高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法及裝置。裝置中的原水調節(jié)池依次與ASBR反應器、中間調節(jié)池以及SBR反應器相連通，ASBR反應器與儲氣罐相連通，SBR反應器與空氣壓縮機相連通。方法步驟：將高氨氮高有機物廢水送至ASBR反應器，在保持其恒溫的同時進行機械攪拌；將ASBR反應器處理后的出水與原水調節(jié)池中的原水混合后注入中間水池；將碳氮比為4:1到6:1之間的高氨氮高有機物廢水從中間池送至SBR反應器先進行內碳源貯存過程，后進行硝化與反硝化處理；在硝化結束后，進行缺氧攪拌，直至內源反硝化結束；反應結束后，停止攪拌，進行泥水分離，最后排水。本發(fā)明解決在處理高氨氮高有機物廢水脫氮過程中碳源利用率低及脫氮效率低的問題。
【專利說明】高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法及裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理【技術領域】，尤其是高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法及裝置。
【背景技術】
[0002]隨著人們的生活水平逐漸提高，水污染問題已經(jīng)由有機物的污染逐漸轉變?yōu)榈椎奈廴荆鹚w富營養(yǎng)化，尤其是高氨氮廢水，會嚴重影響水環(huán)境。例如，垃圾滲濾液作為高氨氮廢水的一種，I噸滲濾液約相當于loot城市污水所含污染物的濃度。而目前我國垃圾滲濾液產量迅速增加，污染日益嚴重。高氨氮高有機物廢水水質獨特、成份復雜、污染物濃度高、污染程度強，一旦進入水環(huán)境，會對其造成不可恢復的損害。然而至今尚未發(fā)現(xiàn)完善、有效的聞氣氣聞有機物廢水的處理技術。聞氣氣聞有機物廢水的脫氣問題一直是國內外研究的重點和難點。目前，雖然可以通過傳統(tǒng)的好氧工藝如SBR、A/0、生物濾池和生物轉盤等能將污水中絕大多數(shù)的氨氮轉化成亞硝態(tài)氮或者硝態(tài)氮，但由于碳源的不足，因此對總氮的去除十分不理想。若要將總氮完全去除，則需外加碳源，勢必大大增加處理成本。所以研究開發(fā)先進的高氨氮高有機物廢水的處理技術刻不容緩。

【發(fā)明內容】

[0003]針對上述技術的不足之處，本發(fā)明提供對高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法及裝置，并 且在處理過程中可解決碳源利用率低及脫氮效率低的缺點。包括以下步驟:
[0004]Al，將高氨氮高有機物廢水輸送至原水調節(jié)池中，通過pH傳感器監(jiān)測水中的pH值，根據(jù)PH值加酸加堿，使pH值在7.5-7.8的范圍之內。待pH值滿足相應要求時，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，控制ASBR反應器的進水。系統(tǒng)啟動后，進水泵ASBK和進水管閥門ASBK自動開啟，將原水調節(jié)池中的溶液注入ASBR反應器中，當ASBR反應器的進水量達到ASBR反應器容積的50%時，進水泵塑和進水管閥門ASBK自動關閉，進水結束。
[0005]A2，進水結束后，攪拌器ASBK自動開啟，加熱棒開始工作，反應器中的溫度保持在33-35度進行恒溫機械攪拌。ASBR反應器在厭氧狀態(tài)下去除原水中高濃度的有機物，在此條件下，原水中有機物在水解酸化細菌，產甲烷菌等微生物的作用下，小部分作為微生物新陳代謝的能量被消耗掉，大部分被微生物轉化成甲烷和二氧化碳。ASBR反應器所攪拌后所產生的氣體通過氣體過濾器輸入儲氣罐中。厭氧過程由在線PH傳感器監(jiān)控水中的pH值，通過PH測定儀ASBK將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡輸入到計算機當中，數(shù)據(jù)作為有機物去除的實時控制參數(shù);ASBR反應器中有機物去除完成的條件為pH —階導數(shù)由負變正，再由正變負，結束有機物去除過程，攪拌器八.自動關閉；在反應結束后，停止攪拌，進行泥水分離。
[0006]A3,ASBR反應器的沉淀時間，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到Ih后開始排水，排水時間通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)自動開啟出水管閥門ASBK，處理后的水經(jīng)出水管ASBK進入中間水箱，當排水量達到ASBR反應器容積的50%后，出水管閥門ASBK自動關閉；
