[实用新型]分段进水A/O生物脱氮工艺低氧曝气控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种含氮废水的连续流分段进水生物脱氮处理装置，所属的技术领域为：活性污泥法污水处理系统自动控制的理论、方法与技术。适用于大、中、小型城镇生活污水及含氮工业废水的深度脱氮。

背景技术

分段进水生物脱氮工艺是基于传统前置反硝化工艺(A/O)发展起来的一种新工艺。该工艺通常不需要设置硝化液内回流设施。同普通的脱氮除磷工艺相比，该工艺通常具有较多的污泥储量和较长的SRT，并具有所需池容较小、脱氮效率高、运行管理方便等优点。但是，由于工艺结构的特点，分段进水生物脱氮工艺缺氧区和好氧区的交替较为频繁。因此，由好氧区到缺氧区的溶解氧(DO)携带问题是必须考虑的重要问题之一。在满足硝化反应完成和剩余碳有机物去除的情况下，最大程度地降低曝气量可减小由好氧区到缺氧区的DO携带量，从而为反硝化提供良好的缺氧环境，并可减少缺氧区内的可快速降解有机碳源的消耗。此外，一个典型的污水处理厂，曝气耗费往往占总运行费用的60％-80％，曝气所占的电能约占整个污水厂能耗的50％。因此，控制较低的DO浓度，无论对于处理效果还是运行费用都是非常有意义的。但是，过低的DO可能会使硝化反应速率降低，导致出水NH4+-N含量增高，并有可能导致污泥膨胀现象。另外，低氧运行的系统对进水负荷的变化较为敏感，负荷稍有变化，就难以满足出水标准。因此，传统的脱氮工艺通常控制恒曝气量，并使得好氧区的DO浓度≥2mg/L，以便适应一个较宽范围的负荷变化。事实上，维持好氧区DO浓度为0.5～1.0mg/L也可以达到完全硝化的目的。但若维持这样一个低氧条件，系统可能完全丧失抗冲击负荷的能力。进水负荷高时，不能满足出水要求；进水负荷低时，又浪费曝气能耗。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种保证连续流多段进水A/O生物脱氮工艺低氧运行效果的精密的曝气过程控制方法。采用该过程控制装置与方法后，系统可以根据进水和出水氨氮浓度的实时变化，及时调整好氧区的曝气量，使好氧区的DO浓度维持在0.5～1.0mg/L较低的水平，而出水氨氮≤1.0mg/L。采用该控制方法后，可以解决①传统方式曝气能耗大，浪费能源的问题。②有效解决低DO系统对负荷变化敏感的问题。根据负荷的变化实时调整曝气量，避免冲击负荷给系统造成的影响，保证出水水质。③由于低氧条件下，剩余溶解氧较少，可以避免其消耗有机碳源，节省外碳源的投加量。

本实用新型的技术原理：

连续流多段进水A/O低氧曝气过程控制原理，其特征在于：根据好氧区的DO浓度和氨氮浓度的变化来反映进水水质的变化，并根据此变化来调节曝气量，具体如下：

(1)污水由缺氧区流入好氧区，缺氧区反硝化剩余的有机物及氨氮在好氧区被氧化，氨氮转化成硝酸盐氮，由于反应器呈推流流态，在每一个格室曝气量相同的情况下，由于有机物和氨氮沿池长方向是逐渐减少的，因此，其对溶解氧的需求量也是逐渐减少的，DO沿池长是逐渐升高的。根据这一规律，我们可以精确掌握系统的反应过程及进水水质的变化，并可以根据此变化调节曝气系统的曝气量，避免曝气不足和过曝气的情况。

(2)根据DO浓度来指示反应进程和进水有机物负荷的变化，其中最重要的一个问题是DO传感器的安放位置，若将DO传感器安放在好氧区的首端，其对进水负荷的响应较快，但其将无法反映系统的反应进程，若安放在好氧区的末端，其虽然能很好的体现硝化反应的进程，但其对负荷的响应必然滞后。因此，本实用新型将好氧区平均分成三等分，将DO传感器安放在中间位置，这样既可节省DO传感器的数量，又可比较精确地反映系统的进水负荷的变化和硝化反应的进程。

(3)为严格满足出水氨氮≤1mg/L的出水要求，并避免由于DO控制失效的情况，在最后一段的出水端设氨氮传感器，第三段的曝气量将由DO浓度和氨氮浓度的变化共同决定。

本实用新型提供的多段进水A/O低氧曝气过程控制装置，其特征在于：