[发明专利]利用氨氮提高城市污水脱氮效率的SBR深度脱氮方法

摘要

利用氨氮提高城市污水脱氮效率的SBR深度脱氮方法属于污水处理技术领域，适用于城市污水深度脱氮处理。本发明将SBR周期预处理的原水总量分两次充入反应器。第一次充水量占周期待处理总水量的大部分，充水后曝气运行，由DO、pH在线控制硝化过程；第二次充水在硝化结束后进行，并投加适量外碳源搅拌运行，由pH、ORP在线控制反硝化过程。两次充水的比例依据被处理原水的凯氏氮浓度、脱氮处理目标和总充水比例确定。第二次充水为反硝化段提供适量氨氮以促进反硝化进程，并兼顾为反硝化补充适量碳源，充水中的氨氮可不经好氧段，在反硝化中被部分去除而不影响出水水质。本发明与反硝化段不含氨氮的脱氮系统相比较，具有明显增效、节能和降耗效果。

主权项

1.利用氨氮提高城市污水脱氮效率的SBR深度脱氮方法，SBR反应器连接有进水管、碳源投加管、曝气管、出水管和排泥管；SBR反应器由进水泵经进水阀、进水管供水，由碳源投加泵经碳源投加阀、碳源投加管投加碳源，由鼓风机经曝气进气阀、曝气管进行曝气；在SBR反应器出水管和排泥管上也设置相应的排水阀和排泥阀；在SBR反应器中设置有搅拌器、液位传感器、pH传感器、DO传感器和ORP传感器；液位传感器和pH、DO、ORP传感器的检测信号分别经采样、转换和处理后与控制系统相连；通过控制系统中的继电器对系统的运行过程实施在线控制；其特征在于：将SBR每周期预定处理的原水总量分两次充入反应器，两次充水比例λ1和λ2的确定方法如下：当λ₁<50％时，取λ₁＝50％     (1)λ2＝1‑λ1     (2)式中λ1和λ2为SBR反应器周期的两次充水量占总充水量的比例；SoN为被处理原水凯氏氮浓度，取20～120mg/L；SeN为处理后出水的总氮浓度；δ为SBR反应器周期的总充水比例，取1/2～2/3；SBR反应器一个周期运行的工序如下：(1)第一次充水启动进水泵，同时打开进水阀，将待处理的原水充入SBR反应器，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和进水泵；(2)好氧曝气运行SBR反应器完成第一次充水后，由控制系统实时开启鼓风机和进气阀，对反应器进行曝气运行，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t2取60s，并对所采集的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，同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值的变化情况，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)第二次充水及投加碳源搅拌运行停止曝气运行后，再次由控制系统实时开启进水泵和进水阀，向反应器中充入一周期预定处理原水量的剩余部分，同时开启碳源投加阀和碳源投加泵投加反硝化碳源，并启动搅拌设备；当达到第二次充水的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，在注意监测KpHi和KORPi值变化的同时，开始实时将KORPi值与设定的临界值KORPk进行比较，KORPk取‑1.2～‑1.4mV/min；当监测到KpHi值由正变负，同时在此特征点前或后2min内，监测到KORPi3.6，总碱度以CaCO3计，当污水中碱度不足时，应补充碱度。