[發(fā)明專利]一種低碳氮比村鎮(zhèn)污水處理優(yōu)化脫氮過程控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110205668.6
• 申請(qǐng)日: 2011-07-21
• 公開（公告）號(hào): CN102276119A
• 公開（公告）日: 2011-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭永臻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水生物處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低碳氮比村鎮(zhèn)污水處理優(yōu)化脫氮過程控制系統(tǒng)及方法，對(duì)生物脫氮過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)，高效低耗，簡(jiǎn)單易行，適合在中小城鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)進(jìn)行分散型村鎮(zhèn)污水的就地處理。

背景技術(shù)

當(dāng)今社會(huì)，生態(tài)水環(huán)境日益惡化，水體富營(yíng)養(yǎng)化問題尤為突出，其本質(zhì)在于受納水體中營(yíng)養(yǎng)元素濃度超出環(huán)境的自凈能力，氮是引起富營(yíng)養(yǎng)化的主要營(yíng)養(yǎng)元素，如何對(duì)排放水體進(jìn)行脫氮一直是工程技術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)，綜合考慮效率與經(jīng)濟(jì)成本，生物脫氮是污水脫氮的最佳途徑。

伴隨農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，村鎮(zhèn)生活污水處理率開始逐年上升。基于廣大農(nóng)村地區(qū)的成本、施工等制約因素考慮，難以進(jìn)行污水的集中處理，采用一體化裝置進(jìn)行就地處理較為可行。然而目前的村鎮(zhèn)污水處理裝置大多采用簡(jiǎn)單的曝氣工藝，僅僅停留在有機(jī)物、氨氮的去除，缺乏對(duì)營(yíng)養(yǎng)物如氮的去除。厭氧濾池-生物接觸氧化是一種耦合生物處理工藝，采用生物膜法運(yùn)行，效果穩(wěn)定、維護(hù)簡(jiǎn)單、低耗衛(wèi)生、具備一定的脫氮能力。

但隨著農(nóng)村地區(qū)居民生活水平的提高，分散型村鎮(zhèn)生活污水成分逐漸由高有機(jī)物濃度向低碳氮比轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)生物脫氮過程中反硝化所需碳源量受到了限制，因此如何最大程度利用原水碳源，在無外加碳源的前提下提高脫氮率成為村鎮(zhèn)污水處理的一大難點(diǎn)，針對(duì)采用厭氧濾池-接觸氧化耦合工藝的一體化裝置目前缺乏有效的控制系統(tǒng)，要想實(shí)現(xiàn)優(yōu)化脫氮，急需形成一種簡(jiǎn)單易行的優(yōu)化脫氮過程控制系統(tǒng)與方法，利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)參數(shù)有效指示處理裝置的運(yùn)行效果，進(jìn)行信號(hào)傳遞，信息處理，裝置反饋，在保證脫氮的同時(shí)節(jié)約運(yùn)行成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)低碳氮比村鎮(zhèn)污水營(yíng)養(yǎng)物濃度高，碳源不足的特點(diǎn)和厭氧濾池-接觸氧化耦合工藝運(yùn)行簡(jiǎn)單但脫氮過程難以控制的不足，提供一種低碳氮比村鎮(zhèn)污水處理優(yōu)化脫氮過程控制系統(tǒng)及方法，以DO(溶解氧)和ORP(氧化還原電位)作為控制參數(shù)。實(shí)時(shí)檢測(cè)DO值和ORP值，并將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)形成的污染物濃度與控制參數(shù)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，建立控制策略，計(jì)算機(jī)根據(jù)該控制策略對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將結(jié)果反饋至PLC控制柜，PLC控制柜對(duì)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)生物脫氮過程的優(yōu)化控制，減小出水總氮并降低運(yùn)行成本。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種村鎮(zhèn)污水處理一體化裝置優(yōu)化脫氮過程控制系統(tǒng)，帶孔隔板將裝置主體沿進(jìn)出水方向依次分為厭氧濾池區(qū)，接觸氧化區(qū)和出水區(qū)，其中厭氧濾池區(qū)填充沉水生物膜載體，沿進(jìn)水方向依次分為厭氧濾池A區(qū)和厭氧濾池B區(qū)，接觸氧化區(qū)填充浮水生物膜載體，沿進(jìn)水方向依次分為接觸氧化C區(qū)，接觸氧化D區(qū)，接觸氧化E區(qū)，接觸氧化F區(qū)，上述四個(gè)區(qū)域底部均設(shè)置曝氣頭；厭氧濾池B區(qū)末端、出水區(qū)末端設(shè)置的ORP(氧化還原電位)傳感器和接觸氧化C區(qū)始端、接觸氧化E區(qū)內(nèi)設(shè)置的DO(溶解氧)傳感器均與在線儀表相連接，在線儀表與計(jì)算機(jī)相連接；計(jì)算機(jī)與PLC控制柜連接，PLC控制柜與進(jìn)水泵、變頻鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ、變頻鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ、變頻鼓風(fēng)機(jī)Ⅲ、硝化液回流泵上的繼電器連接。

所述的進(jìn)水泵與裝置主體相連接；變頻鼓風(fēng)機(jī)Ⅰ、變頻鼓風(fēng)機(jī)Ⅱ、變頻鼓風(fēng)機(jī)Ⅲ分別與接觸氧化C區(qū)、接觸氧化D區(qū)和接觸氧化E區(qū)、接觸氧化F區(qū)底部設(shè)置的曝氣頭相連接；接觸氧化F區(qū)底部與硝化液回流泵相連接，硝化液回流泵與厭氧濾池A區(qū)底部相連，構(gòu)成硝化液回流系統(tǒng)。

基于上述低碳氮比村鎮(zhèn)污水處理優(yōu)化脫氮過程控制系統(tǒng)，依照污水流經(jīng)裝置主體內(nèi)各反應(yīng)區(qū)域的先后順序，形成如下控制策略：