污水管网中药剂投加策略的评估方法技术

本发明专利技术关于一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，涉及污水处理技术领域。评估使用不同的投加方式对污水管网中恶臭、腐蚀控制效果，评估对污水管网中温室气体减排以及提质增效的贡献，评估对下游污水处理厂的生态毒性，评估方法包括：对实际污水管网的模拟系统进行构建，用于测试产品的模拟系统的培养环境及形成的生化性质与实际管网相似，模拟系统搭建了管网反应器及S::CAN传感器、N2O传感器、CH4传感器和恶臭监测系统；在模拟系统上的实验线进行待测产品投加并通过实验线与控制线的对比实现药剂投加策略评估。本发明专利技术能够评估药剂的全面性能和不同投加方式的效果，在产品大范围实际应用之前提供性能保障和潜在问题预防。实际应用之前提供性能保障和潜在问题预防。实际应用之前提供性能保障和潜在问题预防。

【技术实现步骤摘要】
污水管网中药剂投加策略的评估方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体为一种污水管网中药剂投加策略的评估方法。

技术介绍

[0002]生活和工业污水在进入污水处理厂被处理之前由污水管网系统收集并运输，在长距离的运输的过程中，由于污水管网的厌氧条件污水会发生很多复杂的生化反应，导致一些环境风险。目前造成严重困扰并引起人们较多关注的主要是恶臭、管道腐蚀、温室气体甲烷(CH4)排放问题，恶臭是由污水中硫的转化引起的，一方面污水中的硫酸盐在硫酸盐还原菌的作用下还原成硫化物，以硫化氢(H2S)的形式在泵站、湿井等地释放到环境中，另一方面污水中的有机硫化物通过生物还原、水解、甲基化转化成挥发性有机硫化物(VOSCs)释放到环境中，H2S和VOSCs都具有难闻气味，导致恶臭滋扰。管道腐蚀是因为产生的一部分H2S被吸收(吸附)到混凝土管道墙壁的湿气层上，在那里被氧化成硫酸(H2SO4)，硫酸与混凝土管道发生反应，导致管道开裂。污水管网中发生厌氧发酵反应后，产甲烷菌可以利用厌氧发酵的产物产生甲烷，甲烷是潜在的温室气体，并且爆炸极限很低，不仅导致温室气体排放的环境问题还存在安全隐患，另外还存在温室气体氧化亚氮(N2O)产生的风险，尤其是为了控制恶臭和腐蚀问题而投加了含氮的药剂后。因此，为了解决这些问题，已经开发了很多生物、化学产品，采用不同的投加方式来控制污水管网中硫化物、甲烷的产生与释放，比如连续投加具有氧化作用的硝酸盐、空气(或氧气)等，一次性投加具有杀生作用的高铁酸盐、游离亚硝酸盐(FNA)、多金属氧酸盐(POMs)等，都能有效的降低污水管网中硫化物、甲烷的含量，但是目前这些方法都很少应用于实际中，而实际应用是必然之路，实际中污水管网不是独立的系统，还与下游污水处理厂连接，这使得施用了药剂后产生的影响更加复杂，因此为了避免在实际应用中发生问题，在生物、化学产品投入使用之前测试这种药剂投加策略是很有必要的，包括其全面的性能以及投加方式，除了对污水管网中恶臭、腐蚀、温室气体控制效果的评估以外，对下游提质增效、生态毒性的评估也至关重要。
[0003]因此，如何提供一种污水管网中药剂投加策略的评估方法成为了本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，能够评估药剂的全面性能和不同投加方式的效果，在产品大范围实际应用之前提供性能保障和潜在问题预防，既能够保证应用的药剂投加策略对污水管网中的困扰问题实现缓解，又评估了施用后对管网下游的影响，实现对整个污水处理系统作用效果的全面衡量，以判断产品是否可以大范围投入到实际应用中。
[0005]为达上述目的，本专利技术提供了一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，
[0006]评估使用不同的投加方式后对污水管网中恶臭、腐蚀控制效果，评估其对污水管
网中温室气体减排以及提质增效的贡献，评估其对下游污水处理厂的生态毒性，评估方法包括如下过程：
[0007](1)对实际污水管网的模拟系统进行构建，用于测试产品的模拟系统的培养环境及形成的生化性质与实际管网相似，模拟系统分为控制线与实验线，均搭建了管网反应器及能够实时检测运行指标的S::CAN传感器、N2O传感器、CH4传感器和恶臭监测系统；
[0008](2)在所述模拟系统上的实验线进行待测产品投加并通过实验线与控制线的对比实现药剂投加策略评估。
[0009]进一步的，模拟系统的控制线与实验线包括至少两个依次相连的管网反应器，管网反应器的物理参数与实际管网相近。
