[发明专利]生物脱氮工艺过度曝气的预防控制方法

说明书

一种生物脱氮工艺过度曝气的预防控制方法，通过实时监控ORP、pH、氨氮和液位值的变化，控制一体式部分亚硝化‑厌氧氨氧化反应器的进、出水泵和酸碱投加泵以及曝气泵的启停，从而提高一体式部分亚硝化‑厌氧氨氧化反应器的处理效能和运行稳定性。本发明所述生物脱氮工艺过度曝气的预防控制方法可以在废水处理的同时，减少温室气体的排放，无需外加碳源，且因曝气量低而节省能源、节约运行成本。

技术领域

本发明属于废水生物脱氮技术领域，具体涉及一种生物脱氮工艺过度曝气的预防控制方法。

背景技术

中国近五年平均每年氨氮排放量245万吨，总量大，污染重，逐年下降幅度小，远超生态环境承载能力。众多工业行业中，冶金行业、半导体行业、化肥行业、石化行业及农副食品加工业等废水均具有较高的氨氮排放量，而氮素污染导致河流、湖泊富营养化现象严重。面对日益严峻的污染形势，我国相关污染物排放标准也日趋严格，目前城镇污水处理厂现有最高排放标准中一级A标准规定值为：氨氮5mg/L、总氮15mg/L；而工业废水排放标准中关于氨氮和总氮的限值虽因行业而异，但多数都要求分别低于15mg/L和35mg/L。

一体式部分亚硝化-厌氧氨氧化反应器在运行过程中应避免曝气量的变化引起溶解氧波动而破坏体系内的功能菌群结构稳定甚至影响其活性。当体系内溶解氧含量上升，氨氧化菌将更多的氨氮转化为亚硝氮，而亚硝酸盐氧化菌则有更多基质进行氮素转化，其后果有：(1)系统产生的硝态氮浓度升高；(2)硝化反应的进行将消耗系统碱度，导致碱度不足，pH降低，如果持续进行而不加以调控，则会引起系统溶解氧激增，控制紊乱；(3)亚硝酸盐氧化菌因具备了基质和氧气两个必要条件而使活性提高，而厌氧氨氧化菌因溶解氧的抑制而活性降低，其在与亚硝酸盐氧化菌对亚硝氮的竞争中处于劣势，从而影响系统的厌氧氨氧化进程。现有研究中，对该问题的控制，多采用在自控系统中安装溶解氧在线电极，设置其高、低限值来控制。但由于一体式系统中的厌氧氨氧化的限制，其溶解氧供应只能采取微量曝气的形式，且在缺氧条件下进行厌氧氨氧化反应时，溶解氧电极很难灵敏地发挥指示反应体系氧化还原状态的作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种生物脱氮工艺过度曝气的预防控制方法，以便解决上述问题的至少之一。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种生物脱氮工艺过度曝气的预防控制方法，包括以下步骤：

将待处理的废水通过进水泵导入反应器中进行搅拌；所述反应器控制单元循环运行的主控制逻辑执行如下步骤：

判断所述反应器内液位是否达到或超过设定液位上限值，如果是则关闭进水泵；如果否则维持进水泵继续运转；

关闭进水泵一定时间后，启动曝气泵，判断反应器内的氨氮浓度是否等于或小于设定低值，如果是则停止曝气泵；如果否则继续曝气；

停止曝气后继续搅拌一定时间，停止搅拌后静沉一定时间，再开启出水电动阀，待液位达到设定低值后关闭出水电动阀；

闲置一定时间后开启第二轮循环，重复执行上述主控制逻辑，待循环达到设定次数，则结束循环。

优选地，所述反应器控制单元还设置有如下ORP保护控制逻辑：

曝气过程中如果ORP大于或等于设定高值，则停止曝气；

如果小于设定低值则继续曝气，同时判断氨氮浓度是否达到设定低值，如果是则停止曝气并执行后续搅拌、静沉、排水等步骤；如果否则继续曝气。

优选地，所述反应器控制单元还设置有如下酸碱调控逻辑：

当该反应器内pH值低于设定低值时，启动碱投加泵，一定时间后如果pH值大于设定值则关闭碱投加泵，如果否则继续开启碱投加泵；