專利名稱：污水的凈化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水的凈化方法，這種方法屬于“采用活性污泥的生物學(xué)”類的方法，該方法的目的是在待處理的污染負(fù)荷每天都在變化、而這些變化可能是周期性的條件下同時(shí)除去含氮污染物和含磷污染物。
人們知道，在污水處理站中，污染負(fù)荷變化可能特別地源于-與清潔衛(wèi)生系統(tǒng)相連的特定循環(huán)污染作用(例如葡萄酒釀造業(yè))；-與清潔衛(wèi)生系統(tǒng)配置相關(guān)的降雨，在這種情況下在旱季(低負(fù)荷)，所述的配置有利于在管道中懸浮物質(zhì)的傾析作用，在降雨期間(高負(fù)荷)污水流量增加導(dǎo)致需要清淤管道，表現(xiàn)在處理站接受的污染負(fù)荷臨時(shí)增加(約24-48小時(shí))；-季節(jié)(夏-冬)。
下面簡(jiǎn)要說明有關(guān)通過活性污泥類的生物凈化站處理含氮污染物以及處理含磷污染物的現(xiàn)有技術(shù)水平。還可能涉及DEGREMONT編輯的《水的技術(shù)手冊(cè)》，第9版，1989年，第2卷，第24章。
在本說明書中，參看圖1-8b，這些圖示意性地表示現(xiàn)有技術(shù)方法的實(shí)施方式。
1)氮的處理人們知道，在其一般原理中采用生物學(xué)方法處理氮包括兩個(gè)步驟-在所謂的需氧區(qū)進(jìn)行的第一個(gè)步驟是硝化步驟，其中借助自養(yǎng)細(xì)菌將(有機(jī)和無機(jī))氮的還原形式氧化成硝酸鹽形式。在這個(gè)步驟過程中，使用的細(xì)菌一方面消耗在待處理流出物中通常呈碳酸鹽形式存在的無機(jī)碳源，另一方面消耗由機(jī)械曝氣方法帶入的氧源；-在所謂的缺氧區(qū)進(jìn)行的第二個(gè)步驟是脫氮步驟，其中，將第一個(gè)步驟生成的硝酸鹽還原成釋放到大氣中的氣態(tài)氮。這個(gè)步驟使用異養(yǎng)細(xì)菌，這些細(xì)菌應(yīng)該一方面消耗在待處理流出物中自然存在的有機(jī)碳源，另一方面消耗由與硝酸鹽中的氮化學(xué)結(jié)合的氧構(gòu)成的氧源，這樣能夠?qū)⑺鱿跛猁}還原成氣態(tài)氮。
目前，存在兩種能夠采用上述方法的技術(shù)。這兩種技術(shù)唯一的不同之處在于第二個(gè)步驟，即使用缺氧區(qū)。這些技術(shù)中第一種技術(shù)使用兩個(gè)處理池(圖1)，第二種技術(shù)使用單個(gè)池(圖2a和2b)。
a)兩個(gè)池的技術(shù)由圖1可以看到，在分開的池中進(jìn)行上述每個(gè)處理步驟-需氧池，其中進(jìn)行第一個(gè)步驟(硝化作用)；-缺氧池，其中進(jìn)行第二個(gè)步驟(脫氮作用)；由圖1可以清楚地看到進(jìn)行這種已知處理的方式。
原污水(即待處理的流出物)帶來異養(yǎng)菌所必需的碳，這些細(xì)菌保證在缺氧池中完成脫氮作用，借助活性污泥從需氧池到缺氧池進(jìn)行的內(nèi)循環(huán)過程不斷地提供被包含在活性污泥中的必需的細(xì)菌總量。
可以采用任何機(jī)械曝氣方法(渦輪、刷、增壓裝料機(jī)等)提供在需氧池中曝氣所需要的氧。曝氣裝置的容量(QO2)可用其每小時(shí)功率表征，被表示為每小時(shí)千克氧(kgO2/h)。這個(gè)每小時(shí)功率是按照下述原理計(jì)算的QO2＝每日氧量/每天運(yùn)行時(shí)間。
每天氧量是處理所有含碳和含氮污染物所需要的量，曝氣裝置每天運(yùn)行時(shí)間一般是每天約20小時(shí)。使用這種處理技術(shù)，每小時(shí)曝氣功率是約每天提供氧量的1/20。
