本发明属于污水处理，具体涉及一种污水处理系统受冲击后的调控恢复方法。
背景技术：
1、现有污水处理系统生化单元经常受到毒性物质或者负荷冲击荷。特别是毒性物质冲击后超出系统的自我承受能力，则微生物活性受到抑制甚至丧失，需要重新培养驯化，导致污水处理系统受冲击后恢复时间长，严重的会影响企业正常生产，因此监测微生物活性至关重要。现有ph和do等运行参数通常用于判断系统介质环境的变化，但是不能单独用于表征微生物的工作状态及活性大小。如果在微生物活性受到影响的初期就能够监测到，并及时采取措施，可以避免微生物活性丧失。
2、cn103592334a公开了一种基于序批式生物毒性监测预警系统及监测方法。该预警系统包括污水系统、保安过滤器、活性污泥系统、污水注入泵、污泥注入泵、序批式反应器、溶解氧电极和plc系统，监测方法包括注入混合、接触搅拌、曝气充氧、反应监测、排空清洗共五个阶段。该预警系统采用序批式反应器的原理，其反应、混合效果最佳，装置完全密闭状态，抗干扰能力强。因此，其反应更加高效、结果更准确。通过序批式反应的方法，实现了在同一个反应器、利用同一个溶解氧电极，完成活性污泥呼吸速率的测定和计算，相比连续运行的反应器更为高效、准确，避免了常规利用连续运行中使用多个溶解氧电极监测的系统误差，可广泛应用于污水毒性的在线监测预警。但是该方法适用于毒性分析和监测预警，并没有给出冲击后如何快速恢复的具体方案。
3、cn109354160a公开了一种化工废水分质接管的方法，具体步骤为：步骤一，利用our在线测定仪测定废水的呼吸速率；步骤二，利用活性污泥呼吸仪测定废水接管系统曝气池活性污泥的内源呼吸速率；步骤三，通过比较呼吸速率大小将废水分为可生化性废水、难降解无毒废水和有毒废水三类；步骤四，将不同类别的废水分别排入不同的处理系统进行处理。该发明通过将废水分类后排入不同的处理系统进行处理，解决了现有化工废水无差别处理存在成本较高、处理效果不稳定的问题。但是污水场冲击时无法做到先分类，因此该方法不能解决污水处理厂冲击恢复问题。
4、cn102629134a公开了一种城市污水处理orbal氧化沟抗工业毒性污染物冲击的调控系统，该系统主要是基于毒性相关性分析结果选取ph和电导率作为综合毒性反映和预警的指示，在orbal氧化沟活性污泥中毒性试验分析基础上确定毒性预警阈值，根据管网特点选取毒性监测点，建立工业毒性污染预警在线监控和无线远传系统。在此基础上建立与管网监控系统联动的orbal氧化沟运行联动调控系统，通过调节进水流量、污泥回流比和曝气强度，增强orbal氧化沟对工业毒性污染物冲击的抗性，维持沟内生物活性，保证污水的处理效能，该方法更适合水质变化明显并且含有酸碱、重金属等毒性物质的城市污水处理系统，可实现对工业毒性物质的自动预警、决策和联动调控，但是该方法飞仍然是通过调整工艺运行参数来维持生物活性，不能实现冲击后的快速修复。
5、因污水处理场的毒性物质冲击具有不确定性和不规律性，现有技术中有采用冲击时补充相应的微生物菌剂来抵抗冲击风险，但是新鲜菌剂需要生产因此不能实现及时补充，而提前贮备保藏的菌剂由于没有及时投加使用而存在失活的风险并且额外增加了处理成本。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种污水处理系统受冲击后的调控恢复方法。本发明方法通过活性污泥呼吸速率(our)、化学需氧量(cod)和氨氮浓度三个检测指标进行冲击风险的提前诊断，可以实现提前预警，及时消除冲击风险并做到快速恢复，不需要重新对污泥进行驯化培养，降低了恢复时间，保证了系统的长周期稳定运行。
