一種sbr耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法
【專利摘要】一種SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，在SBR系統(tǒng)模擬氧化溝運行方式的基礎上，用SBR系統(tǒng)曝氣時間段模擬底部曝氣氧化溝曝氣段，SBR系統(tǒng)一個循環(huán)的曝氣次數(shù)模擬底部曝氣氧化溝曝氣段個數(shù)，SBR系統(tǒng)一個曝氣周期即為氧化溝一個A/O分區(qū)，SBR兩次曝氣時間間隔乘以氧化溝設計流速即為一個A/O分區(qū)長度，SBR系統(tǒng)單次曝氣時間乘以氧化溝設計流速即為底部曝氣氧化溝一個曝氣段長度；SBR系統(tǒng)中曝氣與非曝氣時間比即為氧化溝中曝氣區(qū)與非曝氣區(qū)長度比；調(diào)整SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)與每次曝氣時間，模擬底部曝氣氧化溝中A/O分區(qū)個數(shù)及曝氣段與非曝氣段長度比，通過測定SBR系統(tǒng)不同曝氣次數(shù)及曝氣時間下出水水質(zhì)，確定氧化溝底部曝氣最佳分區(qū)。
【專利說明】一種SBR輔合氧化溝分區(qū)供氧設計方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理【技術(shù)領域】的氧化溝底部曝氣分區(qū)，具體涉及一種SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧的設計方法，適用于底部曝氣氧化溝曝氣分區(qū)設計。
技術(shù)背景
[0002]氧化溝污水處理工藝是城市污水處理廠一種常見污水處理工藝，氧化溝工藝的技術(shù)核心是通過分區(qū)曝氣形成多個A/0分區(qū)，從而達到好氧區(qū)硝化缺氧去反硝化脫氮的效果。氧化溝中A/0分區(qū)的個數(shù)及好氧區(qū)與缺氧區(qū)體積比直接影響系統(tǒng)運行效果，好氧區(qū)不足，硝化作用不完全，氨氮處理效果差，好氧區(qū)過大，導致缺氧區(qū)不足，影響反硝化效果，因此好氧區(qū)與缺氧區(qū)的合理分區(qū)是氧化溝運行的關鍵。傳統(tǒng)氧化溝采用表面轉(zhuǎn)刷或轉(zhuǎn)碟曝氣，隨著污水處理廠出水水質(zhì)標準的提高及污水處理節(jié)能降耗的要求，表面曝氣充氧效率差、能耗高的問題逐漸顯現(xiàn)出來。為解決此問題，底部微孔曝氣已經(jīng)成為氧化溝工藝的研究熱點，在我國污水處理廠建設及提標改造過程中，氧化溝底部曝氣已經(jīng)成為一種重要的技術(shù)方案。而在氧化溝底部曝氣建設或升級改造過程中，確定氧化溝曝氣段個數(shù)及曝氣段與非曝氣段的比例即氧化溝曝氣分區(qū)已經(jīng)成為污水處理廠面臨的主要問題。
[0003]對于氧化溝底部曝氣分區(qū)目前尚無較好的理論計算方法，只能建立模擬系統(tǒng)進行實驗研究。模擬系統(tǒng)的建立一般根據(jù)實際污水處理廠的尺寸運用相識準數(shù)進行等比例的縮放，而尺寸縮小過程中模擬系統(tǒng)流速無法同比例縮小，實際氧化溝系統(tǒng)流速已經(jīng)是保證不出現(xiàn)沉泥的最對流速，因此降低模擬系統(tǒng)流速必然導致底部沉泥的產(chǎn)生。模擬系統(tǒng)與實現(xiàn)污水處理廠相比尺寸縮小 而流速不變，因此流水在模擬系統(tǒng)中循環(huán)一周的時間必然按照尺寸縮放而同比例縮小。一般氧化溝模擬系統(tǒng)水流循環(huán)一周長度約為十幾至幾十米，由于氧化溝模擬系統(tǒng)尺度限制，一般水流在氧化溝中循環(huán)一周的時間約lmin-3min。氧化溝底部曝氣將曝氣段溶解氧提升至2mg/L，但水流流經(jīng)曝氣段后不會馬上進入缺氧區(qū)，曝氣段高濃度溶解氧需要一定時間才能消耗完全從而達到缺氧狀態(tài)。根據(jù)水質(zhì)不同，此階段可能持續(xù)10~30s，由此計算此階段持續(xù)長度約3~10米，甚至更長。