b)一個(gè)池的技術(shù)在由圖2a和2b明的這種已知技術(shù)中，在單個(gè)池中進(jìn)行硝化作用和脫氮作用兩個(gè)步驟，其中需氧階段與缺氧階段交替進(jìn)行。因此，同一生物池交替地起著需氧池和缺氧池的作用，以便保證氮的處理過程的完整性。
圖2a表示需氧段的單個(gè)池的運(yùn)行方式(第一個(gè)步驟-硝化作用)，圖2b表示這個(gè)池在缺氧段的運(yùn)行方式(第二個(gè)步驟-脫氮作用)。
原污水(即待處理流出物)帶給異養(yǎng)菌所需要的碳，這些碳確保在缺氧段進(jìn)行脫氮作用(第二個(gè)步驟)。
可以采用任何機(jī)械曝氣裝置提供需氧段運(yùn)行時(shí)曝氣所需要的氧，如在圖1的情況下。以與上述在兩個(gè)池的處理情況中同樣方式確定曝氣裝置的功率(QO2)。
曝氣裝置每天運(yùn)行時(shí)間為缺氧段(未經(jīng)曝氣)所需時(shí)間之和，該所需時(shí)間直接與待處理氮量成正比。因此，與兩個(gè)池的技術(shù)相比，對(duì)于同樣待處理污染物負(fù)荷，在單個(gè)池的這種技術(shù)情況下，在24小時(shí)周期內(nèi)曝氣時(shí)間明顯縮短。一般地，這個(gè)曝氣時(shí)間約為每天12小時(shí)。
在這種技術(shù)中，每小時(shí)曝氣功率約為每天提供氧量的1/12。
下面簡(jiǎn)要比較上述兩種氮處理技術(shù)的成本。
在這兩種技術(shù)中，生物曝氣池的總體積(在第一種技術(shù)中，需氧和缺氧兩個(gè)池的累計(jì)體積，或根據(jù)第二種技術(shù)，交替運(yùn)行時(shí)池的總體積)，對(duì)于同樣待處理污染物負(fù)荷應(yīng)是相同的。兩種技術(shù)之間的主要差別如下-生物學(xué)步驟的結(jié)構(gòu)排布，其中兩個(gè)池的結(jié)構(gòu)配置比單個(gè)池的配置更為昂貴；-曝氣裝置的功率，單個(gè)池技術(shù)中的功率高于兩個(gè)池技術(shù)中所需功率約70％。
如果這兩種處理技術(shù)具有認(rèn)可的相等效率，在滿足本領(lǐng)域技術(shù)規(guī)程的情況下，選擇這些技術(shù)中一種或另一種技術(shù)往往出于對(duì)經(jīng)濟(jì)秩序方面的考慮。事實(shí)上，通常認(rèn)為，對(duì)于小的凈化站，單個(gè)池的技術(shù)比兩個(gè)池的技術(shù)需要更少的投資。這個(gè)優(yōu)勢(shì)隨著處理能力增加而降低，因?yàn)榫痛笮吞幚硌b置而言，情況完全相反，曝氣系統(tǒng)的成本與由兩池配置所帶來的約束相比這時(shí)成為主要因素。
2)磷的處理在現(xiàn)有技術(shù)中，分別按照物理化學(xué)和生物學(xué)兩種方法進(jìn)行磷的處理。
a)采用物理-化學(xué)方法的處理圖3說明了這種處理的實(shí)施方案。這種處理在于按照需要的處理注入適量金屬鹽(例如FeCl3)，以便以金屬磷酸鹽形式沉淀待除去的磷。由圖3看到，該反應(yīng)物可以在生物學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)位置在需氧池中或在需氧池與澄清器之間注入。在這兩種情況下，用過量的生物污泥從處理系列步驟(filiére)提取沉淀的金屬磷酸鹽。
脫磷作用污泥由金屬磷酸鹽和金屬氫氧化物組成，由于起作用的不同化學(xué)反應(yīng)相互競(jìng)爭(zhēng)，金屬離子必須以高于化學(xué)計(jì)量的劑量被注入。摩爾比數(shù)量級(jí)根據(jù)所尋求的除磷效率，金屬離子/除去的P(例如Fe/P)是1.1-1.8。
待注入金屬鹽的量與待沉淀磷的量成正比，其定義如下P(pré)＝P(ent)-P(assim)-P(rejet)其中
P(pré)待沉淀磷的量，P(ent)在處理系統(tǒng)進(jìn)口處磷的量，P(assim)用于微生物新陳代謝的生物學(xué)同化磷的量，P(rejet)用待保持排放量定義的通過處理系統(tǒng)排放的磷的量。
