[实用新型]四段进水A/O工艺进水流量分配过程控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种污水的生物脱氮工艺过程控制装置，属于活性污泥法污水处理系统自动控制的理论、方法与技术领域，适用于含氮工业废水处理和城镇生活污水生物处理。

背景技术

富营养化问题是当今世界各国面临的最主要的水污染问题之一，而氮、磷的超标排放则是引起富营养化的主要原因。为解决日益严重的水污染问题，我国在2002年新颁布的《城镇污水处理厂污染物排放标准》中增加了总氮、总磷最高允许排放浓度，同时也对出水氨氮提出了更严格的要求，可见污水处理的主要矛盾已逐渐由有机污染物的去除转变为氮磷污染物的去除。目前所有的新建污水处理厂均必须设置必要的处理设施以满足脱氮除磷的需求。同时，越来越高的污水排放指标是的新建的水厂必须考虑采用先进的过程控制技术，以降低运行成本，提高出水水质。

生物脱氮过程主要分为两部分，即通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐氮，再通过反硝化作用将硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出，从而达到氮的去除。连续流分段进水A/O生物脱氮工艺是在传统的A/O工艺基础上经过适当改进而提出的。它具有脱氮效率高，无需设置硝化液内回流设施、节省药剂投量等优点。但该工艺较传统的A/O工艺相对复杂，原水从多点进入反应系统，进水流量分配的优化及其过程控制一直是一个难题。若流量分配方法不当，不仅会影响系统的硝化、反硝化效果，增加药剂费用，还会使整个系统的反应过程发生紊乱，甚至崩溃。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种四段进水A/O进水流量分配方法与过程控制装置。本实用新型中，根据进水碳/氮比(即COD/氨氮)实时控制进水流量分配比，可以保证系统硝化、反硝化效果，深度脱氮时减少外碳源投量，降低运行成本。在此基础上，开发出一套高效、低耗的分段进水流量分配过程控制装置。采用该分配方法与过程控制装置后，可以①解决恒定流量分配系统脱氮效果差的问题②更加充分利用原水中碳源进行反硝化，避免碳源浪费的问题③降低运行费用的同时，可以提高处理效果④过程控制结构简单，容易实现和操作。

本实用新型的技术原理：

四段进水A/O工艺进水流量分配过程控制原理，其特征在于：根据进水COD/NH₄⁺-N比值的变化来在线调整各段缺氧区的进水流量，从而保证硝化效果和反硝化效果，并充分利用进水中的碳源进行反硝化，降低运行费用。具体原理如下：

在多段A/O工艺中，第1段的缺氧区主要对回流污泥中的硝态氮进行反硝化，第1段的进水Q₁为反硝化提供碳源，混合污水进入第1段的好氧区进行硝化反应，将进水Q₁中的氨氮转化成NO_x-N，此硝化混合液再进入到第2段的缺氧区进行反硝化，第2段的进水Q₂再为反硝化提供碳源，以后各段以此类推，最后一段的好氧区主要将Q_n中的氨氮转化成NO_x-N并将剩余的COD氧化去除。因此，各缺氧区的反硝化是否能够完成取决于缺氧区内的碳源是否充足，而缺氧区的碳源主要是由进入的污水中所含有的碳源决定的，且最后一段进水中的氨氮只进行硝化反应，不进行反硝化。因此，我们确定以进水COD/NH₄⁺-N作为控制参数，并在流量分配中遵循2个原则：(1)各段进水可以将上一段产生的硝酸盐氮反硝化去除；(2)最后一段进水量最少。设定进水COD/NH₄⁺-N为α时，碳源恰好合适，将进水COD/NH₄⁺-N的实测值设为β，将β值和α值进行比较，确定进水碳源是否充足，根据比较结果进行流量分配。

本实用新型提供的四段进水A/O进水流量分配过程控制装置，污水贮水箱1由进水管和反应器2连接，反应器2经出水管和和沉淀池3连接，沉淀池污泥经污泥回流泵4回流到反应器进口端，采用空压机5为反应器的好氧区供氧。其特征在于，

在贮水箱1内设有氨氮传感器6和COD在线传感器7，进水干管上设置流量传感器8，上述传感器采集的在线数据经数据输出导线与流量分配控制器12的氨氮信号输入接口9、COD信号输入接口10、流量输入接口11相连。执行规则与算法后，输出变量分别经第一段进水量输出接口13、第二段进水量输出接口14、第三段进水量输出接口15、第四段进水量输出接口16输出，作用于第一段进水泵的变频调速器17、第二段进水泵的变频调速器18、第三段进水泵的变频调速器19和第四段进水泵的变频调速器20，调整进水流量。