>[0054]本发明可广泛应用于中小城镇城市污水的处理，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。首先应具备DO、ORP和pH值实时检测设备，待系统稳定运行之后，观测D0、0RP和pH值在去除有机物、氨氧化、放磷与反硝化吸磷生化反应过程中的变化规律，根据参数变化的特征规律，将实时控制的软件、硬件系统与D0、0RP、pH值在线检测相结合，并根据实际运行情况调整某些参数和控制规则，例如回流比、进水/搅拌及沉淀时间等，以取得理想的出水水质。
[0055]实施例:
[0056]以某大学家属区排放的实际生活污水作为实验对象(pH = 6.5?7.8，COD =260 ?350mg/L，TN = 35 ?65mg/L，TP = 3.5 ?7.5mg/L)。所选择的 CAST 反应器有效容积54L，反应器内初始MLSS在3.5?4.0g/L，曝气量恒定在0.5m3/h,泥龄维持在1d左右，反应温度22°C。利用CAST分段进水强化脱氮除磷技术及其过程控制装置，处理水量18L，分段次数为3次，最终出水中COD小于50mg/L、总氮小于10mg/L，总磷小于0.5mg/L，低于国家一级排放标准所要求的浓度。
【主权项】
1.分段进水CAST亚硝酸盐型反硝化除磷装置，其特征在于，包括有选择器(I)、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)末端回流至选择器(I)的回流污泥泵￠)、主反应区(2)底部所设曝气器(7)、与曝气器(7)连接的空气压缩机(8)、设置在主反应区⑵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(溶解氧)、ORP (氧化还原电位)、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； 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(2)连通。
2.按照权利要求1的分段进水CAST亚硝酸盐型反硝化除磷装置，其特征在于，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。
3.采用权利看要求I的装置反硝化除磷的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)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(I)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，同时ORP曲线上出现拐点，表明反硝化过程结束；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，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； 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⑶，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(6)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、0RP、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、DO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； 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(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，系统进入下一道工序； 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； 5)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； 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￠)、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； 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; 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； 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。
4.按照权利要求3的方法，其特征在于，预计进水时间为进入反应器总水量的1/3所需时间。
【专利摘要】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，属于SBR及其变型工艺污水生物脱氮技术领域。包括：选择器、主反应区、进水泵、搅拌器、潜水搅拌器、回流污泥泵、曝气器、空气压缩机、滗水器、排水阀、排泥阀、实时控制系统。采用分多次进水的运行方式与实时控制系统的集成，并在最大程度上利用了原污水中的有机碳源，同时科学合理的分配每一阶段氨氧化、反硝化吸磷及释磷的时间。增加缺氧搅拌时段并采用变时长缺氧/好氧的方式运行，强化了好氧时段选择器的缺氧吸磷作用和缺氧时段主反应区的缺氧吸磷作用，而控制缺氧搅拌和好氧曝气的时间由实时过程控制策略来实现。
【IPC分类】C02F3-30
【公开号】CN104743669
【申请号】CN201510159044
【发明人】马娟, 俞小军, 孙雷军, 孙洪伟, 陈永志
【申请人】兰州交通大学
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2015年4月3日