一般地，相應(yīng)于P(assim)的除去率是約25％。
作為實(shí)例，對(duì)于P(ent)＝100千克/天這一數(shù)量而言，用于保持“PT1”所需要的P(pré)量為P(pré)＝100-25-20＝55千克/天，其中“PT1”相應(yīng)于除去率80％。
在使用鐵鹽和其中Fe/P摩爾比為1.3的情況下，相應(yīng)的脫磷污泥的產(chǎn)量是325千克/天，鐵鹽的用量以鐵表示為129千克。
b)采用生物學(xué)方法處理在圖4a所說明的這種技術(shù)中，為了使P(assim)量明顯地高于常規(guī)生物學(xué)處理系統(tǒng)，可以用微生物(細(xì)菌)進(jìn)行磷的過度同化作用。沒有必要詳細(xì)地解釋在這種處理中使用的生物學(xué)機(jī)制，可以認(rèn)為該結(jié)果是通過持續(xù)讓細(xì)菌進(jìn)行相繼的厭氧和需氧段處理得到。
如由圖4a和4b所看到的，處理裝置在這種情況下包括生物學(xué)脫磷厭氧池和需氧池。通過研究這些圖可以很清楚地得出其運(yùn)行原理。
實(shí)施磷的過度同化過程所需要的基本條件如下-對(duì)于待處理流出物-高DCO/P比-存在易同化的可溶DCO。
-對(duì)于厭氧池-沒有溶解的氧和結(jié)合的氧，這樣有可能存在一個(gè)相應(yīng)于合理的厭氧條件的負(fù)氧化還原電位；-流出物的停留時(shí)間是2-3小時(shí)。
符合上述條件時(shí)，一般地，相應(yīng)于P(assim)量的除去率是約55％。在大多數(shù)情況下，這個(gè)除去率對(duì)于達(dá)到需要的磷排放水平是不夠的，這時(shí)需要采用物理化學(xué)處理方法來補(bǔ)充完成通過生物方法的處理過程，因此涉及為補(bǔ)充脫磷作用而注入金屬鹽。這時(shí)運(yùn)行的原理通過圖4b的示意圖說明。
由這個(gè)圖看到，可以在生物學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)位置在厭氧池；在需氧池；在需氧池至澄清器之間注入脫磷反應(yīng)物。
作為實(shí)例，對(duì)于P(ent)量＝100千克/天，為符合PT1水平(PT1相應(yīng)于除去率為80％)而須采用沉淀方法除去的P(pré)量是P(pré)＝100-55-20＝25千克/天。
在使用Fe/P摩爾比為1.3的鐵鹽的情況下，相應(yīng)的脫磷作用污泥產(chǎn)量為178千克/天，使用的鐵鹽量以鐵表示為59千克。
這兩種除磷技術(shù)的成本比較表明主要差別涉及下述幾點(diǎn)-生物學(xué)步驟的結(jié)構(gòu)排列，其中用于生物學(xué)脫磷技術(shù)的兩個(gè)池結(jié)構(gòu)配置比用于物理化學(xué)脫磷作用的單個(gè)池的配置更為昂貴；-金屬鹽的消耗，物理化學(xué)脫磷作用高于生物學(xué)脫磷作用(在所研究的實(shí)施例中為120％以上)；-產(chǎn)生脫磷作用污泥，物理化學(xué)脫磷作用產(chǎn)生的污泥多于生物學(xué)脫磷作用產(chǎn)生的污泥(在所研究的實(shí)施例中為80％以上)。
這兩種處理技術(shù)具有認(rèn)可的等同效率，在滿足本領(lǐng)域技術(shù)規(guī)程的情況下，選擇這些技術(shù)中一種或另一種技術(shù)取決于-待處理流出物的特性，這些特性可能是或多或少有利于實(shí)施生物學(xué)脫磷作用，-當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)條件及其一方面對(duì)金屬鹽原材料成本的影響，另一方面對(duì)除去污泥的成本影響。
