分段进水cast亚硝酸盐型反硝化除磷方法及其过程控制装置的制造方法_2

文档序号:8423604阅读:来源:国知局
位)、pH传感器。所述的实时控制系统(12)用于控制包括连接进水泵(3)、搅拌器(4)、潜水搅拌器(5)、回流污泥泵¢)、空气压缩机(8)、滗水器(9)、排水阀(10)以及排泥阀(11)的时间继电器、计算机以及连接在计算机上的数据采集卡。
[0010]选择器(I)与主反应区(2)为池体的两部分,前端为选择器(I),后端为主反应区(2),选择器(I)与主反应区(2)之间设有隔板,隔板的底部设有通孔使得选择器(I)与主反应区⑵连通。
[0011]采用上述装置对污水进行同步脱氮除磷处理的方法,包括以下步骤:
[0012]I)进水/搅拌通过实时控制系统(12)打开进水泵(3)并开启选择器⑴内搅拌器(4);进水的同时开启回流污泥泵¢),在预先设定的回流量下,污泥由主反应区(2)末端回流至选择器(I),并且开启主反应区(2)内潜水搅拌器(5),系统首先进行缺氧过程以反硝化上一周期残留在主反应区内的少量亚硝酸盐,反硝化进程由ORP、pH实时传感器监控,并通过数据采集卡实时将所获得的数据信息传输到计算机进行处理,以达到对进水和搅拌时间的控制,当pH值曲线上出现极大值(dpH/dt开始< O),同时ORP曲线上出现拐点(d20RP/dt2开始< 0,如下根据过程分别对应实时控制方法示意图3的参数过程),表明反硝化过程结束;进水泵⑶继续向选择器⑴内投加原污水,此时PH值由上升转为下降,同时ORP值下降速率加快,表明系统进入厌氧产酸阶段,选择器(I)和主反应区(2)内的聚磷菌进行放磷活动,进水及厌氧搅拌时间由连接进水泵(3)的时间继电器控制,到达预计进水时间并完成厌氧放磷,关闭进水泵(3)及潜水搅拌器(5),停止进水搅拌;上述到达预计进水时间所定的时间可以根据经验,如该预计进水时间为进入反应器总水量的1/3所需时间时,厌氧放磷充分;
[0013]2)曝气停止进水搅拌后,由实时控制系统(12)开启空气压缩机(8),由空气压缩机(8)提供的压缩空气进入曝气器(7),向主反应区(2)混合液中供氧,进行有机物的降解、含氮化合物的氨氧化作用以及好氧摄磷反应;与此同时,通过回流污泥泵出)由主反应区
(2)末端回流至选择器(I)的混合液中携带的N02_用于进行反硝化吸磷;整个过程由D0、ORP,pH传感器监控,并通过数据采集卡实时将所获得的数据传输到计算机实施曝气时间的实时控制,当pH值曲线上出现极小值(dpH/dt开始>0)、D0值出现突跃,同时ORP曲线上出现平台,表明氨氧化过程结束,此时关闭空气压缩机(8),停止曝气,然后系统进入下一道工序;
[0014]3)进水/缺氧搅拌通过实时控制系统(12)打开进水泵(3)并开启潜水搅拌器(5),选择器⑴内进行厌氧释磷,主反应区(2)内则进行以NO2-为电子受体的反硝化吸磷,反硝化进程由ORP、pH实时传感器监控,并通过数据采集卡实时将所获得的数据信息传输到计算机进行处理,以达到对进水和搅拌时间的控制,当pH值曲线上出现极大值(dpH/dt开始< O),同时ORP曲线上出现拐点(d20RP/dt2开始< O),表明电子受体已彻底耗尽,反硝化吸磷过程结束,系统进入下一道工序;
[0015]4)重复步骤2)、步骤3)两步,重复的次数随原污水水质及处理水量要求变化;进水量达到预先设定的处理水量后,关闭进水泵(3)及潜水搅拌器(5),系统进入下一道工序;
[0016]5)后曝气由实时控制系统(12)开启空气压缩机⑶,由空气压缩机⑶提供的压缩空气进入曝气器(7),向主反应区(2)混合液中供氧,进行最后一股进水中含氮化合物的氨氧化作用以及好氧摄磷反应。