[0007]A4,排水結束后,系統(tǒng)自動進入下Iv周期的Al ；
[0008]BI，ASBR反應器的出水與原水調節(jié)池的出水進入中間水箱，使其混合后的碳氮比達到4:1到6:1之間，再輸送至SBR反應器中進行內碳源的貯存、硝化與反硝化處理；SBR反應器的進水由實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)啟動后，進水泵SBK和進水管閥門SBK自動開啟，將中間水箱中的混合液注入SBR反應器中。當進水量達到SBR反應器容積的20%后,進水栗SBR和進水管閥門SBR自動關閉，進水結束。
[0009]B2，進水結束后，攪拌器SBK自動開啟，SBR反應器在攪拌過程中進行碳源貯存過程，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到0.5h后，碳源貯存過程結束，進入間歇曝氣硝化過程。
[0010]B3，間歇曝氣開始階段，空氣經(jīng)過曝氣管和曝氣頭擴散到SBR反應器中，SBR反應器開始間歇曝氣，間歇攪拌的短程硝化-反硝化過程，曝氣0.5h，攪拌0.5h，循環(huán)數(shù)次，直至硝化結束。該過程由在線PH傳感器SBK和DO傳感器SBK分別監(jiān)測水中的pH值及溶解氧濃度D0,通過pH測定儀SBK和DO測定儀SBK將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡輸入到計算機當中，數(shù)據(jù)作為短程硝化的實時控制參數(shù)；當SBR反應器中反應完成的條件為曝氣階段的pH—階導數(shù)由負變正，間歇曝氣總時間大于6h，同時DO濃度>2mg/L，結束短程硝化過程，空氣壓縮機SBK自動關閉。
[0011]B4，短程硝化結束后，不添加外加碳源，SBR反應器在攪拌過程中進入缺氧內源反硝化過程，缺氧內源反硝化進程由在線ORP傳感器SBK監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)采集卡實時將所獲得的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C，當SBR反應器中缺氧反硝化完成的條件為ORP的一階導數(shù)由大于-25mv/min突變?yōu)樾∮?30mv/min,停止攪拌,進行泥水分離。
[0012]B5，SBR反應器的沉淀時間，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到Ih后開始排水，排水時間通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)自動開啟出水管閥門SBK，當排水量達到SBR反應器容積的20%后，出水管閥門SBK自動關閉；
[0013]B5,排水結束后，系統(tǒng)自動進入下Iv周期的BI。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0015]本發(fā)明主要是對高氨氮高有機物廢水進行處理，在處理廢水脫氮過程中碳源利用率低及脫氣效率低的問題。通過本發(fā)明可以去除聞氣氣聞有機物廢水中90%左右的C0D,使出水中的COD為600mg/L左右，并且可以在不添加任何有機碳源的條件下，去除系統(tǒng)中99%的氨氮以及95%以上的總氮，將出水中的總氮控制在40mg/L以內。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明裝置部分的結構圖；
[0017]圖2為本發(fā)明控制方法部分的流程圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的效果圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供一種高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的裝置。高氨氮高有機物廢水通過進水管(I)連接原水調節(jié)池(2 )，原水調節(jié)池通過(2 )通過進水管ASBK(6 )、進水泵ASBK (5 )和進水閥門ASBK (7 )與ASBR反應器(8 )連接，同時原水調節(jié)池(2 )還通過進水管巾肖水箱^^、進水泵+1W7MS(33)和進水閥門巾1W_(35)與中間水箱(16)連接；ASBR反應器連接氣體過濾器(9)，再連接儲氣罐(10);ASBR反應器(8)通過出水管ASBK (14)和出水閥門ASBr (15)與中間水箱(16)連接；中間水箱(16)通過進水管SBK (18)、進水泵SBK (17)和進水閥門SBK (19)與SBR反應器(20)連接；SBR反應器(20)連接出水管SBK (32)和出水閥門.(31)。