由現(xiàn)有技術(shù)還可以了解在同一系列步驟中將氮和磷處理結(jié)合起來的裝置，在處理的水量需要這些同時(shí)進(jìn)行的處理的情況下也如此。這時(shí)在這同一系列步驟中將前面提到的這些處理技術(shù)結(jié)合起來。
圖5-8b說明了這些處理的組合，在單一系列步驟中可以實(shí)施同時(shí)除去氮和磷。
在圖5上，說明了采用物理化學(xué)脫磷技術(shù)可保證在兩個(gè)池中除去氮的裝置。
在圖6上，示出了一種裝置，該裝置可保證采用生物學(xué)脫磷技術(shù)和通過物理化學(xué)方法補(bǔ)充脫磷技術(shù)在兩個(gè)池中處理氮；在圖7a和7b上，示出了采用物理化學(xué)脫磷技術(shù)在單一池中處理氮的裝置兩段運(yùn)行情況，以及在圖8a和8b上，示出了采用生物學(xué)脫磷技術(shù)與通過物理化學(xué)方法補(bǔ)充脫磷技術(shù)在單一池中處理氮的裝置兩段運(yùn)行情況。
從該技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明試圖提出一種同時(shí)保證除去氮和磷的污水凈化方法，這種方法可在其中污染物負(fù)荷定期發(fā)生明顯變化的凈化裝置或凈化站中實(shí)施，如上所述，本發(fā)明解決的技術(shù)問題是隨著凈化裝置接受的污染物負(fù)荷的情況，在同一過程中實(shí)施氮和磷處理技術(shù)。因此有可能享有每種處理技術(shù)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，并且優(yōu)化投資和運(yùn)行成本。
因此，本發(fā)明涉及一種污水凈化方法，該方法用于處理污水中含有的氮和磷，這個(gè)方法在一種裝置中實(shí)施，該裝置包括厭氧池，安裝有能夠以需氧方式運(yùn)行或不以厭氧方式運(yùn)行的曝氣裝置的第二個(gè)池，澄清器和用于往第二個(gè)池加入金屬鹽的部件，這種方法的特征還在于它包括下述步驟a)根據(jù)相應(yīng)于干旱季節(jié)時(shí)裝置負(fù)荷的最低污染負(fù)荷確定這些池和曝氣部件的尺寸；b)在旱季，即在低負(fù)荷期間，采用生物學(xué)脫磷技術(shù)按照在一個(gè)池中處理氮的方式使該裝置運(yùn)行；c)在雨季，即在高負(fù)荷期間，通過在兩個(gè)池中實(shí)施物理化學(xué)處理磷的技術(shù)和處理氮的技術(shù)使該裝置運(yùn)行以及d)控制該裝置，同時(shí)檢測(cè)所處的(高負(fù)荷或低負(fù)荷)負(fù)荷情況，以便將池的運(yùn)行配置適合于所觀察的負(fù)荷情況。
根據(jù)本發(fā)明，上述步驟b)時(shí)，第一個(gè)池厭氧運(yùn)行，以便保證生物學(xué)脫磷作用，第二個(gè)池交替地進(jìn)行目的在于保證硝化作用的需氧運(yùn)行，然后進(jìn)行目的在于保證脫氮作用的缺氧運(yùn)行，同時(shí)通過攪拌內(nèi)循環(huán)污泥。
根據(jù)本發(fā)明，上述步驟c)時(shí)，第一個(gè)池變成缺氧池，以便保證脫氮作用，第二個(gè)池需氧運(yùn)行，以便保證硝化作用，通過加入金屬鹽達(dá)到物理化學(xué)脫磷作用。
根據(jù)本發(fā)明，借助一個(gè)系統(tǒng)保證控制該裝置，該系統(tǒng)包括程序自動(dòng)裝置、硝酸鹽分析儀、氧化還原電位測(cè)量探頭和溶解氧的測(cè)量探頭，其特征在于由連續(xù)測(cè)量殘留硝酸鹽為起點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)-在低負(fù)荷期，第一個(gè)池以厭氧方式運(yùn)行，以保證磷的生物學(xué)處理；-只有在氮負(fù)荷需要時(shí)(高負(fù)荷期)，才改變配置；-在以需氧方式運(yùn)行的第二個(gè)池中進(jìn)行硝化，脫氮作用由其中一個(gè)氧化還原電位測(cè)量探頭控制；-借助處在第二個(gè)池中的硝酸鹽連續(xù)分析儀控制脫氮作用；-使用硝酸鹽分析儀控制第一個(gè)池從厭氧方式到缺氧方式運(yùn)行配置的變換或者反方向運(yùn)行配置的變換。