[0017]6)沉淀后曝气工序结束时,由实时控制系统(12)中的时间继电器根据预先设定的时间控制沉淀时间,此时进水泵(3)、搅拌器(4)、潜水搅拌器(5)、回流污泥泵(6)、空气压缩机(8)、滗水器(9)、排水阀(10)和排泥阀(11)均处于关闭状态;
[0018]7)排水沉淀阶段结束后,在实时控制系统(12)调节下,无动力式滗水器(9)开始工作,将处理后水经排水阀(10)排出,排水时间由连接在无动力式滗水器(9)上的时间继电器控制;
[0019]8)闲置在实时控制系统(12)调节下,整个反应系统内的所有阀门、继电器和计量泵均关闭,反应器既不进水也不排水,处于待机状态,完成一个周期;
[0020]9)系统依次重复I)、2)、3)、4)、5)、6)、7)、8)各步骤,根据原水水质或水量变化自动调节各步骤时长,整个系统交替经历厌氧、好氧、缺氧状态,分段进水和间歇出水,并在每个周期结束时经由排泥阀(11)定期排放剩余的活性污泥。
[0021]上述过程对应实时控制方法示意图见图3。
[0022]本发明设计的装置主要包括长方体反应池(池体分为两部分,前端为选择器,后端为主反应区),放置在反应池主反应区(2)内的曝气器(7)、选择器(I)及主反应区(2)的搅拌器(4)和潜水搅拌器(5)以及D0、0RP、pH传感器,进水泵(3),回流污泥泵¢),空气压缩机(8),滗水器(9),出水阀(10),排泥阀(11),实时控制系统(12)。本发明中所用滗水器为无动力式滗水器,由液面的收水装置和与之相连的排水装置及传动装置组成。
[0023]本发明的工作原理及过程:
[0024](I)投加原污水,使其中含有的可被反硝化菌利用的有机碳源的量刚好满足系统内上一个周期所残留的硝态氮反硝化的要求。反硝化过程硝态氮不断被还原为氮气,使得反应系统内氧化态物质不断减少,因此ORP值不断下降,当反硝化完全结束后,由于进入了厌氧状态,ORP下降速率加快,ORP曲线出现拐点。同时反硝化过程由于不断产生碱度,所以PH值会持续上升,当反硝化结束时,由于进入厌氧发酵产酸阶段,所以pH值会由上升变为下降,出现转折点。根据以上特征点,我们可以精确判断反硝化反应的进程。反硝化结束后,继续投加原污水,系统进入厌氧发酵产酸阶段,PH值由上升转为下降,同时ORP值也大幅下降,表明主反应区内开始放磷,保证放磷反应进行完全后停止进水泵并关闭主反应区内潜水搅拌器,避免进水过多引起的碳源浪费并节约运行成本;
[0025](2)启动空气压缩机进行曝气,好氧去除水中少量有机物,然后将水中氨氮氧化为亚硝态氮,即进行氨氧化反应。同时,主反应区内聚磷菌在好氧条件下吸收一部分磷,而选择器因回流混合液带入的亚硝酸盐由厌氧环境转变为缺氧环境,其中的聚磷菌进行亚硝酸盐型的反硝化吸磷反应。主反应区曝气过程中产生的气泡使得污水和活性污泥充分接触,起到了搅拌混合的作用。活性污泥氧化水中有机物及氨氮是好氧过程,因此当有机物降解完全、氨氧化反应结束时,水中溶解氧将不再被微生物利用,DO值会出现跃升,水中氧化态物质也不再增加,ORP值出现平台。同时,氨氧化反应是一个产酸的反应,因此当氨氧化反应结束时,pH值会由下降变为上升。根据以上特征点,我们可以精确了解系统中的反应进程,当氨氧化反应结束时,停止曝气,避免了过度曝气而浪费的能源。
[0026](3)投加适量原污水,使其中的有机碳源用于选择器内聚磷菌放磷,且该放磷量刚好用于以曝气阶段氨氧化产生的亚硝酸盐为电子受体的反硝化吸磷。根据PH和ORP曲线上的特征点对反硝化吸磷反应的进程加以控制,反硝化吸磷结束时,停止进水搅拌。
[0027](4)重复曝气进行氨氧化
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