[發明專利]利用氨氮提高城市污水脫氮效率的SBR深度脫氮方法

有效

• 申請號: 201710484732.6
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107298484B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 龍北生;蔣玖平;劉紅波;張文華;劉迅雷;依榮明仁;楊靖新
• 申請（專利權）人: 長春工程學院;天津云宗科技有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30
• 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.利用氨氮提高城市污水脫氮效率的SBR深度脫氮方法，SBR反應器連接有進水管、碳源投加管、曝氣管、出水管和排泥管；SBR反應器由進水泵經進水閥、進水管供水，由碳源投加泵經碳源投加閥、碳源投加管投加碳源，由鼓風機經曝氣進氣閥、曝氣管進行曝氣；在SBR反應器出水管和排泥管上也設置相應的排水閥和排泥閥；

在SBR反應器中設置有攪拌器、液位傳感器、pH傳感器、DO傳感器和ORP傳感器；液位傳感器和pH、DO、ORP傳感器的檢測信號分別經采樣、轉換和處理后與控制系統相連；通過控制系統中的繼電器對系統的運行過程實施在線控制；

其特征在于：

將SBR每周期預定處理的原水總量分兩次充入反應器，兩次充水比例λ₁和λ₂的確定方法如下：

當λ₁<50％時，取λ₁＝50％ (1)

λ₂＝1-λ₁ (2)

式中λ₁和λ₂為SBR反應器周期的兩次充水量占總充水量的比例；

S_oN為被處理原水凱氏氮濃度，取20～120mg/L；

S_eN為處理后出水的總氮濃度；

δ為SBR反應器周期的總充水比例，取1/2～2/3；

SBR反應器一個周期運行的工序如下：

(1)第一次充水啟動進水泵，同時打開進水閥，將待處理的原水充入SBR反應器，當達到預定的第一次充水水量時，由控制系統實時關閉進水閥和進水泵；

(2)好氧曝氣運行SBR反應器完成第一次充水后，由控制系統實時開啟鼓風機和進氣閥，對反應器進行曝氣運行，去除水中的有機物，并將水中氨氮氧化為硝態氮；

開始曝氣后，實時在線監測pH和DO信號；在線監測pH和DO信號的采樣間隔t₂取60s，并對所采集的pH_i和DO_i值進行4值實時滑動濾波處理，即計算4個值滑動的平均值，同時計算相鄰兩個滑動濾波值pH_Lbi-1、pH_Lbi與DO_Lbi-1、DO_Lbi對時間的平均變化率K_pHi＝(pH_Lbi-pH_Lbi-1)/(t_i-t_i-1)和K_DOi＝(DO_Lbi-DO_Lbi-1)/(t_i-t_i-1)值；

在曝氣過程中，當監測到K_pHi值連續4min以上均<0后，注意監測K_pHi和K_DOi值的變化情況，當監測到K_pHi值由負變正，同時滿足K_DOi>K_DOi-1>K_DOi-2>K_DOi-3>0時，由控制系統實時關閉鼓風機和進氣閥，停止曝氣運行；

(3)第二次充水及投加碳源攪拌運行停止曝氣運行后，再次由控制系統實時開啟進水泵和進水閥，向反應器中充入一周期預定處理原水量的剩余部分，同時開啟碳源投加閥和碳源投加泵投加反硝化碳源，并啟動攪拌設備；當達到第二次充水的充水量和碳源投放量時，由控制系統實時關閉進水閥、進水泵和碳源投加泵、碳源投加閥；

碳源的投放量，依據4.0<BOD₅/硝態氮質量濃度<4.2的條件確定；

開始攪拌后，實時在線監測pH和ORP信號；在線監測pH和ORP信號的采樣間隔t₅取60s，并對所采集的pH_i和ORP_i值進行4值實時滑動濾波處理，即計算4個值滑動的平均值，同時計算相鄰兩個滑動濾波值pH_Lbi-1、pH_Lbi與ORP_Lbi-1、ORP_Lbi對時間的平均變化率K_pHi＝(pH_Lbi-pH_Lbi-1)/(t_i-t_i-1)和K_ORPi＝(ORP_Lbi-ORP_Lbi-1)/(t_i-t_i-1)值；

在攪拌過程中，當監測到K_pHi值連續3min以上均>0后，在注意監測K_pHi和K_ORPi值變化的同時，開始實時將K_ORPi值與設定的臨界值K_ORPk進行比較，K_ORPk取-1.2～-1.4mV/min；當監測到K_pHi值由正變負，同時在此特征點前或后2min內，監測到K_ORPi<K_ORPi-1，并且K_ORPi≤K_ORPk時，由控制系統實時停止攪拌運行；

(4)短時曝氣運行缺氧攪拌停止后，再次由控制系統實時開啟鼓風機和進氣閥對反應器進行短時間鼓風曝氣，曝氣時間t₆取7～20min，當達到設定的曝氣時間t₆時，由控制系統實時關閉鼓風機和進氣閥，停止曝氣運行；

(5)沉淀停止曝氣運行后，使反應器中的混合液處于沉淀狀態，實現泥水分離；

(6)排水和排泥沉淀后，完成排水和排泥過程；

(7)閑置反應器閑置10～50min后，自動轉入下一周期的循環運行；

被處理污水應滿足總堿度/凱氏氮質量濃度>3.6，總堿度以CaCO₃計，當污水中堿度不足時，應補充堿度。