用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體的說是一種用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)，設(shè)備外殼前側(cè)上方的進水管與設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)流混合區(qū)相連，導(dǎo)流混合區(qū)通過穿孔花墻與反硝化區(qū)相連，設(shè)備外殼的后側(cè)上方設(shè)有出水管，進水管和出水管通過三通并聯(lián)在原有污水處理系統(tǒng)管路上，原有污水處理管路上設(shè)有截流量控制閥，設(shè)備外部還設(shè)有碳源投加裝置，反硝化區(qū)內(nèi)部設(shè)有填料。本發(fā)明還提供一種一體化反硝化系統(tǒng)的控制方法。通過在原有污水處理管路上并聯(lián)一體化反硝化系統(tǒng)設(shè)備，施工及安裝極為便捷，非常適用于原污水處理構(gòu)筑物的改造及革新，具有工期短，施工快捷的優(yōu)勢。另外，截流量控制閥可以做到全部或部分處理二級處理出水，具有靈活的調(diào)節(jié)性。
【專利說明】用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體的說是一種用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一般城鎮(zhèn)污水處理廠處理工藝包含調(diào)節(jié)池、厭氧池、缺氧池、好氧池、二沉池、絮凝沉淀池、消毒池，而含氮類物質(zhì)在其中經(jīng)過好氧池，通過氨化反應(yīng)和硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛猁}氮，再通過回流系統(tǒng)進入缺氧池，通過反硝化反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈獨饷摮?，循環(huán)進行。
[0003]根據(jù)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18918-2002,對總氮的監(jiān)控更加嚴(yán)格。通?？偟幚淼目刂屏鞒虨?(1)在出水口取樣，根據(jù)HJ636-2012《水質(zhì)總氮的測定堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法》化驗總氮含量；(2)數(shù)據(jù)偏高，則加大內(nèi)回流泵的開啟，投加適量碳源，如甲醇，加大缺氧池混合力度；(3)數(shù)據(jù)正常，則繼續(xù)穩(wěn)定運行。以上三個步驟循環(huán)進行。此方案每次歷時周期約3-4小時，過程中需使用到進口或高精度的過硫酸鉀藥劑，特殊化驗儀器需要壓力鍋，化驗復(fù)雜程度較大。另外，待發(fā)現(xiàn)總氮超標(biāo)后，再進行工藝調(diào)整已是亡羊補牢。并且現(xiàn)今大多數(shù)新建污水處理廠或原有污水處理廠經(jīng)過升級改造后仍然面臨出水總氮不能穩(wěn)定達標(biāo)或瀕臨超標(biāo)的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)上述不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種調(diào)節(jié)方便，控制效果好的用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)及控制方法。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)，它包括設(shè)備外殼，設(shè)備外殼的前側(cè)上方設(shè)有進水管，進水管與設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)流混合區(qū)相連，導(dǎo)流混合區(qū)通過穿孔花墻與反硝化區(qū)相連，設(shè)備外殼的后側(cè)上方設(shè)有出水管，進水管和出水管通過三通并聯(lián)在原有污水處理系統(tǒng)的二沉池和深度處理構(gòu)筑物之間的管路上，原有污水處理管路上設(shè)有截流量控制閥，設(shè)備外部還設(shè)有碳源投加裝置，碳源投加裝置的投加管道位于進水管附近，反硝化區(qū)內(nèi)部設(shè)有填料。
