[發明專利]一種低碳氮比村鎮污水處理優化脫氮過程控制系統及方法

有效

• 申請號: 201110205668.6
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102276119A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發明（設計）人: 彭永臻
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種低碳氮比村鎮污水處理優化脫氮過程控制系統，其特征在于：

帶孔隔板(3)將裝置主體(1)沿進出水方向依次分為厭氧濾池區，接觸氧化區和出水區，其中厭氧濾池區填充沉水生物膜載體(2)，沿進水方向依次分為厭氧濾池(A)區和厭氧濾池(B)區，接觸氧化區填充浮水生物膜載體(4)，沿進水方向依次分為接觸氧化(C)區，接觸氧化(D)區，接觸氧化(E)區，接觸氧化(F)區，上述四個區域底部均設置曝氣頭(14)；厭氧濾池(B)區末端、出水區末端設置的ORP傳感器(6)和接觸氧化(C)區始端、接觸氧化(E)區內設置的DO傳感器(5)均與在線儀表(15)相連接，在線儀表(15)與計算機(16)相連接；計算機(16)與PLC控制柜(17)相連接，PLC控制柜(17)與進水泵(9)、變頻鼓風機Ⅰ(10)、變頻鼓風機Ⅱ(11)、變頻鼓風機Ⅲ(12)、硝化液回流泵(13)上的繼電器連接；

所述的進水泵(9)與裝置主體(1)相連接；變頻鼓風機Ⅰ(10)、變頻鼓風機Ⅱ(11)、變頻鼓風機Ⅲ(12)分別與接觸氧化(C)區、接觸氧化(D)區和接觸氧化(E)區、接觸氧化(F)區底部設置的曝氣頭(14)相連接；接觸氧化(F)區底部與硝化液回流泵(13)相連接，硝化液回流泵與厭氧濾池(A)區底部相連，構成硝化液回流系統。

2.應用權利要求1所述的一種低碳氮比村鎮污水處理優化脫氮過程控制系統的方法，其特征在于：

依照污水流經裝置主體(1)內各反應區域的先后順序，形成如下控制策略：

(一).碳氮比為2.5-4.0的原水通過泵送進入厭氧濾池區，依次經過厭氧濾池(A)區，厭氧濾池(B)區，利用厭氧濾池(B)區末端ORP值與硝態氮濃度的對應關系，以厭氧濾池(B)區末端ORP值指示厭氧濾池(B)區末端硝態氮濃度，設定厭氧濾池(B)區末端ORP值為-104.5±3mv，對應的硝態氮濃度為2±0.6mg/L，實時監測ORP值：當監測值大于-101.5mv時，調高硝化液回流泵(13)轉速，直至ORP值維持在設定區間，如果調整硝化液回流泵(13)無法滿足ORP值維持在設定區間，調低進水泵(9)轉速；當監測值小于-107.5mv時，調低硝化液回流泵(13)轉速，直至ORP值維持在設定區間，如果調整硝化液回流泵(13)無法滿足ORP維持在設定區間，調高進水泵(9)轉速；

(二).污水由厭氧濾池區進入接觸氧化區，在接觸氧化(C)區，利用接觸氧化(C)區始端DO值與氨氮濃度的對應關系，以接觸氧化(C)區始端DO值指示原水氨氮濃度，變頻鼓風機Ⅰ(10)采用恒定頻率為接觸氧化(C)區供氧，控制風量為50L/h，在進水氨氮濃度為70±6mg/L時，對應的DO值為0.7-1.3mg/L，實時監測DO值：當監測值大于1.3mg/L時，調高進水泵(9)轉速；當監測值小于0.7mg/L時，調高硝化液回流泵(13)轉速，如果調整硝化液回流泵(13)轉速無法滿足DO維持在設定區間，調低進水泵(9)轉速；

(三).污水由接觸氧化(C)區依次通過接觸氧化(D)區，接觸氧化(E)區，變頻鼓風機Ⅱ(11)提供的壓縮空氣通過曝氣頭(14)，以微小氣泡的形式向污水高效供氧，浮水生物膜載體(4)形成的生物膜可發生同步硝化反硝化脫氮，利用接觸氧化(E)區DO值與同步硝化反硝化脫氮比例的對應關系，以接觸氧化(E)區DO值指示同步硝化反硝化效果的優劣，采用變頻鼓風機Ⅱ(11)對接觸氧化(E)區進行恒DO變頻控制，設定DO值為0.8-1.6mg/L，實時監測DO值：當監測值大于1.6mg/L時，調低變頻鼓風機Ⅱ(11)的頻率；當監測值小于0.8mg/L時，調高變頻鼓風機Ⅱ(11)的頻率；

(四).污水由接觸氧化(E)區進入接觸氧化(F)區，完成剩余少量有機物和氨氮的去除，之后由接觸氧化區進入出水區，此時生化反應已完成，水中有機物、營養物濃度最低，氮元素主要以硝態氮的形式存在于水中，采用變頻鼓風機Ⅲ(12)為接觸氧化(F)區供氧，利用出水區末端ORP值與硝態氮濃度的對應關系，以出水區末端ORP值指示出水硝態氮濃度，設定出水區末端ORP值為75-96mv，對應的硝態氮濃度為12-18mg/L，實時監測出水區末端ORP值：當監測值大于96mv時，調高硝化液回流泵(13)轉速；當監測值小于75mv時，調高變頻鼓風機Ⅲ(12)的頻率，如果調高變頻鼓風機Ⅲ(12)的頻率無法使出水區末端ORP值維持在設定區間，調低變頻鼓風機Ⅲ(12)的頻率或調高進水泵(9)轉速，直至出水區末端ORP值維持在設定區間；

所述的(一)、(二)、(三)、(四)，在運行后無先后順序，在整個運行過程中，應同時滿足以下條件：厭氧濾池(B)區末端ORP值為-101.5±3mv；接觸氧化(C)區始端DO值為0.7-1.3mg/L；接觸氧化(E)區DO值為0.8-1.6mg/L；出水區末端ORP值為75-96mv。