[發明專利]雙污泥反硝化除磷工藝運行的在線優化調控方法及其裝置

無效

• 申請號: 201110376927.1
• 申請日: 2011-11-23
• 公開（公告）號: CN102503062A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 王亞宜;任中佳;劉山虎;耿軍軍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F11/02
• 分類號: C02F11/02;C02F11/04
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于污水處理技術領域，涉及一種雙污泥反硝化除磷工藝運行的在線優化調控方法及其裝置。

背景技術

經濟飛速發展的同時，如今許多地區遭受不同程度水環境污染的報道屢見不鮮。而水環境的污染又主要表現為水體的富營養化，因此，由氮、磷過量排放引發的水體富營養化已成為相關人士最為關注的環境問題之一，如何有效去除污水中的氮、磷等營養元素也早已提上政府日程。雖然采用物理、化學、生物以及彼此相結合的方法均能夠得到較好的除磷效果，但電解、吸附等物理方法，常因其成本過高，技術復雜而無法大規模應用?；瘜W試劑則會引起二次污染，且污泥產量大，運行費用高。兼顧經濟效益和除磷效果的前提下，人們對于生物除磷工藝投入了更多的研究熱情。

反硝化除磷理論的提出，開辟了污水生物處理的新領域和新思路，使得生物脫氮和生物除磷有機結合，打破了因碳源不足而引起氮磷脫除無法達標的僵局，為污水處理政策的強制執行和不斷推進提供了強有力的技術支撐。反硝化除磷工藝依賴于一類厭氧/缺氧交替運行條件下馴化而成的微生物——反硝化聚磷菌(Denitrifying?phosphorus?removing?bacteria，DPB)，它能在厭氧階段將污水中的大量有機物轉化為胞內碳源PHA(poly-β-hydroxyalkanoates，聚羥基脂肪酸酯)；而在缺氧階段，它又能利用硝酸鹽作為電子受體，在水解PHA的同時過量吸磷?？梢姡聪趸准夹g就是基于這類微生物特殊的生理特性，很好地將反硝化和除磷過程合二為一，達到同步脫氮除磷的目的。

在反硝化除磷技術占據污水生物脫氮除磷主導的同時，也存在著許多筮待解決的問題(1、A₂N反硝化除磷脫氮工藝的影響因素分析[J]工業用水與廢水，2006。2、反硝化除磷理論及運用現狀[J].水處理技術，2008)：①進水中揮發性脂肪酸不足，不能滿足同步脫氮除磷的要求時，仍需補充投加外碳源；②因缺氧階段水力停留時間不夠，造成的反硝化反應不完全，將直接影響系統的脫氮效率；③保證足夠的曝氣量以使硝化階段的氨氮完全硝化的同時，很難避免因曝氣過量引起的超高運行費用；④城市污水的水質水量隨時間變化很大，系統運行不穩定，固定不變的系統運行模式不能保證氮磷去除的100％達標。加之，城市污水處理廠的排放標準日益嚴格，目前急需解決污水處理系統運行能耗高、出水水質不穩定、工藝的自動在線控制等問題。

模糊控制是以模糊集合理論為基礎的一種新興的控制手段，它是模糊系統理論和模糊技術與自動控制技術相結合的產物。模糊控制將監測設備的實時監測數據轉化為電信號，控制水處理工藝的輔助設備，從而優化水處理各反應階段的藥劑投加量和水力停留時間。因此模糊控制能夠解決上述存在的問題，而且可以提高工人工作的針對性，在工程中的應用日益廣泛與深入。但由于城市污水水質水量波動較大，處理達標標準不同，模糊控制在污水處理領域中的應用仍處于探索狀態。同時，相關軟件的開發和推廣運用也受到了很大的限制，有待于今后繼續研究探索。

目前，已公開的活性污泥工藝在線優化調控類專利(1、缺氧/好氧生物脫氮工藝運行優化控制系統及其在線控制方法[專利CN1837092]。2006-09-27公開。2、A/O工藝短程硝化反硝化污水處理控制系統及其在線控制方法[專利CN1837091]，2006-09-27公開。3、A/O生物脫氮反應器、硝化過程的調節方法及其在線模糊控制裝置、方法[專利CN1778714]，2006-05-31公開)，主要解決了脫氮工藝中的硝化和反硝化問題。

發明內容

針對現有技術中同步脫氮除磷所需外碳源投加量的問題；因缺氧階段水力停留時間不夠，造成反硝化反應不完全的問題；保證氨氮完全硝化，同時盡可能節省曝氣量的問題；進水水質波動較大導致系統運行不穩定的問題；本發明的目的是提供一種雙污泥反硝化除磷工藝運行的在線優化調控方法。

本發明的另一個目的是提供一種用于上述雙污泥反硝化除磷工藝運行的在線優化調控方法的裝置。

本發明的技術方案如下：

本發明提供了一種雙污泥反硝化除磷工藝運行的在線優化調控方法，該方法包括以下步驟：

(1)檢測各階段生物化學反應過程中的ORP、DO和pH變化率，以及與厭氧放磷、缺氧反硝化吸磷以及好氧硝化反應之間的定量關系；

(2)根據上述檢測結果，確定厭氧階段投加碳源的ORP模糊控制范圍、好氧硝化階段曝氣時間的pH模糊控制范圍以及缺氧攪拌時間的pH模糊控制范圍；