技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明應(yīng)用于污水處理廠深床反硝化濾池，主要通過(guò)優(yōu)化氮?dú)忉尫偶夹g(shù)，提高深床反硝化濾池使用性能。

背景技術(shù)

污水處理廠深度處理常采用深床反硝化濾池作為反硝化脫氮和過(guò)濾工藝。反硝化過(guò)程，缺氧環(huán)境下微生物利用碳源，將硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓獨(dú)夥肿油ㄟ^(guò)碰撞形成氣泡，占據(jù)濾料之間間隙，使得濾床水頭損失快速增加，需要定期釋放，恢復(fù)濾床過(guò)濾能力。

深床反硝化濾池氮?dú)忉尫欧绞綖椋捎靡欢◤?qiáng)度水反沖濾料層，水流牽引濾床中氣泡向上移動(dòng)排出。氮?dú)忉尫潘礇_時(shí)間大約1-3分鐘。氮?dú)忉尫挪桓淖優(yōu)V床截留懸浮物和生物淤泥引起的水頭損失，只消除氮?dú)舛逊e引起的水頭損失。

氮?dú)忉尫胚^(guò)程的控制方法有：(方法一)相鄰氮?dú)忉岄g隔時(shí)間稱為氮?dú)忉尫砰g隔周期，通常通過(guò)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定為固定值，氮?dú)忉尫砰g隔周期設(shè)定，不考慮進(jìn)水流量變化或硝基氮濃度變化對(duì)氮?dú)猱a(chǎn)生量的影響，定時(shí)釋放氮?dú)狻?方法二)氮?dú)舛逊e負(fù)荷總量控制技術(shù)用于氮?dú)忉尫牛摷夹g(shù)設(shè)定濾床的能夠堆積氮?dú)獾呢?fù)荷為固定值。氮?dú)馑礇_釋放結(jié)束后，開(kāi)始累積計(jì)算氮?dú)獾漠a(chǎn)生量，達(dá)到設(shè)定值，水反沖啟動(dòng)，釋放氮?dú)狻Ｔ摷夹g(shù)忽略懸浮物和生物淤泥堆積對(duì)氮?dú)舛逊e的影響，能夠有效控制過(guò)濾周期前半期的氮?dú)忉尫牛珵V池運(yùn)行后半期濾床堆積的懸浮物和生物淤泥將對(duì)氮?dú)庠跒V床中的堆積負(fù)荷影響加劇，后半期的氮?dú)忉尫艧o(wú)法有效控制。

實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，進(jìn)水流量降低或進(jìn)水硝基氮濃度降低時(shí)，氮?dú)猱a(chǎn)生量減少，氮?dú)忉尫砰g隔周期應(yīng)當(dāng)延長(zhǎng)，氮?dú)忉尫蓬l率應(yīng)當(dāng)降低；流量增加或進(jìn)水硝基氮濃度增加時(shí)，氮?dú)忉尫蓬l率也應(yīng)適當(dāng)增加。氮?dú)忉尫砰g隔周期設(shè)定為固定值并不能夠因流量或進(jìn)水硝基氮濃度變化而調(diào)整，造成濾床水頭損失或者過(guò)早恢復(fù)，增加能耗；或者未能及時(shí)恢復(fù)，增加能耗，縮短過(guò)濾周期，增加反沖水耗。

深床反硝化濾池采用石英砂作為濾料，石英砂濾料空隙率約為42％，即濾料顆粒之間空隙體積總和約為濾料堆積體積的42％。懸浮物和生物淤泥在濾床中的堆積體積約為濾床空隙體積的10％，計(jì)算可知濾床能夠堆積懸浮物和生物淤泥體積約為濾床體積的4.2％。濾床能夠堆積最大氮?dú)饬繛?0克/立方米，計(jì)算濾床能夠堆積的氮?dú)獾亩逊e體積為濾床體積的2.3％。隨著濾床堆積懸浮物和生物淤泥濃度的增加，氮?dú)庠跒V床中的堆積負(fù)荷也將減少。因此，為有效控制深床反硝化濾池的氮?dú)忉尫艖?yīng)考慮濾床堆積懸浮物和生物淤泥的影響。

發(fā)明內(nèi)容

深床反硝化濾池反硝化過(guò)程產(chǎn)生氮?dú)舛逊e在濾床內(nèi)，使得濾床水頭損失快速增加，影響深床反硝化濾池正常運(yùn)行，需要在單個(gè)過(guò)濾周期內(nèi)多次釋放氮?dú)狻V床截留的的懸浮物、反硝化產(chǎn)生的生物淤泥和氮?dú)夤餐饔檬沟脼V床水頭損失增加。水頭損失總量控制氮?dú)忉尫偶夹g(shù)設(shè)定氮?dú)忉尫砰g隔周期內(nèi)濾床中堆積懸浮物、生物淤泥和氮?dú)庖鸬淖畲笏^損失為固定值ΔHmax，將該值輸入控制系統(tǒng)，當(dāng)過(guò)濾及反硝化過(guò)程，濾床水頭損失測(cè)量參數(shù)增至ΔHmax，氮?dú)忉尫艈?dòng)。本方案氮?dú)忉尫偶夹g(shù)通過(guò)濾床截留懸浮物產(chǎn)生的水頭損失經(jīng)驗(yàn)曲線或時(shí)間控制氣水全反沖。該方案氮?dú)忉尫偶夹g(shù)增加懸浮物和生物淤泥引起水頭損失進(jìn)行參數(shù)修正，動(dòng)態(tài)模擬濾床堆積氮?dú)庠籴尫诺獨(dú)獾倪^(guò)程，準(zhǔn)確判斷各個(gè)氮?dú)忉尫胖芷凇Ｑ娱L(zhǎng)濾池過(guò)濾周期，降低濾池氮?dú)忉尫蓬l率，降低濾池運(yùn)行的能耗和水耗。

水頭損失總量控制氮?dú)忉尫偶夹g(shù)為新型的氮?dú)忉尫趴刂萍夹g(shù)，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程，深床反硝化濾池(5)每格濾池安裝在線水頭損失檢測(cè)儀(15)和濾池液位(7)向自動(dòng)控制系統(tǒng)(8)實(shí)時(shí)反饋每格濾池水頭損失信號(hào)。設(shè)定氮?dú)忉尫砰g隔周期內(nèi)深床反硝化濾池(5)中堆積懸浮物、生物淤泥和氮?dú)庖鸬淖畲笏^損失為固定值ΔHmax，輸入控制系統(tǒng)(8)。

相鄰氮?dú)忉尫砰g隔周期內(nèi)，深床反硝化濾池(5)截留懸浮物、生物淤泥和氮?dú)夤餐饔檬沟迷谏畲卜聪趸癁V池(5)水頭損失快速增加，如圖2，在線水頭損失檢測(cè)儀(15)給控制系統(tǒng)(8)反饋水頭損失測(cè)量值并繪制曲線(1)，當(dāng)測(cè)量水頭損失曲線(1)觸及氮?dú)忉尫潘^損失設(shè)定值ΔHmax時(shí)，氮?dú)忉尫帕鞒虇?dòng)，水反沖脫除深床反硝化濾池(5)中堆積的氮?dú)猓獨(dú)庖鸬乃^損失，恢復(fù)濾池的過(guò)濾及反硝化能力。