[0021 ] 原水調節(jié)池(2 )內部設有pH傳感器原水調節(jié)池(4 )；ASBR反應器中內部設有攪拌器ASBK(口夂卩^專感器璧(12)。SBR反應器(20)內部設有攪拌器SBK (30)、？!1傳感器咖(27)、DO傳感器SBK (28)和ORP傳感器SBK (29);同時SBR反應器(20)還連接曝氣頭(21)、空氣壓縮機SBK (23)和氣體流量計(22)。卩11傳感器原_節(jié)池(4)、？!1傳感器璧(12)、pH傳感器SBE (27)、DO傳感器SBK (28)和ORP傳感器SBK (29)經(jīng)數(shù)據(jù)線分別與pH測定儀原水調節(jié)池(3)、PH傳感器_ (11)、ρΗ傳感器SBK (24)、D0傳感器SBK (25)和ORP傳感器SBK (26)連接后與計算機(38 )的數(shù)據(jù)信號輸入接口( 36 )連接，計算機(38 )通過數(shù)據(jù)信號輸出接口與過程控制器(50)連接，過程控制器的進水泵ASBK繼電器、進水閥門ASBK繼電器、攪拌器繼電器、出水閥門塑繼電器、進水泵+繼電器、進水閥門+繼電器、進水泵SBK繼電器、進水閥門SBR繼電器、攪拌器SBR繼電器、空氣壓縮機SBK繼電器、出水閥門SBK繼電器分別與進水泵ASBK
(5)、進水閥門ASBE (7)、攪拌器SBK (13)、出水閥門ASBE (15)、進水泵中間水箱(33)、進水閥門中間水箱(35)、進水泵SBK (17)、進水閥門SBK (19)、攪拌器SBK (30)、空氣壓縮機SBK (23)、出水閥門SBE (31)連接。
[0022]高氨氮高有機物廢水在ASBR反應器中主要是去除原水中高濃度的有機物。它具有耐沖擊負荷，反應推動力大，污泥截留特性好，反應器構造簡單，負荷高，污泥產量小，能耗低，可以回收能源等優(yōu)點，不僅可以避免直接采用好氧生物處理法造成的能耗大，剩余污泥量大等缺點，還可以為后續(xù)工藝的脫氮創(chuàng)造良好的條件，調高系統(tǒng)的硝化及反硝化效率。
[0023]SBR反應器的主要功能是去除系統(tǒng)中的總氮，此外，還將進一步降解系統(tǒng)中剩余的可生化C0D。該SBR反應器不但具有傳統(tǒng)SBR工藝中反應器構造簡單，反應推動力大，污泥沉降性好等優(yōu)點，其操作方式靈活的特點被充分挖掘。該發(fā)明改變了現(xiàn)有SBR反應器進水-曝氣-靜沉-排水-閑置的運行方式，在進水后先進行厭氧攪拌，進行內碳源吸附過程，然后采用間歇攪拌間歇曝氣的運行方式，直至硝化結束。最后進行缺氧攪拌，其主要作用是進行內源反硝化，達到徹底脫氮的效果。
[0024]如圖2所示，本發(fā)明還提供一種高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法，包括以下步驟:
[0025]Al，將高氨氮高有機物廢水輸送至原水調節(jié)池中，通過pH傳感器監(jiān)測水中的pH值，根據(jù)PH值加酸加堿，使pH值在7.5-7.8的范圍之內。待pH值滿足相應要求時，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，控制ASBR反應器的進水。系統(tǒng)啟動后，進水泵ASBK和進水管閥門ASBK自動開啟，將原水調節(jié)池中的溶液注入ASBR反應器中，當ASBR反應器的進水量達到ASBR反應器容積的50%時，進水泵塑和進水管閥門ASBK自動關閉，進水結束。
[0026]A2，進水結束后，攪拌器ASBK自動開啟，加熱棒開始工作，反應器中的溫度保持在33-35度進行恒溫機械攪拌。ASBR反應器通過厭氧去除原水中高濃度的有機物，在此條件下，原水中有機物在水解酸化細菌，產甲烷菌等微生物的作用下，小部分作為微生物新陳代謝的能量被消耗掉，大部分被微生物轉化成甲烷和二氧化碳。ASBR反應器所攪拌后所產生的氣體通過氣體過濾器輸入儲氣罐中。厭氧過程由在線PH傳感器監(jiān)控水中的pH值，通過PH測定儀ASBK將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡輸入到計算機當中，數(shù)據(jù)作為有機物去除的實時控制參數(shù);ASBR反應器中有機物去除完成的條件為pH —階導數(shù)由負變正，再由正變負，結束有機物去除過程，攪拌器八.自動關閉；在反應結束后，停止攪拌，進行泥水分離。