[0006]優(yōu)選的是:所述的導(dǎo)流混合區(qū)兩側(cè)自上而下間隔設(shè)有導(dǎo)流板。
[0007]優(yōu)選的是:所述的穿孔花墻下方設(shè)有穿孔。
[0008]優(yōu)選的是:所述的碳源投加裝置包括碳源儲罐和位于碳源儲罐上方的自動計量栗。
[0009]優(yōu)選的是:所述進水管的進水口標(biāo)聞聞于出水管的出水口標(biāo)聞。
[0010] 本發(fā)明還提供一種一體化反硝化系統(tǒng)的控制方法，在設(shè)備進水管道口取樣，根據(jù)HJ/T346-2007《水質(zhì)硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法(試行)》檢測硝酸鹽氮含量；當(dāng)數(shù)據(jù)正常，則設(shè)備繼續(xù)穩(wěn)定運行；當(dāng)硝酸鹽氮含量偏高，則調(diào)節(jié)截流量控制閥。
[0011]優(yōu)選的是:所述調(diào)節(jié)截流量控制閥的判斷方法為，先計算硝酸鹽極限值，硝酸鹽極限值=(當(dāng)前執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)總氮值-日常經(jīng)驗氨氮值)x硝酸鹽氮含量占總氮含量；再計算截流量控制閥的開啟量，截流量控制閥的開啟量=1- {(當(dāng)前測定硝酸鹽含量-硝酸鹽極限值)/當(dāng)前測定硝酸鹽含量}。
[0012]優(yōu)選的是:所述的硝酸鹽氮含量占總氮含量的比例為0.75-0.90。
[0013]本發(fā)明的有益效果在于:通過在原有污水處理管路上并聯(lián)一體化反硝化系統(tǒng)設(shè)備，施工及安裝極為便捷，非常適用于原污水處理構(gòu)筑物的改造及革新，具有工期短，施工快捷的優(yōu)勢。另外，截流量控制閥可以做到全部或部分處理二級處理出水，具有靈活的調(diào)節(jié)性。
[0014]傳統(tǒng)二級處理之后的填料濾池，多為碳化硝化反硝化濾池，其主要是傳統(tǒng)工藝環(huán)節(jié)高程度的小型集合?？紤]到二級生化系統(tǒng)已對BOD進行了較深程度的處理，基本降解完畢，并且出水經(jīng)過二沉池SS也處于較低水平，其他污染指標(biāo)基本被大幅降解，后續(xù)的深度處理環(huán)節(jié)仍是針對COD及SS等污染物質(zhì)，所以本系統(tǒng)將目標(biāo)污染物指定為硝酸鹽氮，針對硝酸鹽氮設(shè)置工藝流程，大幅降低了投資費用，避免了重復(fù)項目投資，提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率。另一方面，克服了在常規(guī)調(diào)整措施之后，仍不能使總氮含量達標(biāo)的問題。 [0015]控制方法中將硝酸鹽氮檢測用于污水處理廠監(jiān)控是一種方便快捷的手段。本系統(tǒng)及控制方法的使用極大地增強了污水處理廠總氮處理的時效性，不僅增強了污水處理廠對總氮的處理能力，更是降低了總氮監(jiān)控的難度。
[0016]集成化的碳源投加及污水混合環(huán)節(jié)，效率高占地少，并且利用生物膜載體高生物量可以快速進行反硝化反應(yīng)。
[0017]本一體化設(shè)備以組為單位，可根據(jù)實際要求靈活配套。
[0018]缺氧區(qū)部分除了反硝化反應(yīng)需利用一定碳源外，不發(fā)生其他有機物的降解，從而自身產(chǎn)泥量小，產(chǎn)生的部分污泥會隨水流進入深度處理環(huán)節(jié)處理，基本不會對原有系統(tǒng)造成新的負(fù)擔(dān)。
[0019]不使用濾池結(jié)構(gòu)，極大地減少了水頭損失，為污水處理廠節(jié)約了動力費。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ] 圖2是本發(fā)明導(dǎo)流混合區(qū)的側(cè)面圖。
[0022]圖3是本發(fā)明的穿孔花墻的剖面圖。