2、本发明第一方面提供了一种污水处理系统受冲击后的调控恢复方法，其中，所述的污水含有氨氮污染物，所述的冲击是指当生化单元的的cod值变化幅度未超过正常值的20％，而污水处理系统出水氨氮浓度高于排放标准限值(优选氨氮浓度为5mg/l)，所述调控恢复方法包括：当呼吸速率(our)的波动幅度低于正常范围低限值的10％以上(优选为10％～20％)的时间超过60min，则报警通知给控制系统，停止进水，并向系统中投加粉末活性炭和生物吸附剂，直到呼吸速率(our)恢复到正常范围时报警解除，并先停止投加活性炭，当出水氨氮浓度低于排放标准限值时停止投加生物吸附剂，实现冲击系统的快速恢复，进入稳定运行状态；所述生物吸附剂是以包埋碳酸钙的交联壳聚糖为基体，其上吸附生长有异养菌，其中异养菌占吸附剂的5％～50％，优选10％～30％。
3、本发明中，所述的冲击是受对系统中硝化细菌产生毒性影响的毒性物质增加引起的冲击，比如采油助剂、重金属离子、氰化物和发泡剂等。
4、本发明中，当生化单元的化学需氧量(cod)的正常值是指生化单元正常稳定运行时的化学需氧量，若正常稳定运行时化学需氧量(cod)允许在一定范围内操作时，cod增加的变化幅度相对于的正常值是指范围的上限，cod降低的变化幅度相对于的正常值是指范围的下限。
5、本发明中，呼吸速率(our)的正常范围是指生化单元正常稳定运行时曝气池活性污泥的内源呼吸速率(our)可允许的范围。
6、本发明第二方面提供了一种污水处理系统的冲击诊断及受冲击后的调控恢复方法，其中，所述的污水含有氨氮污染物，所述方法包括：
7、(1)当污水处理系统出水不能满足排放标准要求时，根据污水处理系统的化学需氧量(cod)和氨氮浓度来判断是否为毒性物质冲击，即当cod值变化幅度未超过正常值的20％，污水处理系统出水氨氮浓度高于排放标准限值(优选地，氨氮浓度为5mg/l)时，为毒性物质冲击；
8、(2)当污水处理系统受毒性物质冲击时，且呼吸速率(our)的波动幅度低于正常范围下限值的10％以上(优选为10％～20％)时并在30min～60min内呼吸速率恢复到正常范围内的数值，并且出水氨氮浓度低于排放标准限值时，则不需要采取措施；
9、(3)当污水处理系统受毒性物质冲击时，且呼吸速率(our)的波动幅度超过正常范围下限值的10％以上(优选为10％～20％)的时间超过60min，则报警通知给控制系统，停止进水，并向系统中投加粉末活性炭和生物吸附剂，直到呼吸速率(our)恢复到正常范围时报警解除，并先停止投加活性炭，当出水氨氮浓度低于排放标准限值时再停止投加生物吸附剂，实现冲击系统的快速恢复，进入稳定运行状态。
10、本发明中，所述的排放标准要求一般是对cod和氨氮浓度的要求，比如cod浓度不大于40mg/l，氨氮浓度不大于5mg/l即排放标准限值cod浓度为40mg/l，氨氮浓度为5mg/l。
11、本发明中，所述的冲击是受对系统中硝化细菌产生毒性影响的毒性物质增加引起的冲击，比如采油助剂、重金属离子、氰化物和发泡剂等。
12、本发明中，当生化单元的化学需氧量(cod)的正常值是指生化单元正常稳定运行时的化学需氧量，若正常稳定运行时化学需氧量(cod)允许在一定范围内操作时，cod增加的变化幅度相对于的正常值是指范围的上限，cod降低的变化幅度相对于的正常值是指范围的下限。
13、本发明中，呼吸速率(our)的正常范围是指生化单元正常稳定运行时曝气池活性污泥的内源呼吸速率(our)可允许的范围。
14、本发明方法中，污水处理系统的污水可以为经过隔油浮选预处理后的好氧生化单元的废水，其中cod为300～1000mg/l、氨氮为100～300mg/l、总氮为100～300mg/l。
15、本发明中，当污水处理系统受毒性物质冲击时，活性炭的投加方式是：每隔30～60分钟投加一次，每次按照投加后固液混合物浓度30～50mg/l进行投加，生物吸附剂与活性炭同时投加，每次投加时活性炭和生物吸附剂的质量比为1：1～15：1，优选1：1～10：1。
16、本发明中，所述活性炭是本领域技术人员熟知的，可以是粉末活性炭，也可以是煤基破碎炭。
