本發(fā)明涉及污水生物處理領(lǐng)域,尤其是一種對垃圾滲濾液進(jìn)行深度脫氮處理的裝置及控制方法。
背景技術(shù):
進(jìn)入“十三五”以來,我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展,城市化進(jìn)程加快,人民生活水平進(jìn)一步提高,隨之而來的是與日俱增的城市垃圾?,F(xiàn)階段,我國對于城市生活垃圾主要采用衛(wèi)生填埋處理,然而由于填埋產(chǎn)生的垃圾滲濾液嚴(yán)重威脅我國的土壤環(huán)境和水環(huán)境,危及人類健康。
垃圾滲濾液按填埋場年齡可大致分為三大類:早期滲濾液,中期滲濾液和晚期滲濾液,其填埋場的場齡分別對應(yīng)為小于5年,5年至10年和大于10年。早期滲濾液水質(zhì)具有ph較低、bod5/cod較高、可生化性較好和易于生物處理的特點(diǎn),晚期垃圾滲濾液ph近中性、bod5/cod較低、可生物降解有機(jī)物濃度較低且氨氮濃度較高。
鑒于垃圾滲濾液的特性,其處理既包含常規(guī)廢水處理技術(shù)的共同之處,又明顯帶有其自身的特點(diǎn)。目前,滲濾液的主要處理方法有土地處理法、物化處理法和生物處理法。處理垃圾滲濾液的方法雖多種多樣,各具優(yōu)缺點(diǎn),但采用單一工藝處理,出水水質(zhì)往往很難令人滿意,故須將處理工藝由單一化向多元化發(fā)展,通過工藝的適當(dāng)組合,取長補(bǔ)短。在各種組合工藝中,生物組合工藝具有處理效果好、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn),是目前用得較多,也較為經(jīng)濟(jì)有效的方法。
目前,諸如厭氧氨氧化工藝等生物脫氮新工藝被廣泛地報(bào)道。根據(jù)厭氧氨氧化反應(yīng)的特點(diǎn),厭氧氨氧化菌能夠?qū)钡蛠喯鯌B(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)狻S捎趨捬醢毖趸鷮儆趨捬踝责B(yǎng)菌,反應(yīng)過程無需氧氣和有機(jī)物,故可以節(jié)約曝氣動(dòng)力費(fèi)以及大量的有機(jī)碳源,從而也大大減少了污水處理費(fèi)用和基建費(fèi)用,但是垃圾滲濾液中含有的大量有機(jī)物會(huì)對厭氧氨氧化菌產(chǎn)生不利影響,同時(shí)厭氧氨氧化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生一定量的硝態(tài)氮,導(dǎo)致系統(tǒng)出水會(huì)有硝態(tài)氮的積累,影響系統(tǒng)的脫氮效率。這些都是厭氧氨氧化工藝應(yīng)用急需解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對上述技術(shù)的不足之處,本發(fā)明提供一種裝置及控制方法,可以解決垃圾滲濾液深度脫氮難的問題。
本發(fā)明所要解決的重點(diǎn)技術(shù)問題是厭氧消化聯(lián)合短程硝化、厭氧氨氧化及反硝化一體化對垃圾滲濾液深度脫氮的控制方法,包括:
a1,厭氧sbr反應(yīng)器的進(jìn)水過程由實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,系統(tǒng)啟動(dòng)后,進(jìn)水閥門厭氧和進(jìn)水泵厭氧先后自動(dòng)開啟,將進(jìn)水箱中的垃圾滲濾液泵入?yún)捬鮯br反應(yīng)器中,當(dāng)厭氧sbr反應(yīng)器的進(jìn)水時(shí)間tasbr進(jìn)水=5min時(shí),進(jìn)水泵厭氧和進(jìn)水閥門厭氧先后自動(dòng)關(guān)閉,進(jìn)水階段結(jié)束;
a2,進(jìn)水結(jié)束后,攪拌器厭氧自動(dòng)開啟,厭氧sbr反應(yīng)器進(jìn)入攪拌階段,即進(jìn)行通過厭氧消化降解原水有機(jī)物的過程,攪拌階段采用ph模糊控制,即通過ph測定儀厭氧實(shí)時(shí)測定系統(tǒng)ph,并將數(shù)值傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,同時(shí)厭氧sbr反應(yīng)器中的溫度通過溫度測定儀厭氧測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,溫度值作為維持反應(yīng)器溫度和控制加熱棒厭氧啟閉的控制參數(shù),當(dāng)phn+1-phn≥0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號)且持續(xù)時(shí)間t≥20min,攪拌器厭氧自動(dòng)關(guān)閉,系統(tǒng)進(jìn)入到沉淀過程;