[0027]A3，ASBR反應器的沉淀時間，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到Ih后開始排水，排水時間通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)自動開啟出水管閥門ASBK，處理后的水經(jīng)出水管ASBK進入中間水箱，當排水量達到ASBR反應器容積的50%后，出水管閥門ASBK自動關閉；
[0028]A4,排水結束后,系統(tǒng)自動進入下Iv周期的Al ；
[0029]BI, ASBR反應器的出水與原水調節(jié)池的出水進入中間水箱，使其混合后的碳氮比(廢水中有機物質量濃度與總氮質量濃度的比值)達到4:1到6:1之間，再輸送至SBR反應器中進行內碳源的貯存、硝化與反硝化處理；SBR反應器的進水由實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)啟動后，進水泵SBK和進水管閥門SBK自動開啟，將中間水箱中的混合液注入SBR反應器中。當進水量達到SBR反應器容積的20%后，進水泵SBK和進水管閥門SBK自動關閉，進水結束。
[0030]B2，進水結束后，攪拌器SBK自動開啟，SBR反應器在攪拌過程中進行碳源貯存過程，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到0.5h后，碳源貯存過程結束，進入間歇曝氣硝化過程。
[0031]B3，間歇曝氣開始階段，空氣經(jīng)過曝氣管和曝氣頭擴散到SBR反應器中，SBR反應器開始間歇曝氣，間歇攪拌的短程硝化-反硝化過程，曝氣0.5h，攪拌0.5h，循環(huán)數(shù)次，直至硝化結束。該過程由在線PH傳感器SBK和DO傳感器SBK分別監(jiān)測水中的pH值及溶解氧濃度D0,通過pH測定儀SBK和DO測定儀SBK將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡輸入到計算機當中，數(shù)據(jù)作為短程硝化的實時控制參數(shù)；當SBR反應器中反應完成的條件為曝氣階段的pH—階導數(shù)由負變正，間歇曝氣總時間大于6h，同時DO濃度>2mg/L，結束短程硝化過程，空氣壓縮機SBK自動關閉。
[0032]B4，短程硝化結束后，不添加外加碳源，SBR反應器在攪拌過程中進入缺氧內源反硝化過程，缺氧內源反硝化進程由在線ORP傳感器SBK監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)采集卡實時將所獲得的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C，當SBR反應器中缺氧反硝化完成的條件為ORP的一階導數(shù)由大于-25mv/min突變?yōu)樾∮?30mv/min,停止攪拌,進行泥水分離。
[0033]B5，SBR反應器的沉淀時間，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到Ih后開始排水，排水時間通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)自動開啟出水管閥門SBK，當排水量達到SBR反應器容積的20%后，出水管閥門SBK自動關閉；
[0034]B5,排水結束后,系統(tǒng)自動進入下一個周期的BI。
[0035] 本發(fā)明的具體流程為:高氨氮高有機物廢水送至ASBR反應器，在水解酸化菌和產甲烷菌的共同作用下，將大多數(shù)的有機物轉化為甲烷，二氧化碳等氣體，同時，出水中的COD相比原水大幅度降低，有效地減輕了后續(xù)SBR反應器的有機負荷，提高了其硝化和反硝化的效率。ASBR反應器的出水和部分原水在一同被送至中間水箱后，送至SBR反應器。ASBR反應器的出水摻入原水的主要目的是為SBR反應器后續(xù)的反硝化提供碳源?；旌弦哼M入SBR反應器后，先進行厭氧攪拌，讓反硝化菌充分的吸收碳源。然后進行間歇曝氣間歇攪拌的操作方式。在硝化結束后，停止曝氣后，繼續(xù)進行缺氧攪拌，此時，系統(tǒng)發(fā)生內源反硝化作用，當系統(tǒng)完成反硝化時，停止攪拌，靜沉，最后排水。