[0010]进一步的，恶臭监测系统能够连续监测氨气以及甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚挥发性硫化物，以评估测试产品对恶臭气体控制的效果；N2O传感器和CH4传感器能实时监测N2O和CH4浓度变化，以评估测试产品对温室气体减排的贡献；S::CAN传感器能够连续测量HS
‑
、H2S，根据腐蚀算法以评估测试产品对混凝土腐蚀控制的效果；S::CAN传感器能够连续测量COD、TSS、以评估测试产品对下游提质增效的作用和生态毒性。
[0011]进一步的，测试阶段分为稳态、产品投加、恢复三个阶段。
[0012]进一步的，测试阶段分为持续运行的在线测量和暂停运行的手动取样分析两种状态。
[0013]进一步的，产品投加的方式为低剂量、高频率，或中等剂量、中等频率，或高剂量、低频率，或通过自动控制系统在线自动投加。
[0014]进一步的，测试的化学指标由模拟系统上的传感器直接在线测量获得长期运行的连续数据，以及手动采样获得的离散数据，所测试的生物指标由手动采样进行生物分析，生物分析包括微生物的死活情况、微生物代谢相关的酶活性、微生物种群特征等，以实现对化学、生物多种产品的效果评价。
[0015]进一步的，管网反应器包括SBR反应器或AO反应器，以实现评估在管网投加的测试产品对后续污水生物处理的影响。
[0016]进一步的，模拟系统的管网反应器替换成现场实际管道后所输出的数据，能够用于评估中试或实际应用效果，以实现简便、快速的药剂投加策略评估。
[0017]本专利技术的有益效果在于：
[0018]本专利技术提出了一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，能够评估药剂的全面性能和不同投加方式的效果，在产品大范围实际应用之前提供性能保障和潜在问题预防，既能够保证应用的药剂投加策略对污水管网中的困扰问题实现缓解，又评估了施用后对管网下游的影响，实现对整个污水处理系统作用效果的全面衡量，以判断产品和投加策略是否可以大范围投入到实际应用中。
附图说明
[0019]图1为评估模拟系统中投加策略的恶臭、腐蚀、温室气体减排效果的流程与装置图。
[0020]图2为评估模拟系统中投加策略的下游提质增效、生态毒性影响的流程与装置图。
[0021]图3为评估中试现场投加策略的恶臭、腐蚀、温室气体减排效果的流程与装置图。
[0022]图4为评估中试现场投加策略的下游提质增效、生态毒性影响的流程与装置图。
[0023]图5为投加药剂后SBR反应器中硝酸盐还原率对比图。
[0024]图6为投加药剂后SBR反应器中亚硝酸盐还原率对比图。
[0025]其中，图中：
[0026]1‑
污水储罐，2
‑
待测产品储备液，3
‑
第一管网反应器，4
‑
第二管网反应器，5
‑
第三管网反应器，6
‑
S::CAN传感器，7
‑
恶臭监测系统，8
‑
N2O传感器，9
‑
CH4传感器，10
‑
第一蠕动泵，11
‑
第二蠕动泵，12
‑
第一投药口，13
‑
第一手动采样口，14
‑
第二投药口，15
‑
第二手动采样口，16
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，其特征在于，评估使用不同的投加方式后对污水管网中恶臭、腐蚀控制效果，评估其对污水管网中温室气体减排以及提质增效的贡献，评估其对下游污水处理厂的生态毒性，评估方法包括如下过程：(1)对实际污水管网的模拟系统进行构建，用于测试产品的模拟系统的培养环境及形成的生化性质与实际管网相似，模拟系统分为控制线与实验线，均搭建了管网反应器及能够实时检测运行指标的S::CAN传感器、N2O传感器、CH4传感器和恶臭监测系统；(2)在所述模拟系统上的实验线进行待测产品投加并通过实验线与控制线的对比实现药剂投加策略评估。2.如权利要求1所述的一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，其特征在于，模拟系统的控制线与实验线包括至少两个依次相连的管网反应器，管网反应器的物理参数与实际管网相近。3.如权利要求2所述的一种污水管网中药剂投加策略的评估方法，其特征在于，恶臭监测系统能够连续监测氨气以及甲硫醇、甲硫醚、二甲基二硫醚挥发性硫化物，以评估测试产品对恶臭气体控制的效果；N2O传感器和CH4传感器能实时监测N2O和CH4浓度变化，以评估测试产品对温室气体减排的贡献；S::CAN传感器能够连续测量HS
‑
、H2S，根据腐蚀算法以评估测试产品对混凝土腐蚀控制的效果；S::CAN传感器能够连续测量COD、TSS、测试产品对混凝土腐蚀控制的效果；S::CAN...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘轶文，李一鸣，何衍英，郭海晓，朱婷婷，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：