泥作为剩余污泥经污泥排放控制阀15排出。本发明的触摸屏PLC自控柜17即控制系统采用三菱高性能Q系列PLC控制，GT15 触摸屏操作，如图1所示，该自控柜主要由是由主盘(型号HxWxD)，CPU (型号Q02CPU)，主基板(型号Q38B)，输入模块(型号12A4VDC16点)，带短路保护，触摸屏(型号GT1585STBA)， 编程电缆(型号QC30R2)以及报警器等元件组成，其作用在于控制无内回流分两段进水脱氮除磷的自控装置的正常运行，根据前馈信号(包括水质，水量等)，以及后馈信号(DO等) 对系统的运行参数进行精确的调整。控制系统放在电控箱内，用于集中监视、控制和显示。 另外，为方便管理，系统还可以对所有运行工况、参数进行不间断记录和储存。在保证管路畅通的情况下，调试好系统后，整套装置可实现无人操作。当进水污染物浓度超过进水泵的调节范围时，在线监控装置通过把数据传送给PLC，自控柜PLC会自动发出警报，操作人员取消警报后，调节进水量的大小，外回流的比例以及鼓风机的电流以控制溶解氧的浓度，保证在低能耗的状态下，执行设定出水标准。此外，本发明装置中的进水泵1和鼓风机10都是由两台并联组成，为了使系统的进水和溶氧量保持在一个恒定的范围，触摸屏PLC自控柜17还设置了计时器来控制两台进水泵和鼓风机按时交替运转。此外，本发明装置在运行方式上也非常灵活，在多雨地区，当雨季来临之时，进水量短时间内迅速增大，可以人为地调节进水的比例，分散对整个系统的冲击，使得系统更加耐受冲击。本发明还提供了一种基于上述无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置的无内回流分两段进水脱氮除磷工艺，该工艺包括以下步骤步骤1 将污水引入到按比例进水分割水箱中；将沉淀池中的污泥通过污泥回流泵引入到第一段缺氧反应器中，与第一段缺氧反应器中的混合液混合，在第一段缺氧反应器中聚磷菌吸收混合后污水中的可生物降解有机物，以内碳源PHB的形式贮存在聚磷菌体内，同时释放溶解性正磷酸盐，反应后的混合液进入到厌氧反应器中；步骤2 按比例进水分割水箱中的污水按比例进入到厌氧反应器和第二段缺氧反应器中，在厌氧反应器中异养反硝化菌进行反硝化反应去除大部分氮，同时进行反硝化吸磷去除部分磷；步骤3 在厌氧反应器中反应后的混合液进入到第一段好氧反应器中，第一段好氧反应器中的聚磷菌完成好氧吸磷的过程，去除磷；步骤4 在第一段好氧反应器中反应后的混合液进入到第二段缺氧反应器中，第二段缺氧反应器中放入兼性厌氧微生物利用混合后污水中有机物进行反硝化反应进一步去氮，同时吸收磷酸盐；步骤5 在第二段缺氧反应器中反应后的混合液进入到第二段好氧反应器中，在第二段好氧反应器中聚磷菌完成好氧吸磷过程进一步除鳞；步骤6 在第二段反应器中完成反应后的混合液进入沉淀池进行泥水分离，上清液排出，一部分污泥通过污泥回流泵送至第一段缺氧反应器，一部分由剩余污泥排放控制阀外排。为了更好的理解本发明，下面对上述各步骤中各反应器中的具体反应过程进行具体详细说明。第一段缺氧反应器3 污泥回流泵14从沉淀池9抽取的污泥进入第一段缺氧反应器3，与第一段缺氧反应器内的混合液(第一段缺氧反应器中原本有的活性污泥混合液)混合，在第一段缺氧反应器3内搅拌器10的搅拌作用下完成聚磷菌吸收污水中的可生物降解有机物，以内碳源PHB的形式贮存在聚磷菌体内，同时释放大量的溶解性正磷酸盐。聚磷菌通过好氧过量吸磷后，通过剩余污泥排放，将磷从系统中除去。好氧吸收磷的前提条件是混合液必须经过磷的厌氧释放，在有效释放过程中，磷的厌氧释放可使微生物的好氧吸磷能力大大提高。好氧吸磷速度的不同是由厌氧放磷速度不同引起的。