一種硝酸鹽部分還原耦合氨氧化實現城市污水二級出水深度處理的裝置及實時控制方法與流程

文檔序號:17937082發布日期:2019-06-15 01:52

技術特征:

1.一種利用城市污水碳源實現原位硝酸鹽部分還原耦合厭氧氨氧化的裝置,其特征在于包括:污水處理廠二級出水蓄水池(2)和城市污水蓄水池(3)分別通過第一進水泵(2.1)、第二進水泵、外碳源進水泵以及進水管與序批式SBR反應器(1)進行連接;序批式反應器通過電磁排水閥、排空閥(1.6)和出水管與出水蓄水池(4)連接;整個序批式SBR反應器的運行由PLC自動控制系統(6)進行調控;

在序批式SBR反應器(1)內設有COD濃度傳感器(1.7)、硝酸鹽濃度傳感器(1.8)、氨氮濃度傳感器(1.9);上述傳感器在線采集的數據經導線傳遞到多參數在線監測儀(1.10),然后通過在線參數信號(6.4)接收口傳入在線參數控制儀(6.1)進行收集,在線參數控制儀(6.1)連接輸入計算機(6.7)進行規則和計算;計算機連接反應器運行控制器(6.2)。

2.應用權利要求1所述裝置實現過程控制的方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)接種硝酸鹽至亞硝酸鹽轉化率高于50%的短程反硝化污泥,使SBR反應器內污泥濃度為2500-5000mg/L;開啟進水泵,進含硝酸鹽廢水,硝酸鹽濃度為10~30mg/L,進水20-30min、關閉進水泵,開啟攪拌器,缺氧攪拌150-240min,關閉攪拌器,靜置沉淀30-45min、排水20-35min、閑置25-40min、上清液排水比為40%-60%;

(2)利用傳感器每5min在線采集反應器中COD濃度α、NH4+-N濃度β、NO3--N濃度θ;利用在線流量監測器采集第一進水泵的流量Q1、第二進水泵的流量Q2;SBR反應器的有效容積記為V,當前排水比記為P;所采集的信號由在線參數監測儀和反應控制器的控制面板以數字信號進行顯示,然后輸入自控系統的計算機中,經設定過程控制程序進行數據處理和轉換,以數值信號的形式輸出;

所述過程控制程序如下:

Ⅰ:記R1=α/θ R2=θ/β R3=Q1/Q2 Q0=Q1+Q2

其中,COD濃度為α、NH4+-N濃度為β、NO3--N濃度為θ,R1為進水過程反應器內COD與NO3--N的質量濃度之比,R2為反應器內NO3--N與NH4+-N的質量濃度之比,R3為污水處理廠二級出水與城市污水的進水體積比,Q0為總進水量;

Ⅱ:如果計算所得的R1<2.0,則將調整信號傳遞給第一進水泵和第二進水泵,提高第一進水泵的轉速,或降低第二進水泵的轉速,直到滿足2.0<R1<3.5;如果R1>3.5,降低第一進水泵的轉速,或提高第二進水泵的轉速,直到滿足2.0<R1<3.5,如果計算得到的R1=2.0或3.5,則不調控進水泵的轉速,按照此時的轉速繼續進水;在此過程中,還必須滿足Q0<VP,保證反應器進水不過量;同時,考慮到城市污水與污水處理廠二級水質波動的情況,R3的數值應該滿足1.0<R3<4.0;

Ⅲ:如果計算所得的R2<1.0,則將調整信號傳遞給第二進水泵,提高第二進水泵的轉速,增大城市污水的進水量,直到滿足1.0<R2<1.8;如果R2>1.8,則降低第二進水泵的轉速,減少城市污水的進水量,直到滿足1.0<R2<1.8;如果計算得到的R2=1.0或1.8,則不調控進水泵的轉速,按照此時的轉速繼續進水;

IV:如果計算輸出的R1和R2參數不能同時滿足設定范圍,則優先滿足R2設定值,在1.0<R2<1.8基礎上,若R1小于或者等于2.0,則開啟外碳源投加泵,2.0<R1<3.5時停止投加外碳源;若R1大于或者等于3.5,調用過程控制程序,在pH曲線上升第二峰值點結束反應;本調控過程一直持續到進水結束;

V:計算該周期內亞硝酸鹽增加量與硝酸鹽減少量的比值,若比值大于或者等于70%,則下一周期過程控制的R1、R2與本周期的R1、R2保持一致;若比值<70%,則返回步驟I。

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