[0036]本發(fā)明的實驗案例為:
[0037]以北京市某垃圾衛(wèi)生填埋場所產生的早期滲濾液為處理對象，在成功啟動后，系統(tǒng)經(jīng)過長時間的連續(xù)運行，獲得了穩(wěn)定的出水水質。
[0038](I)系統(tǒng)的進水水質為:C0D為6000mg/L左右，氨氮為900mg/L左右，氧化態(tài)氮(NO2^和NO3-)濃度為5mg/L以內。
[0039](2)原水首先進入ASBR反應器進行處理。ASBR反應器的HRT為24h，排水比為50%，反應溫度為35°C，機械攪拌的速率為50rpm。其出水與原水相比，COD去除85%左右，亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮變化不大，而氨氮略有增加。由此可見，ASBR反應器具有良好的降解早期垃圾滲濾液中有機物的能力。不僅如此，所產生的氣體(甲烷氣體約占65%左右)作為能源，產生一定的經(jīng)濟效益。
[0040](3)為了保證滲濾液的碳氮比為4:1到6:1之間，以達到SBR反應器深度脫氮的目的，ASBR反應器的出水與原水混合后進入SBR反應器。SBR反應器的HRT為36h，排水比為20%，曝氣時，DO控制在0.5mg/L左右，曝氣間隔為0.5h，反應溫度為25°C，機械攪拌的速速率為50rpm。出水中的COD相比ASBR反應器有進一步的降低，而氨氮、硝態(tài)氮，亞硝態(tài)氮的濃度均低于5mg/L。
[0041]本發(fā)明提供的 高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的控制方法與裝置具有以下優(yōu)點:
[0042]在本發(fā)明中，第一階段的ASBR反應器的主要作用是去除有機物。在厭氧菌生長緩慢特性以及高氨氮高有機物廢水毒性抑制的雙重作用下，反應器的厭氧活性污泥將保持增長和衰減的動態(tài)平衡。在反應器長期運行的過程中，雖然污泥活性尤其是產甲烷菌一直保持在較高水平，但污泥濃度增長緩慢，甚至不增長，泥齡接近于無限長，極大地減少了污泥處置費用，節(jié)約了處理成本。
[0043]在本發(fā)明中，由于高氨氮高有機物廢水中的硝態(tài)氮和亞硝態(tài)氮含量極低，反應器為完全厭氧產甲烷反應器。在此條件下，同為異養(yǎng)的反硝化菌難以生長，系統(tǒng)為產甲烷菌創(chuàng)造了良好的生存環(huán)境，大部分COD化為甲烷氣體。在穩(wěn)態(tài)條件下，ASBR反應器可以去除高氨氮高有機物廢水中80%以上的C0D，并產生大量甲烷氣體。
[0044]在本發(fā)明中，由于ASBR反應器的出水COD過低，直接進入SBR反應器會造成碳氮比不足，影響脫氮效果。因此，在進入SBR反應器時，需與原高氨氮高有機物廢水混合，使碳氮比達到4:1到6:1。如此，不僅增加了系統(tǒng)的處理能力，提高了系統(tǒng)總氮的去除率，還充分利用了原水中的碳源。
[0045]在本發(fā)明中，在硝化階段維持低溶解氧，不僅可以減少能耗，降低成本，還可以將硝化過程控制為短程硝化，減少后續(xù)反硝化所需要的碳源，同時，還可以減輕在反硝化階段對反硝化菌的影響，提高總氮去除率。
[0046]如圖3所示，整個系統(tǒng)的出水與原高氨氮高有機物廢水相比，整個系統(tǒng)出水COD的去除率達到了 90%以上，氨氮的去除率達到了 99.5%，總氮的去除率達到了 95%。[0047]本發(fā)明以實際的高氨氮高有機物廢水為處理對象，以充分利用原水中的有機碳源為思路，在合理的反應器類型和科學操控條件下，可以經(jīng)濟高效的處理高氨氮高有機物廢水，達到深度脫氮的目的。首先，所選擇的SBR反應器具有反應推動力大，反應效率高，操作靈活多變，操作管理簡單，可間歇進水等特點，特別適合高氨氮高有機物廢水的處理。其次，ASBR反應器作為處理的第一單元，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢。在大幅度降低有機物，減輕后續(xù)反應器處理負荷的同時，產生大量能源，產生一定的經(jīng)濟效益。這是充分利用原水有機碳源思路的具體體現(xiàn)之一。最后，SBR改變傳統(tǒng)的進水-曝氣-沉淀-排水的運行方式，進水后先厭氧攪拌，然后采用間歇攪拌間歇曝氣的運行方式。在曝氣結束后，繼續(xù)攪拌，實現(xiàn)內源反硝化，最終將系統(tǒng)中的總氮真正脫除而不用添加任何碳源。這是充分利用原水有機碳源思路的具體體現(xiàn)之二。整套系統(tǒng)在合理的操作條件下，不但可以回收能源，實現(xiàn)經(jīng)濟高效的總氮脫除，還能實現(xiàn)污泥減量，進一步降低處理成本。