[0023]圖4是本發(fā)明的工作流程圖。
[0024]圖中，1-設(shè)備外殼；2_進水管；3_出水管；4_導(dǎo)流混合區(qū)；5_穿孔花墻；6_反硝化區(qū)；7_三通；8_ 二沉池；9_深度處理構(gòu)筑物；10_截流量控制閥；11_投加管道；12_填料；13-自動計量泵；14-碳源儲罐；15_導(dǎo)流板；16_穿孔。
【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明。
[0026]如圖1-3所示的一種用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)，它包括設(shè)備外殼1，設(shè)備外殼I的前側(cè)上方設(shè)有進水管2，進水管2與設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)流混合區(qū)4相連，導(dǎo)流混合區(qū)4通過穿孔花墻5與反硝化區(qū)6相連，穿孔花墻5下方設(shè)有穿孔16。設(shè)備外殼I的后側(cè)上方設(shè)有出水管3，其中，進水管2和出水管3通過三通7并聯(lián)在原有污水處理系統(tǒng)的二沉池8和深度處理構(gòu)筑物9之間的管路上，原有污水處理管路上設(shè)有截流量控制閥10，設(shè)備外部還設(shè)有碳源投加裝置，可根據(jù)需要適當(dāng)開啟碳源投加裝置，為反硝化反應(yīng)提供碳源。碳源投加裝置包括碳源儲罐14和位于碳源儲罐14上方的自動計量泵13，其中，碳源投加裝置的投加管道11位于進水管2附近，反硝化區(qū)6內(nèi)部設(shè)有填料12。所選填料12為海面填料，其比表面積大，孔隙多，非常適宜生物膜生長，為反硝化細菌提供載體，生物量極大。導(dǎo)流混合區(qū)4兩側(cè)自上而下間隔設(shè)有導(dǎo)流板15，污水由設(shè)備上部進入導(dǎo)流混合區(qū)4，在導(dǎo)流混合區(qū)4內(nèi)通過導(dǎo)流板15進行往復(fù)、折返流動，起到均勻混合作用。污水流至導(dǎo)流混合區(qū)4最下部后，經(jīng)過穿孔花墻5配水，均勻進入反硝化區(qū)6。進水管2的進水口標(biāo)高高于出水管3的出水口標(biāo)聞。
[0027]本發(fā)明還提供一種一體化反硝化系統(tǒng)的控制方法，在設(shè)備進水管2道口取樣，根據(jù)HJ/T346-2007《水質(zhì)硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法(試行)》檢測硝酸鹽氮含量；當(dāng)數(shù)據(jù)正常，則設(shè)備繼續(xù)穩(wěn) 定運行；當(dāng)硝酸鹽氮含量偏高，則調(diào)節(jié)截流量控制閥10。
[0028]其中，調(diào)節(jié)截流量控制閥的計算方法為，先計算硝酸鹽極限值，硝酸鹽極限值=(當(dāng)前執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)總氮值-日常經(jīng)驗氨氮值)X硝酸鹽氮含量占總氮含量；再計算截流量控制閥的開啟量，截流量控制閥的開啟量=1- {(當(dāng)前測定硝酸鹽含量-硝酸鹽極限值)/當(dāng)前測定硝酸鹽含量}。其中，硝酸鹽氮含量占總氮含量的比例為0.75-0.90。
[0029]本發(fā)明的原理為:整個反硝化區(qū)沒有供氧設(shè)施，為缺氧池，充分利用了二沉池出水非厭氧狀態(tài)，而水力停留時間為2小時，不足以轉(zhuǎn)變?yōu)閰捬醐h(huán)境等多種優(yōu)勢。穩(wěn)定的缺氧環(huán)境為反硝化細菌的生物選擇提供便利條件。反硝化細菌可在缺氧環(huán)境中利用一定量的碳源和電子供體進行反硝化反應(yīng)，將污水中的硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮氣脫出。
[0030]以下以一個實例說明本發(fā)明的有益效果。
