基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及污水處理領(lǐng)域，更具體而言，涉及一種基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國不斷提高的出水水質(zhì)標準對污水處理在脫氮除磷方面提出了較高的要求，尤其是總氮指標的逐步嚴格執(zhí)行。當前國內(nèi)的主要城鎮(zhèn)污水處理廠對總氮的去除技術(shù)仍集中在污水的反硝化脫氮，對于進水中有機物含量低或揮發(fā)性脂肪酸含量不高的污水廠，除了內(nèi)部碳源的充分利用外，外部碳源的投加成為總氮達標的關(guān)鍵。因此，須開發(fā)合適的碳源投加控制裝置，最大程度根據(jù)生產(chǎn)需要投加碳源，降低運行成本。現(xiàn)有的污水廠主要測定一些外部指標來控制碳源的投加量，而沒有切實考慮反硝化菌的自身降解能力，因此投加量較大，與之同時在增加投加量的時候無法判斷有效的投加和無效的投加。
[0003]目前，污水處理廠針對外部碳源的投加控制一般通過一定的前饋/反饋實現(xiàn)，其中在前饋環(huán)節(jié)涉及到進水水量，內(nèi)外回流流量，進水水質(zhì)，缺氧環(huán)節(jié)的硝酸鹽等參數(shù)，反饋環(huán)節(jié)涉及到好氧環(huán)節(jié)的溶解氧、污泥濃度，好氧出水的硝酸鹽、總氮等參數(shù)，通過前饋和反饋數(shù)據(jù)計算外部碳源的投加量，從而控制加藥栗的精確投藥。
[0004]上述方法能實時調(diào)控硝酸鹽氮的濃度，通過監(jiān)測硝酸鹽或總氮等間接性指標來反映活性污泥反硝化的情況，但對于活性污泥而言，這樣的調(diào)控針對反硝化菌的反硝化能力而言并不直接，即沒有從反硝化菌自身降解能力出發(fā)，當反硝化菌的反硝化能力較強時調(diào)控的差別不大，但當反硝化菌的反硝化能力不強時，上述調(diào)控系統(tǒng)認為出水硝酸鹽含量高是因為碳源不夠?qū)е碌模瑥亩哟筇荚吹耐都?，造成較大的浪費，與之同時在增加投加量的時候無法判斷有效的投加和無效的投加，因此亟需結(jié)合反硝化菌自身的降解能力綜合判斷藥劑的有效投加。因此，迫切需要基于反硝化菌自身降解能力反映的參數(shù)參與控制。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述問題，提出了一種基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置，包括缺氧池、好氧池、二沉池，所述缺氧池中配備有:氧化還原電位分析儀，所述好氧池中配備溶解氧分析儀和污泥濃度計；用于對缺氧池的水樣和二沉池出水水樣進行硝酸鹽含量的測定硝酸鹽分析儀；用于測定所述缺氧池內(nèi)現(xiàn)場的活性污泥和所述調(diào)節(jié)設(shè)備中活性污泥的反硝化速率分析儀；以及調(diào)節(jié)設(shè)備。
[0006]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)設(shè)備包括模擬缺氧池、攪拌器、儲水罐、進水樣裝置。
[0007]優(yōu)選地，所述碳源投加控制裝置還包括控制器，所述控制器接收來自所述氧化還原電位分析儀、硝酸鹽分析儀、反硝化速率分析儀、溶解氧分析儀和污泥濃度計的信號，通過這些信號來計算碳源投加量。
[0008]本實用新型的優(yōu)點在于反硝化速率儀在碳源投加控制裝置中能起到的可直接反映反硝化菌的脫氮能力，從而基于反硝化菌自身的脫氮能力提供相應(yīng)的外加碳源量，做到完全有效投加，精確控制碳源的投加量，能切實有效的監(jiān)控污泥反硝化脫氮的能力，同時可根據(jù)反硝化菌的自身能力精確投加有效碳源量，同時即使在過量投加時可區(qū)分出有效量和無效量，為生物脫氮環(huán)節(jié)的調(diào)控最大程度降低無效碳源量提供可靠的判斷依據(jù)。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本公開內(nèi)容的技術(shù)方案，下面參照附圖描述本申請的【具體實施方式】。