[0048]本發(fā)明ASBR+SBR處理高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理工藝的機理:ASBR反應器具有厭氧反應器和序批式反應器兩者共同的優(yōu)點，其主要作用是去除原水中的有機物，降低后續(xù)工藝去除有機物的負荷，為SBR反應器硝化和反硝化創(chuàng)造最優(yōu)條件。此外，ASBR反應器還可以回收能源(甲烷XSBR反應器改變了傳統(tǒng)的運行方式，在保持較低溶解氧的條件下間歇攪拌，間歇曝氣。在此條件下，硝化菌和反硝化菌同時作用，可以達到較高的同步硝化反硝化效果。硝化結束后的缺氧攪拌，反硝化菌進行內源反硝化，將剩余的氮素從系統(tǒng)中脫除。此種操作方式，不但可以節(jié)省碳源，還可以達到污泥減量的效果。
[0049]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任 何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.高氨氮高有機物廢水深度脫氮處理系統(tǒng)的裝置，其特征在于:高氨氮高有機物廢水通過進水管(I)連接原水調節(jié)池(2)，原水調節(jié)池通過(2)通過進水管ASBK (6)、進水泵ASBK (5)和進水閥門ASBK (7)與ASBR反應器(8)連接，同時原水調節(jié)池(2)還通過進水管巾__(34)、進水泵+1W7MS(33)和進水閥門巾1W_(35)與中間水箱(16)連接；ASBR反應器連接氣體過濾器(9)，再連接儲氣罐(10) ;ASBR反應器(8)通過出水管ASBK(14)和出水閥門ASBK (15)與中間水箱(16)連接；中間水箱(16)通過進水管SBK (18)、進水泵SBK (17)和進水閥門SBK (19)與SBR反應器(20)連接；SBR反應器(20)連接出水管SBK(32)和出水閥門SBE (31)； 原水調節(jié)池(2 )內部設有pH傳感器原水調節(jié)池(4 )；ASBR反應器中內部設有攪拌器ASBK( 13 )、pH傳感器ASBK (12);SBR反應器(20)內部設有攪拌器SBK (30)、pH傳感器SBK (27)、DO傳感器SBK (28)和ORP傳感器SBK (29);同時SBR反應器(20)還連接曝氣頭(21)、空氣壓縮機SBK(23)和氣體流量計(22) ;pH傳感器(4)、pH傳感器ASBK (12)、pH傳感器SBK (27)、DO傳感器SBK (28)和ORP傳感器SBK (29)經(jīng)數(shù)據(jù)線分別與pH測定儀原水調節(jié)池(3)、？!1傳感器璧(11)、pH傳感器SBK (24)、DO傳感器SBK (25)和ORP傳感器SBK (26)連接后與計算機(38)的數(shù)據(jù)信 號輸入接口( 36 )連接，計算機(38 )通過數(shù)據(jù)信號輸出接口與過程控制器(50 )連接，過程控制器的進水泵ASBK繼電器、進水閥門ASBK繼電器、攪拌器ASBK繼電器、出水閥門ASBK繼電器、進水泵+!繼電器、進水閥門+!繼電器、進水泵SBK繼電器、進水閥門SBK繼電器、攪拌器SBK繼電器、空氣壓縮機SBK繼電器、出水閥門SBK繼電器分別與進水泵 (5)、進水閥門ASBK (7)、攪拌器SBK (13)、出水閥門ASBK (15)、進水泵中間水箱(33)、進水閥門中間水箱(35)、進水泵SBK (17)、進水閥門SBK (19)、攪拌器SBK (30)、空氣壓縮機SBK (23)、出水閥門SBK (31)連接。
2.應用權利要求1所述的裝置的控制方法，其特征在于，包括以下步驟: Al，將高氨氮高有機物廢水輸送至原水調節(jié)池中，通過pH傳感器監(jiān)測水中的pH值，根據(jù)PH值加酸加堿，使pH值在7.5-7.8的范圍之內；待pH值滿足相應要求時，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，控制ASBR反應器的進水；系統(tǒng)啟動后，進水泵ASBK和進水管閥門塑自動開啟，將原水調節(jié)池中的溶液注入ASBR反應器中，當ASBR反應器的進水量達到ASBR反應器容積的50%時，進水泵塑和進水管閥門ASBK自動關閉，進水結束； A2，進水結束后，攪拌器ASBK自動開啟，加熱棒開始工作，反應器中的溫度保持在33-35度進行恒溫機械攪拌；ASBR反應器在厭氧狀態(tài)下去除原水中高濃度的有機物，在此條件下，原水中有機物在水解酸化細菌，產甲烷菌等微生物的作用下，小部分作為微生物新陳代謝的能量被消耗掉，大部分被微生物轉化成甲烷和二氧化碳；ASBR反應器所攪拌后所產生的氣體通過氣體過濾器輸入儲氣罐中；厭氧過程由在線PH傳感器監(jiān)控水中的pH值，通過PH測定儀ASBK將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡輸入到計算機當中，數(shù)據(jù)作為有機物去除的實時控制參數(shù);ASBR反應器中有機物去除完成的條件為pH —階導數(shù)由負變正，再由正變負，結束有機物去除過程，攪拌器八.自動關閉；在反應結束后，停止攪拌，進行泥水分離； A3，ASBR反應器的沉淀時間，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到Ih后開始排水，排水時間通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)自動開啟出水管閥門ASBK，處理后的水經(jīng)出水管ASBK進入中間水箱，當排水量達到ASBR反應器容積的50%后，出水管閥門ASBK自動關閉；A4，排水結束后，系統(tǒng)自動進入下一個周期的Al ； BI, ASBR反應器的出水與原水調節(jié)池的出水進入中間水箱，使其混合后的碳氮比達到4:1到6:1之間，再輸送至SBR反應器中進行內碳源的貯存、硝化與反硝化處理；SBR反應器的進水由實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)啟動后，進水泵SBK和進水管閥門SBK自動開啟，將中間水箱中的混合液注入SBR反應器中；當進水量達到SBR反應器容積的20%后，進水泵SBR和進水管閥門SBR自動關閉，進水結束； B2，進水結束后，攪拌器SBK自動開啟，SBR反應器在攪拌過程中進行碳源貯存過程，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到0.5h后，碳源貯存過程結束，進入間歇曝氣硝化過程； B3，間歇曝氣開始階段，空氣經(jīng)過曝氣管和曝氣頭擴散到SBR反應器中，SBR反應器開始間歇曝氣，間歇攪拌的短程硝化-反硝化過程，曝氣0.5h，攪拌0.5h，循環(huán)數(shù)次，直至硝化結束；該過程由在線PH傳感器SBK和DO傳感器SBK分別監(jiān)測水中的pH值及溶解氧濃度D0，通過PH測定儀SBK和DO測定儀SBK將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集卡輸入到計算機當中，數(shù)據(jù)作為短程硝化的實時控制參數(shù)；當SBR反應器中反應完成的條件為曝氣階段的pH—階導數(shù)由負變正，間歇曝氣總時間大于6h，同時DO濃度>2mg/L，結束短程硝化過程，空氣壓縮機SBK自動關閉； B4，短程硝化結束后，不添加外碳源，SBR反應器在攪拌過程中進入缺氧內源反硝化過程，缺氧內源反硝化進程由在線ORP傳感器SBK監(jiān)控，并通過數(shù)據(jù)采集卡實時將所獲得的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接嬎銠C，當SBR反應器中缺氧反硝化完成的條件為ORP的一階導數(shù)由大于-25mv/min突變?yōu)樾∮?30mv/min，停止攪拌，進行泥水分離； B5，SBR反應器的沉淀時間，通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，當達到Ih后開始排水，排水時間通過實時控制系統(tǒng)中的時間控制器進行計時，系統(tǒng)自動開啟出水管閥門SBK，當排水 量達到SBR反應器容積的20%后，出水管閥門SBK自動關閉； B5，排水結束后，系統(tǒng)自動進入下一個周期的BI。
【文檔編號】G05B19/418GK103936149SQ201410117050
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月26日 優(yōu)先權日:2014年3月26日
【發(fā)明者】王淑瑩, 曹天昊, 苗蕾, 彭永臻, 王凱, 薛曉飛, 龐洪濤 申請人:北京工業(yè)大學, 北控水務(中國)投資有限公司