a3,厭氧sbr反應(yīng)器的沉淀過程由實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,當(dāng)沉淀時(shí)間tasbr沉淀=1.0h時(shí),系統(tǒng)開始排水,排水比為50%,排水時(shí)間由實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,排水時(shí),系統(tǒng)先后自動(dòng)開啟出水閥門厭氧和出水泵厭氧,處理后的滲濾液經(jīng)出水管厭氧排入中間水箱,當(dāng)厭氧sbr反應(yīng)器的排水時(shí)間tasbr排水=5min時(shí),出水泵厭氧和出水閥門厭氧先后自動(dòng)關(guān)閉,排水階段結(jié)束;
a4,排水結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期的a1。
b1,一體化sbr反應(yīng)器的進(jìn)水過程由實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,系統(tǒng)啟動(dòng)后,進(jìn)水閥門一體和進(jìn)水泵一體先后自動(dòng)開啟,將中間水箱中的垃圾滲濾液泵入一體化sbr反應(yīng)器中,當(dāng)一體化sbr反應(yīng)器的進(jìn)水時(shí)間t一體化進(jìn)水=1min時(shí),進(jìn)水泵一體和進(jìn)水閥門一體先后自動(dòng)關(guān)閉,進(jìn)水階段結(jié)束;
b2,進(jìn)水結(jié)束后,攪拌器一體自動(dòng)開啟,一體化sbr反應(yīng)器進(jìn)入預(yù)攪拌階段,即進(jìn)行反硝化和內(nèi)碳源的儲(chǔ)存過程,攪拌過程由實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,當(dāng)預(yù)攪拌時(shí)間t預(yù)攪拌=1.0h時(shí),空氣壓縮機(jī)自動(dòng)開啟,進(jìn)入到后續(xù)曝氣和攪拌交替進(jìn)行、曝氣時(shí)間梯度變化的反應(yīng)單元中;
b3,空氣壓縮機(jī)自動(dòng)開啟后,空氣經(jīng)過曝氣管路和曝氣頭擴(kuò)散到一體化sbr反應(yīng)器中,在攪拌器一體的攪拌下,空氣在一體化sbr反應(yīng)器中與泥水混合物混合均勻。一體化sbr反應(yīng)器中的ph值和do值,通過ph測定儀一體和do測定儀測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,并以ph為依據(jù)控制每一反應(yīng)單元攪拌時(shí)間及后續(xù)單元曝氣時(shí)間,以do為依據(jù)控制空氣壓縮機(jī)流量,同時(shí)一體化sbr反應(yīng)器中的溫度通過溫度測定儀測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,溫度作為維持反應(yīng)器溫度和控制加熱棒一體開關(guān)的控制參數(shù);
b4,一體化sbr反應(yīng)器預(yù)攪拌后首單元曝氣時(shí)間,通過實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,系統(tǒng)中do值通過溶解氧測定儀測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,當(dāng)do<0.5mg/l時(shí),過程控制器控制空氣壓縮機(jī)增大氣體流量,當(dāng)do>1.2mg/l,過程控制器控制空氣壓縮機(jī)減小氣體流量,使系統(tǒng)do控制在0.5至1.2mg/l之間,當(dāng)首單元曝氣時(shí)間t首單元曝氣=2.0h時(shí),空氣壓縮機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,攪拌繼續(xù)進(jìn)行,系統(tǒng)進(jìn)入到首單元攪拌階段;
b5,一體化sbr反應(yīng)器預(yù)攪拌后首單元攪拌時(shí)間,采用ph模糊控制,即當(dāng)phn+1-phn≥0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號)且持續(xù)時(shí)間t≥20min,空氣壓縮機(jī)自動(dòng)開啟,進(jìn)行曝氣,系統(tǒng)進(jìn)入到第二單元曝氣階段;