厌氧段放磷速度大，磷释放量大，合成的PHB就多，那么在好氧段时由于分解PHB而合成的聚酸盐速度就较大，所以表现出来的好氧吸磷速度也就大；磷吸收对磷释放也有影响，磷吸收完成得越彻底、聚磷量越大，相应厌氧状态下磷的有效释放也越有保证。通过两个无氧段的放磷，对接下来的好氧段吸磷提供了非常有利的条件。厌氧反应器4 在厌氧反应器搅拌器9的搅拌作用下异养反硝化菌利用剩余有机物进行反硝化反应，反硝化菌是属于异养型兼性厌氧菌的细菌。在厌氧条件下，以硝酸氮 (NO3-N)为电子受体，以有机物(有机碳)为电子供体。在反硝化过程中，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动，可能有两种转化途径，一种途径是同化反硝化(合成)，最终形成有机氮化合物，成为菌体的组成部分，另一种途径是异化反硝化(分解)，最终产物是气态氮。于此同时部分反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体，以厌氧反应器贮存体内的PHB为电子供体完成反硝化吸磷，实现氮磷的同步去除。第一段好氧反应器5 厌氧反应器4出水混合液直接进入第一段好氧反应器5， 由曝气系统中的鼓风机10提供曝气，异养菌氧化剩余的极少有机物，硝化菌将NH4+-N转化为Ν0χ_Ν，聚磷菌包括反硝化聚磷菌完成好氧吸磷过程。曝气量的大小根据运行状态进出水情况运用转子流量计进行调整，控制第一段好氧反应器出水NH/-N在0 :3mg/L，若出水 nh4+-N超出此范围，就要对曝气量进行调整，保证硝化效果。第二段缺氧反应器6 部分污水与第一段好氧反应器5硝化液进入第二段缺氧反应器6在搅拌器9的搅拌作用下兼有反硝化作用和除磷作用的兼性厌氧微生物利用进水有机物进行反硝化反应，同时伴随磷酸盐的吸收。第二段好氧反应器7 功能与第一段好氧反应器3相同。第二段缺氧反应器6出水混合液直接进入第二段好氧反应器7，由曝气系统中的鼓风机10提供曝气，完成微生物对剩余少量有机物和磷的好养吸收，以及硝化反应对氨氮的去除和氨氮的硝化以及磷的好氧吸收。沉淀池8 第二段好氧反应器7混合液进入沉淀池8进行泥水分离，上清液沿着溢流堰排出，污泥沉淀在污泥斗，一部分通过污泥回流泵14提升至第一段缺氧反应器3，另一部分沉淀污泥作为剩余污泥经污泥排放控制阀15排出。为了实现精确按比例分两段进水的试验条件，本具体实施方式
中所选用的试验装置反应器污水按比例进水分割水箱2是一个内部分为四个小矩形的矩形反应器，按进水顺序，水箱内的前两个矩形是等大左右平行底部联通的，污水从第一个矩形上方进入水箱，从底部流入第二个矩形，然后通过上部锯齿形的溢流堰均勻的流入第三个和第四个矩形内， 第三个和第四个矩形是上下平行底部不连通的反应器，大小是严格按4 1的比例，即按进水量0.8Q 0.2Q比例设计，有效容积为370L，通过将第三个和第四个矩形的容积比例严格按照4 1设计，以实现厌氧反应器4和第二段缺氧反应器7的分段按比例进水(即厌氧反应器4与污水按比例进水分割水箱的第三个矩形连通，第二段缺氧反应器7与第四个矩形连通)。本装置共分5个反应器运行第一个反应器为第一段缺氧反应器3 (260L)， 第二个反应器为厌氧反应器4 (640L)，紧接着三个反应器为第一段好氧反应器5 (1920L)， 然后依次是第二段缺氧反应器6 (1600L)、第二段好氧反应器7 (640L)、沉淀池8有效容积为 2000L。在第一段缺氧反应器3、厌氧反应器4、第二段缺氧反应器6中均安装有搅拌器10， 以保持系统内部污泥处于完全混合状态；其中第一段好氧反应器5、第二段好氧反应器7底部均设有管式曝气器11，各段厌、缺氧反应器和好氧反应器间隔顺次连接；沉淀池8底部通过污泥回流泵14与第一段缺氧反应器3连通，剩余污泥通过剩余污泥排放控制阀15排出系统做无害化处理；第一段好氧反应器5、第二段好氧反应器7的溶解氧浓度由在线溶氧仪 16在线监测控制，作为调节各段管式曝气器11曝气阀门的控制参数。