17、本发明中，所述生物吸附剂是以包埋碳酸钙的交联壳聚糖为基体，其上吸附生长有异养菌，以质量分数计，其中异养菌占吸附剂的5％～50％，优选10％～30％。
18、本发明中，所述生物吸附剂是通过下述方法制备：首先制备包埋碳酸钙的交联壳聚糖载体；将包埋碳酸钙的交联壳聚糖载体投加到利用有机碳源的异养菌培养体系进行吸附生长，培养至对数生长后期停止，取出固体物干燥得到生物吸附剂。
19、本发明中，所述生物吸附剂的制备方法中，所述的包埋碳酸钙的交联壳聚糖载体可以采用本领域常规的制备方法获得。交联的方法主要可以采用直接交联、交联中进行化学修饰等。直接交联法使用的交联剂有环氧氯丙烷、戊二醛﹑甲醛﹑冠醚类和京尼平等中至少一种，优选京尼平。交联是壳聚糖与交联剂分子之间发生交联反应，使壳聚糖分子由直链变成网状结构，通过交联可以改善壳聚糖的比表面积和孔结构等物理性能，有效地提高壳聚糖的稳定性。
20、本发明中，所述生物吸附剂的制备方法中，所述的异养菌可以是酵母菌、乳酸菌、硫酸盐还原菌等利用有机碳源的异养菌中的至少一种，优选酵母菌。所述的酵母菌可以选自假丝酵母、隐球酵母、汉逊氏酵母属、毕赤氏酵母、红酵母、球拟酵母或丝孢酵母等中的至少一种，优选热带假丝酵母菌。所述的乳酸菌可以选自乳杆菌、双歧杆菌、乳球菌等中的至少一种。所述的硫酸盐还原菌可以选自脱硫单胞菌、脱硫线菌等中的至少一种。
21、本发明中，所述生物吸附剂的制备方法中，所述的有机碳源根据选择的具体菌种确定，一般为所选择异养菌常规培养采用的糖类、蛋白质、有机酸等含碳有机物，如可以是葡萄糖、己糖、木糖、蔗糖、淀粉等中的至少一种。有机碳源按照加入后体系中质量浓度为1～5g/l进行投加。
22、本发明中，所述生物吸附剂的制备方法中，所述的异养菌的培养条件为：温度20～38℃，优选20～30℃，ph为6.0～8.5，优选6.0～7.0；静置发酵或者摇床培养，静置发酵培养每隔30～60min进行搅拌，摇床培养转速为200～600r/min。培养至对数生长后期，一般是培养24h～80h。
23、本发明中，所述生物吸附剂的制备方法中，所述的干燥温度为25～50℃，干燥时间为1～5h。
24、本发明中，污水处理系统受冲击后的调控恢复方法中，采用正常稳定运行时的操作条件，其中ph为7.0～8.0、温度为25～35℃，其中a池控制溶解氧浓度小于0.5mg/l，o池控制溶解氧浓度为2～5mg/l，不需要作出调整。
25、本发明中，投加活性炭或投加生物吸附剂是向曝气池投加，比如o池。
26、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
27、(1)本发明采用our和cod以及氨氮浓度联动作为污水处理系统的综合反应和预警指标，易于实现在线及时监测污水是否受毒性物质的冲击，三个检测指标联动作为提前诊断信号，降低了冲击风险。
28、(2)本发明遇到毒性物质的严重冲击时首先停止进水，投加的活性炭可以临时吸附来水中的有机污染物，减缓了高浓度或者有毒污染物对活性污泥中微生物的毒性干扰，生物吸附剂可以截留并快速吸附解絮后释放的微生物，同时吸附小分子物质，在为微生物正常生长代谢提供营养的同时保证出水水质。
29、(3)本发明采用活性炭和生物吸附剂同时投加的协同作用，可以隔离高浓度有毒物质与微生物接触，实现大分子物质的临时存储和生物酶的协同降解，在保证生物活性的同时减少流失量，可以大大降低恢复时间，实现系统冲击后的快速恢复，保证系统的长周期稳定运行效果。
30、(4)本发明是采用带有正电荷的交联壳聚糖与利用有机碳源的异养菌作为双微载体，可以使硝化菌吸附到双微载体上进行快速生长，同时在营养缺乏或者条件不足的情况下异养菌会逐渐释放结合位点给硝化菌，可进一步提高硝化菌的密度，进而实现系统硝化功能的快速恢复。