b6,一體化sbr反應(yīng)器的第二單元曝氣時(shí)間,通過實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,系統(tǒng)中do值通過溶解氧測定儀測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,當(dāng)do<0.5mg/l時(shí),過程控制器控制空氣壓縮機(jī)增大氣體流量,當(dāng)do>1.2mg/l,過程控制器控制空氣壓縮機(jī)減小氣體流量,使系統(tǒng)do控制在0.5至1.2mg/l之間,當(dāng)?shù)诙卧貧鈺r(shí)間t第二單元曝氣=1.5h時(shí),空氣壓縮機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,攪拌繼續(xù)進(jìn)行,系統(tǒng)進(jìn)入到第二單元攪拌階段;
b7,一體化sbr反應(yīng)器的第二單元攪拌時(shí)間,采用ph模糊控制,即當(dāng)phn+1-phn≥0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號)且持續(xù)時(shí)間t≥20min,空氣壓縮機(jī)自動(dòng)開啟,進(jìn)行曝氣,系統(tǒng)進(jìn)入到第三單元曝氣階段;
b8,一體化sbr反應(yīng)器第三單元曝氣時(shí)間及后續(xù)單元曝氣時(shí)間采用ph模糊控制,即當(dāng)phn+1-phn≥0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號)且持續(xù)時(shí)間t≥20min且該單元曝氣總時(shí)間t總<1h,空氣壓縮機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,進(jìn)入到第三單元攪拌階段,同時(shí)系統(tǒng)識別在第三單元攪拌階段結(jié)束后自動(dòng)進(jìn)入到末單元控制程序,否則當(dāng)t曝氣=1h時(shí),空氣壓縮機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,進(jìn)入到第三單元攪拌階段,同時(shí)系統(tǒng)識別在第三單元攪拌階段結(jié)束后自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)反應(yīng)單元重復(fù)上述判定過程,系統(tǒng)中do值通過溶解氧測定儀測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,當(dāng)do<0.5mg/l時(shí),過程控制器控制空氣壓縮機(jī)增大氣體流量,當(dāng)do>1.2mg/l,過程控制器控制空氣壓縮機(jī)減小氣體流量,使系統(tǒng)do控制在0.5至1.2mg/l之間。
b9,一體化sbr反應(yīng)器的第三單元攪拌時(shí)間,采用ph模糊控制,即當(dāng)phn+1-phn≥0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號)且持續(xù)時(shí)間t≥20min,空氣壓縮機(jī)自動(dòng)開啟,進(jìn)行曝氣,系統(tǒng)進(jìn)入到末單元曝氣階段;
b10,一體化sbr反應(yīng)器末單元曝氣時(shí)間,采用ph模糊控制,即當(dāng)phn+1-phn=0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號),空氣壓縮機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,系統(tǒng)進(jìn)入到末單元攪拌時(shí)間,系統(tǒng)中do值通過溶解氧測定儀測定實(shí)時(shí)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,當(dāng)do<0.5mg/l時(shí),過程控制器控制空氣壓縮機(jī)增大氣體流量,當(dāng)do>1.2mg/l,過程控制器控制空氣壓縮機(jī)減小氣體流量,使系統(tǒng)do控制在0.5至1.2mg/l之間。
b11,一體化sbr反應(yīng)器末單元攪拌時(shí)間,采用時(shí)間控制和ph模糊控制相結(jié)合的方式:時(shí)間控制為通過實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,當(dāng)末單元攪拌時(shí)間t末單元攪拌≥3.0h時(shí),攪拌器自動(dòng)停止,進(jìn)入到沉淀過程,同時(shí),當(dāng)phn+1-phn≥0(n為計(jì)算機(jī)所接收ph數(shù)值序列號)且持續(xù)時(shí)間t≥20min,攪拌器亦自動(dòng)停止,進(jìn)入到沉淀過程;