參照附圖所作的下面描述可得出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，這些


實(shí)施例，這些例子沒有任何限制特性。在這些附圖上-圖1-8b是與上述現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的示意圖；-圖9a和9b是說明在旱季即低負(fù)荷期間本發(fā)明所使用裝置的運(yùn)行方式的示意圖，以及-圖10是與圖9a和9b類似的示意圖，用于說明在雨季即高負(fù)荷期間的運(yùn)行方式。
在這里描述的實(shí)施例中，涉及凈化站，該站面臨在旱季(低負(fù)荷)狀況與雨季(高負(fù)荷)狀況之間待處理污染物負(fù)荷的明顯變化，可以假設(shè)雨季負(fù)荷＝1.5倍旱季負(fù)荷。
如已經(jīng)在前面提到的那樣，本發(fā)明的方法在于根據(jù)最低污染負(fù)荷(低負(fù)荷)、通過同時(shí)采用在池中處理氮的技術(shù)與采用生物學(xué)脫磷技術(shù)確定裝置，即凈化站尺寸，還在于在高負(fù)荷期間轉(zhuǎn)變處理系列步驟，以便在兩個(gè)池中處理氮和進(jìn)行磷的物理化學(xué)處理。
A)低負(fù)荷期間的運(yùn)行首先參看圖9a和9b，這些圖說明了這種低負(fù)荷運(yùn)行原理。在這個(gè)運(yùn)行期間，第一個(gè)池以厭氧方式運(yùn)行，以便保證生物學(xué)脫磷作用，第二個(gè)池以需氧方式(目的在于保證硝化作用)和以缺氧方式(目的在于保證脫氮作用)交替運(yùn)行，同時(shí)進(jìn)行污泥內(nèi)循環(huán)。還應(yīng)考慮如上所述通過注入金屬鹽進(jìn)行的補(bǔ)充脫磷作用。
這種配置的優(yōu)點(diǎn)如下-優(yōu)化處理氮工藝的投資(低于使用兩個(gè)池的技術(shù))；-根據(jù)“低負(fù)荷”每天需用量的1/12，確定了每小時(shí)曝氣功率大小，因此該功率高于使用兩個(gè)池的技術(shù)(每天需用量的1/20)；-優(yōu)化金屬鹽的消耗(為使用物理化學(xué)脫磷技術(shù)需要量的50％以下)，以及-最大限度降低脫磷作用的污泥產(chǎn)生量(為使用物理化學(xué)脫磷技術(shù)產(chǎn)生量的50-60％)。
因此，這種運(yùn)行配置能夠優(yōu)化凈化站裝置的初始投資成本，可將與整個(gè)低負(fù)荷期間脫磷作用相關(guān)的運(yùn)行成本降到最低。
B)高負(fù)荷期間的運(yùn)行在高負(fù)荷狀況下，所采用的氮和磷處理技術(shù)改變了。這可以通過在處理系列步驟中改變多種裝置功能來實(shí)現(xiàn)。
事實(shí)上觀察到，在高負(fù)荷期間，用于進(jìn)行磷的生物學(xué)處理的厭氧池(第一個(gè)池)的效率大大降低，其原因在于所需條件不再被組合在一起并且尤其是-由于流量增加，這種增加伴隨污染物負(fù)荷增加，導(dǎo)致停留時(shí)間不充足，以及-由于雨水帶來氧，實(shí)際的厭氧條件不再充分存在。
因通過過度同化生物學(xué)除去磷的過程不再有同樣的效率，通過增加金屬鹽加入量達(dá)到其總除去率。因此轉(zhuǎn)變了在物理化學(xué)處理磷的技術(shù)配置中的處理系列步驟。