其中供气装置将压缩空气经供气管路到达第一段好氧反应器5和第二段好氧反应器7，通过管式曝气器11鼓出微细气泡满足微生物生长；进水、污泥外回流分别通过进水泵1、污泥回流泵14进行提升计量，各反应器通过隔板分离，并且隔板设有溢流口以防止混合液的返混现象。当进水污染物浓度突然升高的情况下，通过控制柜17自动减小进水量，尽可能的减小进水污染物突然升高对系统的冲击；当进水污染物浓度突然降低的情况下，自动增加进水量，以此来维持系统的污泥浓度以及其他运行参数，让系统平稳运行。由于系统的进水以及相关运行参数得到带有PLC触摸自控系统的自控柜17的有效控制，因此可以在污水处理的过程中实现无人操作。为日后本发明工程化提供可靠的技术参数。本发明的是为了解决如何实现生物高效除磷性能以及如何建成稳定的反硝化高效脱氮，同时合理分配进水碳源以减少外加碳源所增加的运行费用等问题，提出一种处理城镇生活污水以及工业废水的无内回流分两段进水脱氮除磷的自控装置，可完成高效利用污水中的碳源的分两段进水策略、是缺省内回流与同步脱氮除磷的UCT工艺两大技术联合，同时通过自控系统实时对系统的进水浓度和相关运行参数进行有效监控，已变及时控制调整。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，包括自控区(A)、按比例进水区(B)、生化反应区(C)和污泥区(D)，自控区为触摸屏PLC电控柜(17)，按比例进水区包括与进水泵(1)连接的按比例进水分割水箱O)，按比例进水分割水箱O)内设有在线COD 分析仪(1 和在线氨氮分析仪(13)，生化反应区包括顺次连通的第一段缺氧反应器(3)、 厌氧反应器G)、第一段好氧反应器(5)、第二段缺氧反应器(6)和第二段好氧反应器(7)， 第一段缺氧反应器(3)、厌氧反应器(4)和第二段缺氧反应器(6)中均安装有搅拌器(9)， 第一段好氧反应器( 和第二段好氧反应器(7)中均设有管式曝气器(11)和在线溶氧仪 (16)，管式曝光器(11)与鼓风机(10)连通，污泥区包括与沉淀池(8)底部连通的污泥回流泵(14)，其特征在于按比例进水分割水箱(2)分别通过管线与厌氧反应器(4)和第二段缺氧反应器(6)连通，沉淀池(8)底部通过污泥回流泵(14)与第一段缺氧反应器C3)连通， 触摸屏PLC自控柜(17)包括CPU、触摸屏和报警器，触摸屏PLC自控柜(17)分别通过自控线路与进水泵(1)、搅拌器(9)、鼓风机(10)、在线COD分析仪(12)、在线氨氮分析仪(13)、 在线溶氧仪(16)和污泥回流泵(14)连接。
2.如权利要求1所述的无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，其特征在于 所述按比例进水分割水箱( 为内部分为四个小矩形的矩形反应器，按照进水顺序前两个矩形等大且左右平行底部连通，后两个矩形上下平行底部不连通，第二个矩形通过上部的溢流堰与第三个矩形和第四个矩形连通。
3.如权利要求2所述的无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置，其特征在于 第三个矩形和第四个矩形的容积之比为4 1。
4.如权利要求1所述的无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，其特征在于 生化反应区的第一段缺氧反应器(3)、厌氧反应器G)、第一段好氧反应器(5)、第二段缺氧反应器(6)和第二段好氧反应器(7)通过设有连通器的隔板顺次连接。
5.如权利要求1所述的无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，其特征在于 所述无内回流分两段进水脱氮除磷的自控装置还包括与沉淀池底部连接的剩余污泥排放控制阀(15)。