b12,一體化sbr反應(yīng)器的沉淀時(shí)間,通過實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,當(dāng)沉淀時(shí)間t一體化沉淀=1.0h時(shí),系統(tǒng)開始排水,排水比為10%,排水時(shí)間通過實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的時(shí)間控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)時(shí)控制,排水時(shí),系統(tǒng)先后自動(dòng)開啟出水閥門一體和出水泵一體,處理后的水經(jīng)出水管排走,當(dāng)一體化sbr反應(yīng)器的排水時(shí)間t一體化排水=1min時(shí),出水泵一體和出水閥門一體先后自動(dòng)關(guān)閉,排水階段結(jié)束;
b13,排水結(jié)束后,系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入下一個(gè)周期的b1。
綜上所述,本發(fā)明提供兩級厭氧氨氧化對垃圾滲濾液深度脫氮控制方法與裝置,以城市垃圾滲濾液為研究對象,垃圾滲濾液首先進(jìn)入到厭氧sbr反應(yīng)器中進(jìn)行厭氧消化,降解有機(jī)物,出水經(jīng)過中間水箱進(jìn)入一體化sbr反應(yīng)器中進(jìn)行預(yù)攪拌,利用進(jìn)水中可降解有機(jī)物和上周期微生物分泌的有機(jī)物進(jìn)行反硝化反應(yīng),同時(shí)還兼有將進(jìn)水中可利用小分子有機(jī)物儲(chǔ)存到微生物細(xì)胞內(nèi)的功能。預(yù)攪拌結(jié)束后,系統(tǒng)進(jìn)入到處理周期后續(xù)曝氣和攪拌交替進(jìn)行的反應(yīng)單元,每一單元的曝氣階段進(jìn)行短程硝化將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝,同時(shí)去除微生物分泌的可降解有機(jī)物,每一單元的攪拌階段,進(jìn)水中的氨氮和曝氣階段產(chǎn)生的亞硝發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng),達(dá)到深度脫氮的目的。厭氧sbr系統(tǒng)進(jìn)水cod為2600±100mg/l,出水cod為1800±100mg/l,去除率為31%,實(shí)現(xiàn)了對于原水中有機(jī)物的初步降解;一體化sbr系統(tǒng)進(jìn)水總氮濃度為1600±100mg/l,出水氨氮和亞硝態(tài)氮均小于10mg/l,出水硝氮由于系統(tǒng)中的反硝化作用始終維持在8±1mg/l,總氮為25±3mg/l,在不外加碳源的條件下系統(tǒng)脫氮率超過98%。進(jìn)水cod為1800±100mg/l,出水cod在1100±100mg/l,去除率為39%。整個(gè)系統(tǒng)在不添加任何有機(jī)碳源的條件下,實(shí)現(xiàn)了對垃圾滲濾液進(jìn)行深度脫氮的目的。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的兩級厭氧氨氧化對垃圾滲濾液深度脫氮處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明的兩級厭氧氨氧化對垃圾滲濾液深度脫氮處理裝置的控制方法中a1-a4的流程示意圖;
圖3是本發(fā)明的兩級厭氧氨氧化對垃圾滲濾液深度脫氮處理裝置的控制方法中b1-b13的流程示意圖;
圖4是本發(fā)明具體實(shí)施方式中一體化sbr反應(yīng)器運(yùn)行過程中典型周期的ph變化規(guī)律示意圖;
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參照圖1所示,本發(fā)明提供兩級厭氧氨氧化對垃圾滲濾液深度脫氮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
進(jìn)水管(1)與進(jìn)水箱(2)連接,進(jìn)水箱(2)通過進(jìn)水泵厭氧(3)、進(jìn)水閥門厭氧(4)和進(jìn)水管厭氧(5)與厭氧sbr反應(yīng)器(6)連接,厭氧sbr反應(yīng)器(6)通過出水口厭氧(13)和出水管厭氧(16)與出水閥門厭氧(14)、出水泵厭氧(15)和中間水箱(17)連接。中間水箱(17)通過進(jìn)水泵一體(18)、進(jìn)水閥門一體(19)和進(jìn)水管一體(20)與一體化sbr反應(yīng)器(21)連接,一體化sbr反應(yīng)器(21)通過出水口一體(35)和出水管一體(38)與出水閥門一體(36)和出水泵一體(37)連接。