而對于一般小尺度氧化溝模擬系統(tǒng)，其水流循環(huán)一周長度不足十米，因此小尺度氧化溝底部曝氣后整個系統(tǒng)均處于好氧區(qū)，幾乎無缺氧區(qū)存在?？紤]實驗成本的問題，一般大尺度氧化溝模擬系統(tǒng)水流循環(huán)一周長度也僅為幾十米，由于底部曝氣后溶解氧消耗降低段的存在，在模擬系統(tǒng)有限長度中無法形成多個A/0分區(qū)，因此無法模擬實現(xiàn)氧化溝系統(tǒng)底部曝氣分區(qū)過程。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服氧化溝模擬系統(tǒng)無法研究氧化溝底部曝氣分區(qū)問題，本發(fā)明的目的是提供一種SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧的設計方法。通過建立SBR模擬系統(tǒng)，用SBR系統(tǒng)模擬氧化溝的運行方式，用SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)模擬氧化溝底部曝氣段個數(shù)，SBR系統(tǒng)單次曝氣時間乘以氧化溝設計流速模擬氧化溝曝氣段長度，調(diào)整SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)及單次曝氣時間，模擬氧化溝底部曝氣段個數(shù)及長度，通過測定SBR系統(tǒng)不同曝氣次數(shù)及曝氣時間下出水水質(zhì)，確定氧化溝底部曝氣最佳分區(qū)。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0006]—種SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，建立SBR系統(tǒng)，SBR系統(tǒng)一次進水后的反應時間即一個循環(huán)，與氧化溝水流循環(huán)一周時間相同，用SBR系統(tǒng)曝氣時間模擬底部曝氣氧化溝曝氣段，SBR系統(tǒng)一個曝氣周期即為氧化溝一個A/0分區(qū)，SBR系統(tǒng)一個循環(huán)曝氣次數(shù)即為底部曝氣氧化溝A/0分區(qū)個數(shù)。
[0007]兩次曝氣時間間隔乘以氧化溝設計流速即為氧化溝一個A/0分區(qū)長度，SBR系統(tǒng)單次曝氣時間乘以氧化溝設計流速即為氧化溝一個底部曝氣段長度。通過調(diào)整SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)，模擬氧化溝系統(tǒng)不同A/0分區(qū)個數(shù)，調(diào)整SBR曝氣時間，模擬氧化溝中曝氣區(qū)與非曝氣區(qū)長度比，測定SBR系統(tǒng)不同曝氣次數(shù)及曝氣時間下出水水質(zhì)，確定氧化溝系統(tǒng)最佳底部曝氣段個數(shù)及曝氣段長度，即確定氧化溝底部曝氣最佳分區(qū)方案。
[0008]本發(fā)明可通過SBR系統(tǒng)一個循環(huán)的反應時間模擬氧化溝一個循環(huán)的空間長度，通過以時間換空間的方法，用SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)及曝氣時間模擬確定實際氧化溝污水處理工藝底部曝氣分區(qū)供氧設計方案，解決傳統(tǒng)氧化溝實驗模型無法解決的底部曝氣分區(qū)問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0011]建立SBR實驗系統(tǒng)，系`統(tǒng)進水為某污水處理廠原水，其進水水質(zhì)為COD:340mg/L,BOD5:190mg/L, TP:4.5mg/L，TN:38.4mg/L，NH3-N:32.6mg/L。系統(tǒng)設計流量 600L/d,系統(tǒng)活性污泥取自該污水處理廠好氧區(qū)污泥，系統(tǒng)運行參數(shù)(HRT、SRT、回流比、循環(huán)比、污泥濃度等)和該污水處理廠實際氧化溝保持一致，用SBR曝氣方式模擬氧化溝底部曝氣分區(qū)方式。
