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_3

文档序号:8423604阅读:来源:国知局
和投加适量原污水进行反硝化吸磷的过程(η次)。反应的全部过程均在线检测DO、ORP、pH值,根据实时控制系统的控制策略来识别在线控制参数的特征点,对反应的每一步进程进行过程控制。
[0028](5)后曝气以保证出水氮磷达标,并防止因缺氧时间过长导致的出水时污泥上浮。
[0029](6)反应过程结束后,依次进入沉淀、排水、闲置阶段,并以一定的周期依次重复以上步骤,并根据污泥龄定期排放污泥。
[0030]上述过程实时控制方法示意图见图3。
[0031]本发明具有下列优点:
[0032](I)本工艺与传统CAST法相比,由于充分的利用了原污水中的有机碳源,从而节省了外投碳源的费用,同时,由于污水中的有机物被最大化利用,即用于反硝化吸磷从而实现了一碳两用,这就节约了氧化这些有机物所需要的氧气,既节约了空气压缩机的能耗,又减轻了有机物对氨氧化过程的影响。
[0033](2)由于采用了分段进水形式,进水/厌氧时段,选择器和主反应区主要进行的均为厌氧放磷反应,好氧时段,主反应区主要进行的是氨氧化和好氧吸磷反应,选择器内进行反硝化吸磷反应,缺氧时段,主反应区进行反硝化吸磷反应,选择器的功能则转变为厌氧释磷,因此,该工艺选择器和主反应区交替进行放磷和吸磷强化了系统的除磷性能。
[0034](3)采用实时控制策略控制生物脱氮过程中的好氧曝气和缺氧搅拌时间,从根本上解决了曝气或搅拌时间不足所引起的氨氧化或反硝化吸磷不完全和曝气或搅拌时间过长所带来的运行成本的提高和能源的浪费。并且能够根据原水水质水量的变化实时控制各个生化反应所需的原水投加量、反应时间,实现具有智能化的控制。
[0035](4)主体装置采用的是CAST工艺,使有机物和含氮化合物以及磷在一个反应池内得到去除,减少了缺氧池和沉淀池等处理构筑物,从而降低了基建投资和整个工艺的占地面积。
[0036](5)整个工艺由实时控制系统完成,具有管理操作方便,费用低、耐冲击负荷强、且上周期残留亚硝态氮反硝化结束后继续进水强化主反应区的厌氧释磷阶段使系统更不易发生污泥膨胀。
[0037]本发明可广泛应用于中小城镇城市污水或有机物、氮、磷含量变化较大的工业废水的处理,特别适用于已采用CAST工艺的污水处理厂或准备采用CAST工艺的污水处理厂。
【附图说明】
[0038]图1是本发明操作的工序示意图;
[0039]图2是本发明装置结构示意图;
[0040]图3是本发明实时控制策略示意图;
[0041]图中:1.选择器;2.主反应区;3.进水泵;4.搅拌器;5.潜水搅拌器;6.回流污泥泵;7.曝气器;8.空气压缩机;9.滗水器;10.排水阀;11.排泥阀;12.实时控制系统。
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图及实施例详细说明本发明,但本发明并不限于以下实施例。
[0043]本发明提供的装置如图2所示:包括选择器1、主反应区2、将原污水打入选择器I内的进水泵3、设置在选择器I内的搅拌器4、设置在主反应区2内的潜水搅拌器5、用于将污泥从主反应区2回流至选择器I的回流污泥泵6、主反应区2底部所设曝气器7、连接在曝气器7上的空气压缩机8、设置在主反应区2内的滗水器9以及与之相连的排水阀10、用于排放主反应区2内剩余污泥的排泥阀11、实时控制系统12,与实时控制系统12相连接的DO、ORP、pH传感器。所述的实时控制系统12用于控制包括连接在进水泵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。
[0044]本实施例中的分段进水CAST亚硝酸盐型反硝化除磷的过程控制步骤如图1、图3所示,包括以下工序:
[0045]I进水/搅拌本发明所提供的分段进水CAST亚硝酸盐型反硝化除磷技术的运行操作工序如图1所示,首先通过通过实时控制系统12打开进水泵3并开启选择器I内搅拌器4;进水的同时开启回流污泥泵6,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1,并且开启主反应区2内潜水搅拌器5,系统进行缺氧反硝化脱氮过程,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,同时ORP曲线上出现拐点,表明反硝化过程结束。反硝化结束后,进水泵3继续向选择器I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,聚磷菌进行放磷活动,进水及厌氧搅拌时间由时间继电器控制,完成预计进水/厌氧搅拌后关闭进水泵3及潜水搅拌器5,停止进水搅拌,进入第II道工序。
[0046]II曝气启动空气压缩机8,调节至适量的曝气量对反应系统进行曝气,由空气压缩机8提供的压缩空气由进气管进入曝气器7,以微小气泡的形式向活性污泥混合液高效供氧,并且使污水和活性污泥充分接触,整个过程由实时控制系统12实施控制,主要根据反应池内所安置的DO、ORP、pH传感器在反应过程中所表现出的特征点来间接获取反应进程的信息,并再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,最终达到对曝气时间的控制,当实时控制系统12得到表征氨氧化完成的信号后,关闭空气压缩机8,停止曝气,然后系统进入第III道工序。
[0047]III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I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,同时ORP曲线上出现拐点,表明电子受体已彻底耗尽,反硝化吸磷过程结束,系统进入第IV道工序;
[0048]IV重复步骤IIJIL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,系统进水第V道工序;
[0049]V后曝气由实时控制系统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。
[0050]VI沉淀曝气硝化工序结束时,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。
[0051]VE排水沉淀阶段结束后,排水工序启动(第VI道工序)。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。
[0052]麗闲置排水结束到下一个周期开始定义为闲置期(第VE道工序)。根据需要,设定闲置时间,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,反应池既不进水也不排水,处于待机状态。
[0053]IX整个系统由实时控制系统12控制顺次重复进水/搅拌、曝气、沉淀、排水和闲置5个工序,使整个系统始终处于厌氧、缺氧、好氧交替的状态,分段进水和间歇出水,并在每个周期结束时打开排泥阀11经由排泥管定期排放剩余的活性污泥。
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