盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物脱氮装置制造方法及图纸

盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物脱氮装置属于ＳＢＲ法污水生物脱氮技术领域，适用于含氮工业废水处理和城镇污水深度处理。本实用新型专利技术通过向进水中投加一定浓度的粗盐（海水直接晒出的粗盐不经过任何加工）调节进水粗盐的质量浓度在５～７．５ｇ／Ｌ（Ｃｏｎｄ值在８．９２－１２．９５ｍｃ／ｃｍ）内能够在常温下快速实现系统的高达９０％以上的亚硝酸盐积累，再结合实时控制硝化和反硝化时间。该装置针对已有短程硝化脱氮技术启动时间长、维持难度大的缺陷，不仅能够快速实现反应体系内稳定的高比例的亚硝酸盐积累，使硝化类型快速持久稳定在短程硝化上，而且具有费用低廉、运行管理灵活和不易发生污泥膨胀等优点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种含氮废水快速实现短程硝化生物脱氮装置，属于SBR法污水生物脱氮
，适用于含氮工业废水处理和城镇污水深度处理。
技术介绍
随着水体富营养化问题的加剧、城市污水排放标准对出水总氮的严格要 求以及污水排放量的逐渐增加，对污水厂的运行和管理提出了更高的要求。 如何研究开发高效、低能耗的生物脱氮工艺和装置己成为当前水处理界重要 的研究课题。传统生物脱氮过程中硝化作用的最终产物是硝酸盐，实际上，从氮的微生 物转化过程来看，氨被氧化为硝酸盐是由两类独立的细菌催化完成的两个不同 反应。首先NH4+在亚硝化菌(Nitrosomonas)的作用下被氧化为N(V,然后 N(V在再硝化菌(Nitrobacter)的作用下被进一步氧化为NCV;短程生物脱氮 的基本原理就是将硝化过程控制在亚硝酸盐阶段，阻止N(V的进一步氧化，然 后直接进行反硝化。显然,与传统生物脱氮工艺相比，短程硝化-反硝化生物脱氮 工艺可节约供氧量25%左右;节约反硝化所需碳源40%左右;减少污泥生成量； 减少硝化过程的投碱量;縮短反应时间,相应地减少了反应器容积30%—40%左 右。因此具有降低能耗、节省碳源、减少污泥生成量、反应器容积小及占地 面积小等优点的短程硝化-反硝化工艺已成为水处理界的研究重点和热点。如何产生并维持短程硝化己成为世界各国污水处理领域的研究热点，其 中亚硝化细菌和硝化细菌在短程硝化过程中的生理特性和种群竞争与优化是 研究的焦点和难点。但是，到目前为止，经NCV途径在实际工程中实现生物 脱氮的成功应用并不多见。其主要原因是影响NCV积累的控制因素比较复杂， 系统由全程转变为短程需要长期精确的过程控制，并且硝酸菌能够迅速地将 N(V转化为N03—，造成已经实现的短程硝化脱氮工艺又极易恢复为全程硝化 过程。投加抑制剂能够在曝气阶段产生大量的亚硝酸盐积累，这是利用亚硝 化菌与硝化菌的生长特性不同，其受到抑制因素的影响程度不同。相对于亚 硝化菌，硝化菌对环境因素变化较为敏感，因而在遇到有害物质的初期就立 即会受到抑制，使亚硝酸盐氧化过程受阻形成亚硝酸盐积累。抑制剂抑制了 硝化细菌的生长从而富集亚硝化菌生长从而逐渐淘汰硝化菌群达到种群优化 形成稳定的短程硝化的目的。现有SBR法硝化反硝化生物脱氮模糊控制方法主要是利用氧化还原电位 (ORP)和pH值的信号，作为SBR法脱氮过程的模糊控制参数进行在线控 制调节。其装置主要包括SBR反应器7，其内部装有第一搅拌器ll、滗水器 12和曝气器13，内部还放置氧化还原电位(ORP)传感器9和pH值传感器 10, ORP测定仪15和pH测量计16 —端与对应传感器相连另一端与计算机2 相连，模糊控制器1 一端连接计算机另一端经信号线与曝气器13、碱度调节 计量泵4、投加碳源计量泵5和第一搅拌器11连接。
技术实现思路
经过长期的探索研究，发现海水利用后产生的污水在硝化过程中即使活 性污泥菌群适应了高盐环境，亚硝酸盐仍然被大量积累。海水中有大量的无 机盐(以NaCl为主约占9(m)，这些无机盐在一定的浓度范围内会作为一种 选择抑制剂对硝化菌群产生抑制而富集亚硝化菌群。在此基础上经过大量的 研究发现，通过向进水中投加一定浓度的粗盐(海水直接晒出的粗盐不经过 任何加工)调节进水粗盐的质量浓度在5~7.5g/L(Cond值在8.92 -12.95mc/cm) 内能够在常温下快速实现系统的高达90%以上的亚硝酸盐积累，再结合实时 控制硝化和反硝化时间，科学的分配曝气和搅拌时间开发出一种稳定实现短 程硝化反硝化生物脱氮的方法，即盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物 脱氮方法和装置。该方法针对已有短程硝化脱氮技术启动时间长、维持难度 大的缺陷，不仅能够快速实现反应体系内稳定的高比例的亚硝酸盐积累，使 硝化类型快速持久稳定在短程硝化上，而且具有费用低廉、运行管理灵活和 不易发生污泥膨胀等优点。