該厭氧池(第一個(gè)池)對(duì)于這種磷的生物學(xué)處理不再有效，這時(shí)通過啟動(dòng)活性污泥內(nèi)循環(huán)，可以將其用作缺氧池，這樣使其能夠使用兩個(gè)池中處理氮的技術(shù)(厭氧池脫氮作用，和需氧池硝化作用)。這種技術(shù)改變能夠處理補(bǔ)充的污染物負(fù)荷(例如雨季負(fù)荷＝1.5倍旱季負(fù)荷)，不用改變曝氣裝置的尺寸。
事實(shí)上，在按照單個(gè)池的技術(shù)處理氮時(shí)，每小時(shí)曝氣功率是低負(fù)荷每天需用量的1/12。在兩個(gè)池中處理氮的技術(shù)中，每小時(shí)曝氣功率是高負(fù)荷每天需用量的1/20。1/20與1/12的比相應(yīng)于功率增加66％，在所選實(shí)施例的情況下，這樣能夠面對(duì)待處理污染物負(fù)荷增加達(dá)50％。
在本發(fā)明采用的高負(fù)荷期間的運(yùn)行原理由圖10加以說明-為處理氮，將厭氧池轉(zhuǎn)變成缺氧池，-增加用于通過物理化學(xué)方法處理磷所注入的金屬鹽量，以便補(bǔ)償磷的生物過度同化作用的降低。
這種配置特征如下-沒有為在兩個(gè)池中處理氮而過量投資，其原因在于通過簡(jiǎn)單地變換功能使用現(xiàn)有的厭氧池；-與生物學(xué)處理方案相比，沒有過分消耗磷處理所使用的金屬鹽量，其原因在于負(fù)荷的變化無論如何都會(huì)降低過度同化的效率，因此需要補(bǔ)充用于補(bǔ)償?shù)慕饘冫}；-與生物學(xué)處理方案相比，沒有過度產(chǎn)生脫磷作用污泥；-由于簡(jiǎn)單改變配置能夠處理50％附加氮負(fù)荷并且無須增加曝氣容量，因而優(yōu)化曝氣容量大??；這種方法還考慮了自動(dòng)控制，這種控制能夠一方面檢測(cè)凈化裝置所處的負(fù)荷情況(高或低)，另一方面將裝置運(yùn)行配置適合于上述的檢測(cè)負(fù)荷的情況。
可以用于實(shí)施本發(fā)明方法的該控制系統(tǒng)包括工業(yè)的程序自動(dòng)裝置，硝酸鹽分析儀，兩個(gè)氧化還原電位測(cè)量探頭和溶解氧測(cè)量探頭。其運(yùn)行原理如下1)在低負(fù)荷期間(圖9a和9b)，第一個(gè)池即厭氧池在不存在活性污泥循環(huán)的條件下保證磷的生物學(xué)處理，第二個(gè)池通過抑制供給氧和采用攪拌內(nèi)循環(huán)污泥，可交替地在需氧段(加入氧，圖9a)和缺氧段(圖9b)運(yùn)行以便保證深度脫氮作用。
2)在相應(yīng)于含氮污染物增加的高負(fù)荷期間，持續(xù)地優(yōu)先在需氧池中進(jìn)行深度硝化作用(圖10)，這可用氧化還原電位測(cè)量探頭進(jìn)行控制。脫氮性能一直通過連續(xù)分析第二池中的硝酸鹽進(jìn)行評(píng)價(jià)。
從厭氧池到缺氧池，或者反過來的運(yùn)行配置的改變，根據(jù)下述原則通過硝酸鹽分析儀控制-表明需要補(bǔ)充脫氮作用的殘留硝酸鹽“高閾值”給定值起動(dòng)活性污泥的內(nèi)循環(huán)，從而將厭氧池轉(zhuǎn)變成缺氧池；-表明在需氧池中脫氮作用進(jìn)行完全的殘留硝酸鹽“低閾值”給定值停止活性污泥內(nèi)循環(huán)，因此將缺氧池轉(zhuǎn)變成厭氧配置。這種運(yùn)行方式的改變可以通過氧化還原電位測(cè)量探頭加以證實(shí)，這種測(cè)量可表明缺氧池回復(fù)到厭氧配置。
作為實(shí)例下面指出分析儀調(diào)節(jié)閾值。
-在用于控制硝化作用條件的需氧池中氧化還原電位探頭-高閾值380-550V/EHN-低閾值100-300mV/EHN-硝酸鹽連續(xù)分析儀-高閾值2-10mg/l-低閾值0-2mg/l-在能夠控制回復(fù)到厭氧配置的第一個(gè)池中氧化還原電位探頭