在厭氧sbr反應(yīng)器(6)內(nèi)部設(shè)有攪拌器厭氧(7)、溫度傳感器厭氧(10)、ph傳感器厭氧(8)和加熱棒厭氧(12);在一體化sbr反應(yīng)器(21)內(nèi)部設(shè)有攪拌器一體(22)、do傳感器(27)、溫度傳感器一體(29)、ph傳感器一體(31)和加熱棒一體(33);同時(shí)一體化sbr反應(yīng)器(21)內(nèi)部還設(shè)有曝氣頭(26),空氣壓縮機(jī)(23)與氣體流量計(jì)(25)通過曝氣管路(24)與曝氣頭(26)連接;同時(shí)一體化sbr反應(yīng)器(21)上部設(shè)置圓形塑料網(wǎng)(34)。
溫度傳感器厭氧(10)、ph傳感器厭氧(8)、do傳感器(27)、溫度傳感器一體(29)、ph傳感器一體(31)通過數(shù)據(jù)線分別與溫度測定儀厭氧(11)、ph測定儀厭氧(9)、do測定儀(28)、溫度測定儀一體(30)、ph測定儀一體(32)連接后與再與計(jì)算機(jī)(39)的數(shù)據(jù)信號輸入接口(40)連接,計(jì)算機(jī)(39)通過數(shù)據(jù)信號輸出接口與過程控制器(42)連接,過程控制器(42)的進(jìn)水泵繼電器厭氧、進(jìn)水閥門繼電器厭氧、出水閥門繼電器厭氧、出水泵繼電器厭氧、進(jìn)水泵繼電器一體、進(jìn)水閥門繼電器一體、出水閥門繼電器一體、出水泵繼電器一體、空氣壓縮機(jī)繼電器、加熱棒繼電器厭氧、攪拌器繼電器厭氧、加熱棒繼電器一體和攪拌器繼電器一體分別與進(jìn)水泵厭氧(3)、進(jìn)水閥門厭氧(4)、出水閥門厭氧(14)、出水泵厭氧(15)、進(jìn)水泵一體(18)、進(jìn)水閥門一體(19)、出水閥門一體(36)、出水泵一體(37)、空氣壓縮機(jī)(23)、加熱棒厭氧(12)、攪拌器厭氧(7)、加熱棒一體(33)和攪拌器一體(22)連接。
下面結(jié)合實(shí)例對本發(fā)明中所述方案進(jìn)一步介紹。以北京某垃圾填埋場的晚期垃圾滲濾液為研究對象,系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行了50天,獲得了穩(wěn)定的運(yùn)行效果。
厭氧sbr反應(yīng)器參數(shù)設(shè)定:系統(tǒng)進(jìn)水方式為一次性進(jìn)水,進(jìn)水時(shí)間為5min,進(jìn)水量為厭氧sbr反應(yīng)器有效容積的50%,攪拌時(shí)間由進(jìn)水水質(zhì)通過ph模糊控制決定,沉淀時(shí)間為1h,排水時(shí)間為5min,排水比為50%,運(yùn)行溫度為28℃。
厭氧sbr反應(yīng)器的性能:系統(tǒng)進(jìn)水cod為2600±100mg/l,出水cod為1800±100mg/l,去除率為31%,實(shí)現(xiàn)了對于原水中有機(jī)物的初步降解。
一體化sbr反應(yīng)器參數(shù)設(shè)定:系統(tǒng)進(jìn)水方式為一次性進(jìn)水,進(jìn)水時(shí)間為1min,進(jìn)水量為一體化sbr反應(yīng)器有效容積的10%,預(yù)攪拌時(shí)間為1h,前兩個(gè)反應(yīng)單元曝氣時(shí)間分別為為2.0h和1.5h,前兩個(gè)反應(yīng)單元攪拌時(shí)間由反應(yīng)情況通過ph模糊控制決定;后續(xù)單元曝氣時(shí)間由反應(yīng)情況通過ph模糊控制決定,但不超過1h,后續(xù)單元攪拌時(shí)間由反應(yīng)情況通過ph模糊控制決定;末單元曝氣時(shí)間由反應(yīng)情況通過ph模糊控制決定,末單元攪拌時(shí)間由反應(yīng)情況通過ph模糊控制和時(shí)間控制共同決定,沉淀時(shí)間為1h,排水時(shí)間為1min,排水比為10%,運(yùn)行溫度為30℃。
一體化sbr反應(yīng)器的性能:系統(tǒng)進(jìn)水總氮濃度為1600±100mg/l,出水氨氮和亞硝態(tài)氮均小于10mg/l,出水硝氮由于系統(tǒng)中的反硝化作用始終維持在8±1mg/l,總氮為25±3mg/l,在不外加碳源的條件下系統(tǒng)脫氮率超過98%。進(jìn)水cod為1800±100mg/l,出水cod在1100±100mg/l,去除率為39%。
進(jìn)一步地,本發(fā)明的技術(shù)原理具體為:
厭氧sbr反應(yīng)器進(jìn)水可以為早期、中期或晚期垃圾滲濾液,進(jìn)水后進(jìn)行厭氧消化反應(yīng),對有機(jī)物進(jìn)行降解,減輕一體化sbr反應(yīng)器的曝氣能耗,同時(shí)降低有機(jī)物對于一體化sbr反應(yīng)器填料中厭氧氨氧化菌的沖擊。
一體化sbr反應(yīng)器進(jìn)水為垃圾滲濾液,進(jìn)水后首先進(jìn)行預(yù)攪拌,絮體污泥中的反硝化菌利用進(jìn)水中可降解有機(jī)物和上周期微生物所分泌的可降解有機(jī)物進(jìn)行反硝化作用,將上周期排水后剩余的亞硝態(tài)氮及厭氧氨氧化產(chǎn)生的硝態(tài)氮去除,部分可降解有機(jī)物也儲(chǔ)存到反硝化菌細(xì)胞內(nèi)。預(yù)攪拌結(jié)束后進(jìn)行曝氣和攪拌交替的處理單元,在曝氣階段,絮體中的短程硝化菌利用系統(tǒng)中溶解氧,將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝態(tài)氮,同時(shí)體系中的異養(yǎng)菌將微生物分泌的有機(jī)物去除;在攪拌階段,填料中的厭氧氨氧化菌利用亞硝態(tài)氮和氨氮,進(jìn)行厭氧氨氧化反應(yīng),將氨氮和亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮和氮?dú)狻M瑫r(shí)整個(gè)過程中反硝化菌也利用儲(chǔ)存的有機(jī)物和微生物所分泌的可降解有機(jī)物,通過反硝化作用去除部分硝態(tài)氮,最終實(shí)現(xiàn)氮素的深度去除。
本發(fā)明的優(yōu)勢在于:(1)ph模糊控制的應(yīng)用使得厭氧sbr反應(yīng)器能夠準(zhǔn)確判定降解各時(shí)期垃圾滲濾液有機(jī)物的反應(yīng)終點(diǎn),提高處理的效率;(2)預(yù)攪拌和后續(xù)曝氣時(shí)間梯度變化的反應(yīng)單元的應(yīng)用及低溶解氧曝氣的控制,為厭氧氨氧化菌提供了良好的生存環(huán)境,有利于其活性的發(fā)揮、維持與恢復(fù),且厭氧氨氧化菌對環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng);(3)ph模糊控制和時(shí)間控制的結(jié)合應(yīng)用,使得梯度曝氣攪拌的反應(yīng)單元得以實(shí)現(xiàn),同時(shí)反應(yīng)周期第三單元控制方法中對于第三單元結(jié)束后是否進(jìn)入最后一個(gè)反應(yīng)單元進(jìn)行了精確判定,使得一體化sbr反應(yīng)器可以適應(yīng)不同時(shí)期的垃圾滲濾液,提高了一體化sbr系統(tǒng)脫氮過程對時(shí)間的利用率及處理的靈活性,節(jié)能而又高效;(4)一體化sbr系統(tǒng)中海綿填料的應(yīng)用可以最大程度使厭氧氨氧化菌持留在反應(yīng)器中,維持一定的污泥濃度,保證了污泥活性和處理效果;(5)整個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)中,短程硝化菌和厭氧氨氧化菌共存,利用滲濾液中原有的氨氮以及短程硝化產(chǎn)生的亞硝態(tài)氮,應(yīng)用自養(yǎng)脫氮的厭氧氨氧化技術(shù)對垃圾滲濾液進(jìn)行深度脫氮處理,不僅節(jié)約能源,且無需外加碳源便能脫除大部分總氮,大大減少了污水處理的處理費(fèi)和基建費(fèi)。
厭氧sbr系統(tǒng)進(jìn)水cod為2600±100mg/l,出水cod為1800±100mg/l,去除率為31%,實(shí)現(xiàn)了對于原水中有機(jī)物的初步降解。一體化sbr系統(tǒng)進(jìn)水總氮濃度為1600±100mg/l,出水氨氮和亞硝態(tài)氮均小于10mg/l,出水硝氮由于系統(tǒng)中的反硝化作用始終維持在8±1mg/l,總氮為25±3mg/l,在不外加碳源的條件下系統(tǒng)脫氮率超過98%。
整個(gè)系統(tǒng)通過在線do傳感器和在線ph傳感器對整個(gè)處理過程實(shí)時(shí)監(jiān)測控制,精確判斷各階段反應(yīng)終點(diǎn),節(jié)省反應(yīng)時(shí)間和能耗。整個(gè)處理過程由時(shí)間控制系統(tǒng)和ph模糊控制系統(tǒng)協(xié)同完成,管理操作方便,運(yùn)行費(fèi)用較低,同時(shí)系統(tǒng)耐沖擊負(fù)荷且不易產(chǎn)生污泥膨脹,解決了垃圾滲濾液深度脫氮難度大、耗能高和投資多的問題。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。