6.如权利要求1所述的无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置，其特征在于 所述进水泵(1)和鼓风机(10)均为两台并联。
7.如权利要求1或6所述的无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷的自控装置，其特征在于触摸屏PLC自控柜(17)设有计时器，通过计时器控制两台进水泵和鼓风机交替运转。
8.一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷工艺，包括以下步骤(51)将待处理的污水引入到按比例进水分割水箱中，将沉淀池中的污泥通过污泥回流泵引入到第一段缺氧反应器中，与第一段缺氧反应器中的混合液混合；在第一段缺氧反应器中聚磷菌吸收混合后污水中的可生物降解有机物，以内碳源PHB的形式贮存在聚磷菌体内，同时释放溶解性正磷酸盐，反应后的混合液进入到厌氧反应器中；(52)按比例进水分割水箱中的污水按比例进入到厌氧反应器和第二段缺氧反应器中， 在厌氧反应器中异养反硝化菌进行反硝化反应去除大部分氮，同时进行反硝化吸磷去除部分磷；(53)在厌氧反应器中反应后的混合液进入到第一段好氧反应器中，在第一段好氧反应器中聚磷菌完成好氧吸磷的过程，去除磷；(54)在第一段好氧反应器中反应后的混合液进入到第二段缺氧反应器中，第二段缺氧反应器中的兼性厌氧微生物利用混合后污水中有机物进行反硝化反应进一步去除氮，同时吸收磷酸盐；(55)在第二段缺氧反应器中反应后的混合液进入到第二段好氧反应器中，在第二段好氧反应器中聚磷菌完成好氧吸磷过程进一步除鳞；(56)在第二段好氧反应器中完成反应后的混合液进入沉淀池进行泥水分离，上清液排出，一部分污泥通过污泥回流泵送至第一段缺氧反应器，一部分由剩余污泥排放控制阀外排。
9.如权利要求8所述的一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷工艺，其特征在于步骤(S2)中，在厌氧反应器中去除氮磷的具体过程为混合液中的异养反硝化菌利用有机物进行反硝化反应，以硝酸氮为电子受体，以有机物为电子供体，硝酸氮通过反硝化菌的代谢活动，通过同化反硝化形成有机氮化合物，成为菌体的组成部分，通过异化反硝化，产生气态氮，同时部分反硝化聚磷菌以硝酸盐为电子受体，以PHB为电子供体完成反硝化吸磷，实现氮磷的同步去除。
10.如权利要求8所述的一种无内回流分两段进水OTSS脱氮除磷工艺，其特征在于 步骤(S》中，污水是按4 1的比例进入到厌氧反应器和第二段缺氧反应器中。
全文摘要
本发明公开了一种无内回流分两段进水NISS脱氮除磷的自控装置及工艺，属于污水深度生物脱氮除磷技术领域。该装置的触摸屏PLC自控柜通过自控线路与无内回流分两段进水脱氮除磷装置中的进水泵、在线COD分析仪等连接，对脱氮除磷系统的进水浓度和相关参数进行了有效的控制，在处理过程中实现无人操作。该装置通过分两段进水，最大程度利用了原水中的碳源，因此无需外加碳源即可实现污水的生物脱氮除磷，降低成本。由于采用在线监控，能够自动调整进水量等参数，使得整个系统的抗冲击负荷能力得到提升，通过自动调整配套控制溶解氧浓度的鼓风机电流，避免在低进水量情况下电能的浪费，在有效地节省水厂运行成本的同时，达到节能降耗的效果。
文档编号C02F3/30GK102344199SQ20111024453
公开日2012年2月8日 申请日期2011年8月24日 优先权日2011年8月24日
发明者刘洋, 张庭吉, 张志刚, 牛奕娜, 陈曦 申请人:北京华利嘉环境工程技术有限公司