[发明专利]批次进水强化SBR工艺深度脱氮的方法

摘要

批次进水强化SBR工艺深度脱氮的方法属于污水处理技术领域，适用于含氮有机工业废水深度脱氮处理。本发明将SBR周期处理的总水量分n次(n≥3)充入反应器，按照1次充水搅拌/曝气→2次充水搅拌/曝气→…n‑1次充水搅拌/曝气→n次充水并投加适量碳源搅拌→短时曝气、沉淀、排水、排泥、闲置的方式运行。每次充水量依据被处理原水水质、脱氮目标、总充水比例和充水次数n确定。由pH、DO在线控制每段的好氧硝化过程，由pH在线控制每段的搅拌反硝化过程。本发明可合理分配进水中有机物到反硝化段，可利用进水中氨氮促进反硝化进程，使反硝化产生的碱度补充到硝化段，使充水中的部分氨氮不经好氧段在反硝化中被去除，进而实现增效、节能、降耗和深度脱氮目的。

主权项

1.一种批次进水强化SBR工艺深度脱氮的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)充水搅拌运行启动进水泵，同时打开进水阀门并开启搅拌器，将待处理的原水充入SBR反应器并搅拌运行；当达到预定的第一次充水水量时，由控制系统实时关闭进水阀门和进水泵，同时关闭搅拌器；(2)曝气运行由控制系统实时开启鼓风机和进气阀，对反应器曝气运行，去除水中的有机物，并将水中氨氮氧化为硝态氮；开始曝气后，实时在线监测pH和DO信号；在线监测pH和DO信号的采样间隔t1取60s；对所采集的pHi和DOi值进行4值实时滑动滤波处理，即计算4个值滑动的平均值，并实时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi‑1、pHLbi与DOLbi‑1、DOLbi对时间的平均变化率KpHi＝(pHLbi‑pHLbi‑1)/(ti‑ti‑1)和KDOi＝(DOLbi‑DOLbi‑1)/(ti‑ti‑1)值；在曝气过程中，当监测到KpHi值连续4min以上均<0后，注意监测KpHi和KDOi值变化的情况；当监测到KpHi值由负变正，同时满足KDOi>KDOi‑1>KDOi‑2>KDOi‑3>0时，由控制系统实时关闭鼓风机和进气阀，停止曝气运行；(3)充水搅拌运行启动进水泵，同时打开进水阀并开启搅拌器，充水搅拌运行；当达到预定的充水水量时，由控制系统实时关闭进水阀和进水泵；开始搅拌后，实时在线监测pH信号；在线监测pH信号的采样间隔t2取60s；在搅拌过程中，对所采集的pHi值进行4值实时滑动滤波处理，即计算4个值滑动的平均值，并实时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi‑1与pHLbi对时间的平均变化率KpHi＝(pHLbi‑pHLbi‑1)/(ti‑ti‑1)；在搅拌过程中，当监测到KpHi值连续3min以上均>0后，注意监测KpHi值的正负变化情况；当监测到KpHi值由正变负，并保持t3时间以上KpHi值均<0时，由控制系统实时停止搅拌运行；t3取3～4min；(4)曝气运行由控制系统实时开启鼓风机和进气阀，对反应器曝气运行，去除水中可能剩余的有机物，并将水中氨氮氧化为硝态氮；开始曝气后，实时在线监测pH和DO信号；在线监测pH和DO信号的采样间隔t1取60s；对所采集的pHi和DOi值进行4值实时滑动滤波处理，即计算4个值滑动的平均值，并实时计算相邻两个滑动滤波值pHLbi‑1、pHLbi与DOLbi‑1、DOLbi对时间的平均变化率KpHi＝(pHLbi‑pHLbi‑1)/(ti‑ti‑1)和KDOi＝(DOLbi‑DOLbi‑1)/(ti‑ti‑1)值；在曝气过程中，当监测到KpHi值连续4min以上均<0后，注意监测KpHi和KDOi值变化的情况；当监测到KpHi值由负变正，同时满足KDOi>KDOi‑1>KDOi‑2>KDOi‑3>0时，由控制系统实时关闭鼓风机和进气阀，停止曝气运行；停止曝气运行后，系统自动读取预先设定的充水次数n值；若读取的n值没有达到n‑1次充水次数，系统将返回到工序(3)继续充水并搅拌运行；当达到第n‑1次充水次数时，系统进入到工序(5)运行；(5)第n次充水并投加碳源搅拌运行由控制系统实时开启进水泵和进水阀，向反应器进行第n次充水，同时由控制系统实时开启碳源投加阀和碳源投加泵投加碳源，并启动搅拌器搅拌运行；当达到充水量和碳源投放量时，由控制系统实时关闭进水阀、进水泵和碳源投加泵、碳源投加阀；碳源的投放量，依据4.00后，注意监测KpHi值的正负变化情况；当监测到KpHi值由正变负，并保持t3时间以上KpHi值均<0时，由控制系统实时停止搅拌运行；t3取3～4min；(6)短时间曝气运行停止缺氧搅拌后，再次由控制系统实时开启鼓风机和进气阀对反应器进行鼓风曝气，曝气时间t5取7～30min；当达到设定的曝气时间t5时，由控制系统实时关闭鼓风机和进气阀，停止曝气运行；(7)沉淀停止短时间曝气运行后，使反应器中的混合液处于沉淀状态，进行泥水分离；泥水分离后，依次经排水、排泥和闲置后，系统转入下一周期的循环运行；要求被处理原水中BOD5/总氮>4.0、总碱度/凯氏氮>3.6，总碱度以CaCO3计，并且原水中凯氏氮浓度的变化范围为40～700mg/L，硝态氮<4mg/L；以上比值均为质量浓度之比；当被处理原水水质满足上述条件时，充水方案的计算公式如下：当λ_n>λ_1～(n‑1)时，取λ_n＝λ_1～(n‑1)   (2)式中n为一周期总的充水次数，n取3～4次；λ1～(n‑1)为第1至n‑1次充水量占周期总充水量的比例；λn为第n次充水量占周期总充水量的比例；S0N为被处理原水的凯氏氮浓度，S0N取40～700mg/L；SeN为处理后出水的总氮浓度，即处理目标；δ为SBR反应器周期的总充水比例，δ取1/2～2/3；当λ_n>λ_1～(n‑1)时，将λ_n＝λ_1～(n‑1)带入(1)式得即n次的充水比例都相等。