-產(chǎn)生這回復(fù)過程的氧化還原電位值小于0至-200mV/EHN-在需氧池中氧探頭作為氧化還原電位測(cè)量探頭的備用設(shè)施運(yùn)行-高閾值1-6mg/l-低閾值0-1mg/l+保證在0mg/l(缺氧)時(shí)最低時(shí)間的持續(xù)時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在至少兩個(gè)硝化作用-脫氮作用循環(huán)后，并且硝酸鹽殘留含量低于給定值，這時(shí)允許依據(jù)硝酸鹽“低閾值”給定值發(fā)生配置變化。
根據(jù)本發(fā)明，按照生物學(xué)步驟的運(yùn)行方式，通過預(yù)程序化自動(dòng)匹配測(cè)定金屬氯化物，進(jìn)行通過物理化學(xué)方法完成的磷的補(bǔ)充處理過程。
本發(fā)明目的方法尤其帶來下述優(yōu)點(diǎn)-根據(jù)氮的低負(fù)荷情況，并且以最經(jīng)濟(jì)配置(在一個(gè)池中處理氮，并且進(jìn)行生物學(xué)脫磷作用)，能夠確定裝置的尺寸。事實(shí)上，由上述看到，這種運(yùn)行配置能夠同時(shí)優(yōu)化裝置投資成本，并且可將與在整個(gè)低負(fù)荷期間脫磷作用相關(guān)的運(yùn)行成本降至最低；-僅僅借助改變運(yùn)行配置，能夠處理氮的補(bǔ)充負(fù)荷(在這里所選實(shí)施例中50％以上)，這樣在凈化站設(shè)計(jì)中不需要考慮曝氣部件尺寸過大的問題。事實(shí)上，如果根據(jù)高氮負(fù)荷的情況確定裝置尺寸，并且采用“在一個(gè)池中處理氮，并且進(jìn)行生物學(xué)脫磷作用”的配置，以便利用這種方案(在高負(fù)荷期間)的優(yōu)點(diǎn)，特別是運(yùn)行成本方面的好處，應(yīng)該根據(jù)高負(fù)荷的1/12(而不是本發(fā)明方法中低負(fù)荷的1/12)，確定曝氣裝置的功率大小，這意味著在凈化站低負(fù)荷運(yùn)行的整個(gè)期間都無法被利用的過度投資，以及-使裝置調(diào)整建立在連續(xù)測(cè)量殘留硝酸鹽這一基礎(chǔ)上的事實(shí)，能夠保證僅僅在被接受的氮負(fù)荷要求時(shí)，才改變高負(fù)荷期間的運(yùn)行配置。因此，在標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行過程中，該凈化站可以保持在低負(fù)荷配置，這樣能夠一直優(yōu)化使用成本。
當(dāng)然，應(yīng)該指出，本發(fā)明不限于在這里說明的或示出的實(shí)施例，但是本發(fā)明包括所有變化形式。
權(quán)利要求
1.一種污水凈化方法，該方法用于處理這些流出物中含有的氮和磷，這個(gè)方法在一種裝置中實(shí)施，該裝置包括厭氧池，安裝有能夠以需氧方式運(yùn)行或不以厭氧方式運(yùn)行的曝氣裝置的第二個(gè)池，澄清器和用于往第二個(gè)池加入金屬鹽的部件，這種方法的特征還在于它包括下述步驟a)根據(jù)相應(yīng)于干旱季節(jié)時(shí)裝置負(fù)荷的最低污染負(fù)荷確定這些池和曝氣部件的尺寸；b)在旱季，即在低負(fù)荷期間，采用生物學(xué)脫磷技術(shù)按照在一個(gè)池中處理氮的方式，使該裝置運(yùn)行，c)在雨季，即在高負(fù)荷期間，通過在兩個(gè)池中實(shí)施物理化學(xué)處理磷的技術(shù)和處理氮的技術(shù)，使該裝置運(yùn)行以及d)控制該裝置，同時(shí)檢測(cè)所處的(高負(fù)荷或低負(fù)荷)負(fù)荷情況，以便將池的運(yùn)行配置適合于所觀察的負(fù)荷情況。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于在步驟b)過程中，第一個(gè)池以厭氧方式運(yùn)行，以便保證生物學(xué)脫磷作用，第二個(gè)池交替地以目的在于保證硝化作用的需氧方式運(yùn)行，然后以目的在于保證脫氮作用的缺氧方式運(yùn)行，同時(shí)通過攪拌內(nèi)循環(huán)污泥。