[0010]圖1示出了根據(jù)本實用新型的基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型進行進一步說明。在本公開內(nèi)容中所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。本實用新型的保護范圍并不受下文所描述的【具體實施方式】的限制。
[0012]在下文的公開內(nèi)容中，可以理解的是，所示出的實施方式和實例僅僅是示例性的。除非在本文中有特別的說明，本公開內(nèi)容中所提到的各種與元件、部件、設(shè)備、工藝相關(guān)的術(shù)語以及措辭與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所普遍理解的定義和含義是一致的。需要注意的是，附圖中所示出的各種設(shè)備、裝置、管道、元件和組件等等的形狀構(gòu)造以及位置僅僅是示意性的，應(yīng)該理解，圖中所示的各個元素在實踐中根據(jù)現(xiàn)場情況可以采取不同的形態(tài)和形式，這并不偏離本實用新型的精神和主旨。
[0013]下文中結(jié)合附圖，詳細說明根據(jù)本實用新型的基于反硝化速率分析儀的曝氣控制
目.ο
[0014]本實用新型的基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置100如圖1所示，所述碳源投加控制裝置100包括:缺氧池101、好氧池102和二沉池103以及控制器104。在污水處理過程中，待處理污水從缺氧池101進入，進入缺氧池101和好氧池102進行缺氧反硝化和好氧硝化處理，
[0015]經(jīng)生化處理后的污水，進入二沉池103，經(jīng)固液分離后排出。好氧池102的內(nèi)回流污泥和二沉池103的外回流污泥中含有的硝酸鹽在缺氧池利用待處理污水中的碳源進行反硝化脫氮反應(yīng)，污水中的有機物和氨氮、有機氮等在好氧池102降解生成二氧化碳、水和硝酸鹽。
[0016]缺氧池101中配備有氧化還原電位分析儀(ORP) 105、硝酸鹽分析儀106、反硝化速率分析儀107以及調(diào)節(jié)設(shè)備109。調(diào)節(jié)設(shè)備109主要作為現(xiàn)場缺氧池的模擬，其中包括模擬缺氧池、攪拌器、儲水罐和進水樣裝置及相應(yīng)的溶解氧分析儀、污泥濃度計等，調(diào)節(jié)設(shè)備可每天或?qū)崟r設(shè)置。硝酸鹽分析儀106用于對缺氧池101和二沉池103的出水水樣進行硝酸鹽含量的測定，測定的硝酸鹽含量的信號傳遞到控制器104。反硝化速率分析儀107用于測定缺氧池101內(nèi)現(xiàn)場的活性污泥的反硝化速率和測定調(diào)節(jié)設(shè)備109中活性污泥的反硝化速率。
[0017]好氧池102中設(shè)置有溶解氧分析儀(DO) 110和污泥濃度計(MLSS) 111。溶解氧分析儀110用于連續(xù)測量污水中的溶解氧濃度，污泥濃度計111用于測量廢水處理過程中懸浮物的濃度。溶解氧分析儀I1和污泥濃度計111測得的數(shù)據(jù)傳遞給控制器104。
[0018]經(jīng)過缺氧反硝化和好氧硝化處理的污水，進入二沉池103中。硝酸鹽分析儀106測得的硝酸鹽濃度作為反饋控制判斷反硝化脫氮的效果。當硝酸鹽濃度高于設(shè)定值時，控制器認為碳源不夠，會直接增大碳源投加量；當硝酸鹽濃度低于設(shè)定值時，控制器認為碳源適合，減少碳源投加甚至停止投加。雖然這樣能以硝酸鹽作為間接參數(shù)判定反硝化脫氮的效果，但與之同時，仍需要結(jié)合反硝化速率這一直接參數(shù)進行進一步的判定。
[0019]本實用新型的基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置的工作過程如下:
[0020]本實用新型的基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置優(yōu)先進行缺氧池103內(nèi)反硝化速率的測定，同步與調(diào)節(jié)設(shè)備109中的反硝化速率進行對比來判斷反硝化菌的活性是否正常，當監(jiān)測到活性顯著降低時，將結(jié)合現(xiàn)有系統(tǒng)中的ORP、DO、MLSS，以及進水的水質(zhì)、水溫等參數(shù)來預警，同步根據(jù)調(diào)節(jié)設(shè)備109中的參數(shù)進行調(diào)節(jié)。
[0021 ] 當現(xiàn)場缺氧池101內(nèi)的活性污泥的反硝化速率與調(diào)節(jié)設(shè)備109中的活性污泥反硝化速率相差較小時，可認為缺氧段活性污泥自身無明顯變化，當兩者差異較大時，在預警的同時優(yōu)先調(diào)節(jié)現(xiàn)場系統(tǒng)控制參數(shù)中的溶解氧、回流比等參數(shù)，當這些參數(shù)調(diào)節(jié)效果不好，且調(diào)節(jié)系統(tǒng)中根據(jù)硝酸鹽濃度投加碳源能提高污泥的反硝化速率，則現(xiàn)場缺氧池101內(nèi)投加碳源，其中按硝酸鹽濃度和反硝化速率計算出的碳源投加量為有效投加量，現(xiàn)場為抵消富余溶解氧等導致的多投加的碳源為無效投加量，當調(diào)節(jié)系統(tǒng)中投加碳源不能提高污泥的反硝化速率則現(xiàn)場缺氧池內(nèi)不投加碳源。
[0022]通過本實用新型的基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置，其中反硝化速率儀在碳源投加控制裝置中能起到的可直接反映反硝化菌的脫氮能力，從而基于反硝化菌自身的脫氮能力提供相應(yīng)的外加碳源量，做到完全有效投加，精確控制碳源的投加量，能切實有效的監(jiān)控污泥反硝化脫氮的能力，同時可根據(jù)反硝化菌的自身能力精確投加有效碳源量，同時即使在過量投加時可區(qū)分出有效量和無效量，為生物脫氮環(huán)節(jié)的調(diào)控最大程度降低無效碳源量提供可靠的判斷依據(jù)。
[0023]因此，本實用新型通過反硝化速率指標反映反硝化菌自身的降解能力，預警的同時可進一步地精確判斷藥劑的有效投加量。
[0024]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置，包括缺氧池、好氧池、二沉池， 所述缺氧池中配備有:氧化還原電位分析儀，所述好氧池中配備溶解氧分析儀和污泥濃度計； 用于對缺氧池的水樣和所述二沉池出水水樣進行硝酸鹽含量的測定硝酸鹽分析儀； 調(diào)節(jié)設(shè)備； 用于分時測定所述缺氧池內(nèi)現(xiàn)場的活性污泥和所述調(diào)節(jié)設(shè)備的反硝化速率分析儀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳源投加控制裝置，所述調(diào)節(jié)設(shè)備包括模擬缺氧池、攪拌器、儲水罐、進水樣裝置。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳源投加控制裝置，還包括控制器，所述控制器接收來自所述氧化還原電位分析儀、硝酸鹽分析儀、反硝化速率分析儀、溶解氧分析儀和污泥濃度計信號，通過這些信號來計算碳源投加量。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于反硝化速率分析儀的碳源投加控制裝置，包括缺氧池、好氧池、二沉池，所述缺氧池中配備有氧化還原電位分析儀，所述好氧池中配備溶解氧分析儀和污泥濃度計；用于對缺氧池的水樣和所述二沉池的出水水樣進行硝酸鹽含量測定的硝酸鹽分析儀；調(diào)節(jié)設(shè)備；以及用于測定所述缺氧池內(nèi)和所述調(diào)節(jié)設(shè)備中活性污泥反硝化速率的分析儀。
【IPC分類】C02F3/30
【公開號】CN204848445
【申請?zhí)枴緾N201520593153
【發(fā)明人】伊占博
【申請人】伊占博
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月7日