本技术的技术方案本技术设计的盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物脱氮方法其 特征在于进水时盐度抑制的方法与模糊控制系统的集成，可以快速实现的高的亚 硝酸盐积累率并从根本上实现亚硝化菌的富集生长从而实现稳定的短程硝 化，科学合理的分配每一阶段硝化、反硝化的时间，同时可以有效抑制丝状 菌生长不易发生污泥膨胀。一种盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物脱氮装置，包括SBR反应器(7) 其内部装有第一搅拌器11、滗水器12和曝气器13, SBR反应器7内部还放 置氧化还原电位传感器9和pH值传感器10，氧化还原电位测定仪15 —端与 氧化还原电位传感器9相连，另一端与计算机2相连；pH测量计16 —端与 pH值传感器10相连，另一端与计算机2相连；模糊控制器1 一端连接计算机2另一端经信号线与曝气器13、碱度调节计量泵4、投加碳源计量泵5和 第一搅拌器ll连接；其特征在于SBR反应器7之前放置盐溶解池3，盐溶解池内部装有第二 搅拌器17，第二搅拌器17经过信号线与模糊控器1相连；盐度调节计量泵6 经过信号线与模糊控器1相连，盐度调节计量泵6的进水管与盐溶解池3相 连，出水管与SBR反应器7相连；电导率传感器8置于SBR反应器7内；电 导率测定仪14一端与电导率传感器8相连，另一端与计算机2相连。(不使 用DO传感器的原因在于其读数受盐度变化影响较大，不宜作为含盐污水生 物脱氮过程的控制参数)。应用本技术的快速稳定实现含氮污水SBR短程生物脱氮工艺，其步 骤包括(1) 进水根据设计的水量原污水进入SBR反应器后，盐溶解池内溶解 的盐水通过盐度计量泵一并打入反应器内，当模糊控制器得到盐度达到反应池内电导率传感器所指示范围(8.92-12.95mc/cm)的信号后，马上向盐度调节 剂量泵下达停止注水的指令。(2) 曝气(短程硝化阶段)启动鼓风机通过反应器内曝气器进行曝气， 好氧去除水中有机物，然后将水中氨氮氧化为硝态氮，即进行硝化反应。整 个过程由ORP和pH在线传感器监控，硝化反应结束时，ORP值出现平台， pH值会由下降变为上升。根据以上特征点，可以精确了解系统中的反应进程， 当硝化反应结束时，停止曝气，避免了过度曝气而浪费的能源。(3) 搅拌(短程反硝化阶段)停止曝气后开启搅拌器进行搅拌，并由 模糊控制器打开碳源投加计量泵投加碳源。反硝化过程结束时ORP曲线出现 拐点，pH值会由上升变为下降，出现转折点。根据以上特征点，可以精确判 断反硝化反应的进程，反硝化结束时，停止搅拌。(4) 反应过程结束后，依次进入沉淀、排水、闲置阶段，排水时无动力 式滗水器开始工作，将处理后水排放。依次重复以上步骤，并根据污泥龄定 期排放污泥，盐溶解池内加入粗盐后定时开启池内搅拌器搅拌，促进盐溶解。本技术设计的的盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物脱氮方法 和装置与现有技术相比，具有下列优点(1)快速实现短程硝化的启动。与以往的短程硝化产生的方法对比，本方法具有快速实现短程硝化的优点。单独由依靠实时控制实现短程硝化的启 动至少需要3-6个月的时间，而结合盐度抑制后能够在一周之内实现短程硝化 的启动。这是由于硝化菌对环境因素变化较为敏感，因而在遇到有害物质的初期就立即会受到抑制，使亚硝酸盐氧化过程受阻形成亚硝酸盐积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盐度抑制结合模糊控制快速实现短程生物脱氮装置，包括ＳＢＲ反应器（７）其内部装有第一搅拌器（１１）、滗水器（１２）和曝气器（１３），ＳＢＲ反应器（７）内部还放置氧化还原电位传感器（９）和ｐＨ值传感器（１０），氧化还原电位测定仪（１５）一端与氧化还原电位传感器（９）相连，另一端与计算机（２）相连；ｐＨ测量计（１６）一端与ｐＨ值传感器（１０）相连，另一端与计算机（２）相连；模糊控制器（１）一端连接计算机（２）另一端经信号线与曝气器（１３）、碱度调节计量泵（４）、投加碳源计量泵（５）和第一搅拌器（１１）连接；其特征在于：ＳＢＲ反应器（７）之前放置盐溶解池（３），盐溶解池（３）内部装有第二搅拌器（１７），第二搅拌器（１７）经过信号线与模糊控器（１）相连；盐度调节计量泵（６）经过信号线与模糊控器（１）相连，盐度 调节计量泵（６）的进水管与盐溶解池（３）相连，出水管与ＳＢＲ反应器（７）相连；电导率传感器（８）置于ＳＢＲ反应器（７）内；电导率测定仪（１４）一端与电导率传感器（８）相连，另一端与计算机（２）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：彭永臻，叶柳，王淑莹，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]