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于在步驟c)過程中，第一個(gè)池變成缺氧池，以便保證脫氮作用，第二個(gè)池以需氧方式運(yùn)行，以便保證硝化作用，通過加入金屬鹽達(dá)到物理化學(xué)脫磷作用。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于借助一個(gè)系統(tǒng)保證控制該裝置，該系統(tǒng)包括程序自動(dòng)裝置、硝酸鹽分析儀、氧化還原電位測(cè)量探頭和溶解氧的測(cè)量探頭，其中由連續(xù)測(cè)量殘留硝酸鹽開始進(jìn)行調(diào)節(jié)-在低負(fù)荷期，第一個(gè)池以厭氧方式運(yùn)行，以保證磷的生物學(xué)處理；-只有在氮負(fù)荷需要時(shí)(高負(fù)荷期)，才改變配置；-在以需氧方式運(yùn)行的第二個(gè)池中進(jìn)行硝化，脫氮作用由其中一個(gè)氧化還原電位測(cè)量探頭控制；-借助處在第二個(gè)池中的硝酸鹽連續(xù)分析儀控制脫氮作用；-通過連續(xù)分析曝氣池中的殘留硝酸鹽含量，控制第一個(gè)池從厭氧方式到缺氧方式運(yùn)行配置的變換或者反方向運(yùn)行配置的變換。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于借助兩個(gè)給定值，通過連續(xù)分析在曝氣池中殘留硝酸鹽含量控制配置變換-表明需要補(bǔ)充脫氮作用的殘留硝酸鹽“高閾值”給定值，起動(dòng)活性污泥內(nèi)循環(huán)，從而將厭氧池轉(zhuǎn)變成缺氧池；-表明在需氧池中脫氮作用進(jìn)行完全的殘留硝酸鹽“低閾值”給定值，停止活性污泥內(nèi)循環(huán)，因此缺氧池轉(zhuǎn)變成厭氧配置。
6.權(quán)利要求5的方法，其特征在于這種運(yùn)行方式的改變可以通過氧化還原電位測(cè)量探頭加以證實(shí)，這種測(cè)量可表明缺氧池回復(fù)到厭氧配置。
7.權(quán)利要求5的方法，其特征在于在至少兩個(gè)硝化作用-脫氮作用循環(huán)后，并且硝酸鹽殘留含量低于給定值，這時(shí)允許根據(jù)硝酸鹽“低閾值”給定值變換配置。
8.權(quán)利要求1～7中任一項(xiàng)的方法，其特征在于按照生物學(xué)步驟的運(yùn)行方式，通過預(yù)程序化自動(dòng)匹配測(cè)定金屬氯化物，借助物理化學(xué)方法進(jìn)行磷的補(bǔ)充處理。
全文摘要
本發(fā)明方法的特征在于它包括下述步驟a)根據(jù)相應(yīng)于干旱季節(jié)裝置負(fù)荷的最低污染負(fù)荷確定這些池和曝氣部件的尺寸；b)在旱季，即在低負(fù)荷期間，采用生物學(xué)脫磷技術(shù)按照在一個(gè)池中處理氮的方式使該裝置運(yùn)行；c)在雨季，即在高負(fù)荷期間，通過在兩個(gè)池中實(shí)施物理化學(xué)處理磷的技術(shù)和處理氮的技術(shù)，使該裝置運(yùn)行以及d)控制該裝置，同時(shí)檢測(cè)所處的(高負(fù)荷或處于低負(fù)荷)負(fù)荷情況，以便將池的運(yùn)行配置適合于所觀察的負(fù)荷情況。
文檔編號(hào)C02F3/00GK1466553SQ0181631
公開日2004年1月7日 申請(qǐng)日期2001年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月27日
發(fā)明者K·沃特斯－瓦希雅克, K 沃特斯-瓦希雅克, O·于貝, F·杜邦, D·德曼 申請(qǐng)人:翁德奧底格里蒙公司