[0012]測定實際氧化溝周長575m，流速0.4m/s，水流流經(jīng)一周的時間為24min，取SBR進水周期(一個循環(huán)的反應時間)T=24min。SBR—個循環(huán)內(nèi)曝氣次數(shù)n=4，兩次曝氣時間間隔為6min，每次曝氣時間t=2min，SBR此種工況模擬氧化溝分區(qū)曝氣方式為:4個AO分區(qū)，每個AO分區(qū)長度為6 X 60 X 0.4=144m,每個AO分區(qū)曝氣段長度L=0.4 X 2 X 60=48m。調(diào)整SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)及每次曝氣時間，模擬氧化溝不同AO分區(qū)個數(shù)及每個AO分區(qū)中曝氣段長度，測定系統(tǒng)出水NH3-N、TN、TP等常規(guī)指標。實驗結(jié)果表明，曝氣次數(shù)n=2，兩次曝氣時間間隔12min，每次曝氣時間 t=4 時，系統(tǒng)出水 NH3-N: 1.2mg/L, TN:13.2mg/L, TP:0.38mg/L, COD:31.3mg/L，BOD5:8.3mg/L，出水達到最佳。
[0013]該污水處理廠根據(jù)此模擬結(jié)果對一組氧化溝進行了內(nèi)部驗證性實驗，氧化溝設計2個AO分區(qū)，每個AO分區(qū)長度為12X60X0.4=288m,每個AO分區(qū)曝氣段長度L=4X60X0.4=96m。內(nèi)部驗證性實驗結(jié)果表明，氧化溝在此分區(qū)曝氣的方案下，出水NH3_N、TN、TP、COD、BOD5 等指標為別為 1.6mg/L、12.8mg/L、0.33mg/L、27.3mg/L、8.6mg/L，與 SBR 模擬結(jié)果基本吻合。
【權(quán)利要求】
1.一種SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，其特征在于:建立SBR系統(tǒng)，SBR系統(tǒng)一次進水后的反應時間即一個循環(huán)，與氧化溝水流循環(huán)一周時間相同，用SBR系統(tǒng)曝氣時間模擬底部曝氣氧化溝曝氣段，SBR系統(tǒng)一個曝氣周期即為氧化溝一個A/Ο分區(qū)，SBR系統(tǒng)一個循環(huán)曝氣次數(shù)即為底部曝氣氧化溝A/Ο分區(qū)個數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，其特征在于:SBR系統(tǒng)兩次曝氣時間間隔乘以氧化溝設計流速即為氧化溝一個A/Ο分區(qū)長度，SBR系統(tǒng)單次曝氣時間乘以氧化溝設計流速即為底部曝氣氧化溝工藝一個A/Ο分區(qū)中曝氣段長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，其特征在于:通過調(diào)整SBR系統(tǒng)曝氣次數(shù)，模擬底部曝氣氧化溝工藝不同A/Ο分區(qū)的個數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，其特征在于:通過調(diào)整SBR系統(tǒng)每次曝氣時間模擬氧化溝A/Ο分區(qū)中曝氣段與非曝氣段長度比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述SBR耦合氧化溝分區(qū)供氧設計方法，其特征在于:通過測定SBR系統(tǒng)不同曝氣次數(shù)及曝氣時間下出水水質(zhì)，確定氧化溝系統(tǒng)最佳底部曝氣段個數(shù)及曝氣段長度，即確定氧化溝底部曝氣最佳分區(qū)。`
【文檔編號】C02F3/30GK103818999SQ201410058289
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】金鵬康, 王先寶, 郭玉梅, 邢美榮, 劉秀兵, 吳毅暉 申請人:西安建筑科技大學, 昆明滇池水務股份有限公司