[0031]某地區(qū)一個600m3/d的生活污水處理設(shè)施，原有設(shè)施中缺氧池過小，出水總氮含量在15-20mg/L左右，其出水標(biāo)準(zhǔn)要求為一級a，即總氮含量要求在15mg/L以內(nèi)。根據(jù)要求，在原有設(shè)施上添加本發(fā)明20m3容積的一體化反硝化系統(tǒng)，監(jiān)測測得原出水硝酸鹽含量為18mg/L左右，開啟三分之一截流量控制閥，進入本發(fā)明的一體化反硝化系統(tǒng)，停留時間為2.5h。3h后取樣檢測,原系統(tǒng)出水硝酸鹽含量仍為18mg/L, —體化反硝化系統(tǒng)出水硝酸鹽含量為lmg/L，兩處水流混合后測定總氮含量為13.5mg/L，低于總氮含量在15mg/L以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)要求，因此，達標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于污水處理廠總氮處理的一體化反硝化系統(tǒng)，其特征在于:它包括設(shè)備外殼(1)，設(shè)備外殼(I)的前側(cè)上方設(shè)有進水管(2)，進水管(2)與設(shè)備內(nèi)部的導(dǎo)流混合區(qū)(4)相連，導(dǎo)流混合區(qū)(4)通過穿孔花墻(5)與反硝化區(qū)(6)相連，設(shè)備外殼(I)的后側(cè)上方設(shè)有出水管(3)，所述的進水管(2)和出水管(3)通過三通(7)并聯(lián)在原有污水處理系統(tǒng)的二沉池(8)和深度處理構(gòu)筑物(9)之間的管路上，原有污水處理管路上設(shè)有截流量控制閥(10)，設(shè)備外部還設(shè)有碳源投加裝置，碳源投加裝置的投加管道(11)位于進水管(2)附近，反硝化區(qū)(6)內(nèi)部設(shè)有填料(12)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一體化反硝化系統(tǒng)，其特征在于:所述的導(dǎo)流混合區(qū)(4)兩側(cè)自上而下間隔設(shè)有導(dǎo)流板(15)。
3.按照權(quán)利要求1所述的一體化反硝化系統(tǒng)，其特征在于:所述的穿孔花墻(5)下方設(shè)有穿孔(16)。
4.按照權(quán)利要求1所述的一體化反硝化系統(tǒng)，其特征在于:所述的碳源投加裝置包括碳源儲罐(14)和位于碳源儲罐(14)上方的自動計量泵(13)。
5.按照權(quán)利要求1所述的一體化反硝化系統(tǒng)，其特征在于:所述進水管(2)的進水口標(biāo)聞聞于出水管(3)的出水口標(biāo)聞。
6.按照權(quán)利要求1所述的一體化反硝化系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:在設(shè)備進水管(2)道口取樣，根據(jù)HJ/T346-2007《水質(zhì)硝酸鹽氮的測定紫外分光光度法(試行)》檢測硝酸鹽氮含量；當(dāng)數(shù)據(jù)正常，則設(shè)備繼續(xù)穩(wěn)定運行；當(dāng)硝酸鹽氮含量偏高，則調(diào)節(jié)截流量控制閥(10)。
7.按照權(quán)利要求6所述的一體化反硝化系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述調(diào)節(jié)截流量控制閥(10)的計算方法為，先計算硝酸鹽極限值，硝酸鹽極限值=(當(dāng)前執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)總氮值-日常經(jīng)驗氨氮值)χ硝酸鹽氮含`量占總氮含量的比例；再計算截流量控制閥的開啟量，截流量控制閥的開啟量=1- {(當(dāng)前測定硝酸鹽含量-硝酸鹽極限值)/當(dāng)前測定硝酸鹽含量}。
8.按照權(quán)利要求7所述的一體化反硝化系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的硝酸鹽氮含量占總氮含量的比例為0.75-0.90。
【文檔編號】C02F3/28GK103663689SQ201310750501
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】丁建華, 王東平, 杜偉, 陸鵬飛, 遲培明, 張剛, 陳海波, 崔琦 申請人:青島中宇環(huán)?？萍加邢薰?br>