[發(fā)明專利]垂直流濕地尾水深度脫氮自動化控制的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710534972.2
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107337273B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柴培宏;樂紹林;朱慈祥;王偉;陳偉;路洋;楊曉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢二航路橋特種工程有限責(zé)任公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 胡茵夢

本發(fā)明公開了一套垂直流濕地尾水深度脫氮自動化控制的裝置及方法，裝置包括：垂直流濕地系統(tǒng)，其包括濕地填料、濕地植物、進水管、布水管、收水管、出水管、采樣管，曝氣增氧系統(tǒng)，其包括曝氣機和曝氣管，碳源投加系統(tǒng)，其包括碳源投加泵和碳源投加管，ORP監(jiān)測系統(tǒng)，其包括兩套ORP探頭以及探頭安裝套管，一套ORP探頭設(shè)置于好氧區(qū)，另一套ORP探頭設(shè)置于缺氧區(qū)，兩套ORP探頭均通過信號線與外部的信號接收器相連。本發(fā)明可實時監(jiān)控好氧區(qū)和缺氧區(qū)的ORP值，從而控制進水泵、曝氣機、碳源投加泵的啟閉，最終可達到降低能耗和減少碳源投加量的有益效果，在提高脫氮效果的同時，有效降低日常運行成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境工程污水處理技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說，本發(fā)明涉及一套垂直流濕地尾水深度脫氮自動化控制的裝置及方法。

背景技術(shù)

城市污水處理廠尾水經(jīng)二級處理后可除去大部分的有機物，但與天然水相比，水中的氮濃度仍較高，若直接排入河流和湖泊等自然水體中將會對其造成污染，為了改善受納水體的水環(huán)境質(zhì)量，須對尾水中的氮進行深度處理。

垂直流濕地作為一種投資少、能耗低、運行管理方便、處理效果較好，且具有一定景觀美化功能的污水生態(tài)處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用到尾水深度處理回用中，但由于尾水的低C/N比、可生化性差等因素，造成其脫氮效率較低，如何有效提高垂直流濕地尾水深度脫氮效果對促進尾水回用具有重要的現(xiàn)實意義。

微生物的硝化反硝化作用是垂直流濕地主要而且長期的脫氮方式，改善硝化作用的主要途徑是提高系統(tǒng)中的溶氧，但過高的溶氧會抑制反硝化作用；改善反硝化作用的主要途徑是補充水體碳源來提高反硝化微生物的活性，但過高的碳源投加會造成出水有機物超標(biāo)。

由此可見，過高的硝化或反硝化作用都不利于氮的去除，為了最大限度地提高濕地系統(tǒng)對氮的去除效果，需對硝化及反硝化速率進行有效地均衡，但目前尚未形成垂直流濕地硝化反硝化均衡調(diào)控的自動化實時控制技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。

本發(fā)明還有一個目的是提供一種垂直流濕地尾水深度脫氮自動化控制的裝置及方法，可實現(xiàn)自動化控制進水、曝氣以及碳源投加過程，達到尾水的深度脫氮，且脫氮效率高、效果明顯，并且降低能耗同時能減少碳源投加量。

為了實現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種垂直流濕地尾水深度脫氮自動化控制的裝置，其特征在于，包括：垂直流濕地系統(tǒng)，其包括濕地填料，所述濕地填料的表面種植濕地植物，所述濕地填料的頂部設(shè)置水平的布水管，底部設(shè)置水平的穿孔收水管，所述布水管連接進水管一端，所述進水管的另一端連接進水池，所述進水管與所述進水池之間連接有進水泵，所述收水管連接出水管；曝氣增氧系統(tǒng)，其包括曝氣機和曝氣管，所述曝氣管為穿孔管且水平設(shè)置于進水池中或濕地填料的垂直高度的九分之四處；碳源投加系統(tǒng)，其包括碳源投加管和碳源投加泵，所述碳源投加管為穿孔管且水平設(shè)置于濕地填料的垂直高度的九分之五處；ORP監(jiān)測系統(tǒng)，其包括兩套ORP探頭以及探頭安裝套管，一套ORP探頭設(shè)置于濕地填料的垂直高度的九分之二處即好氧區(qū)，另一套ORP探頭設(shè)置于濕地填料的垂直高度的三分之二處即缺氧區(qū)，且兩套ORP探頭外套有探頭安裝套管，兩套ORP探頭均通過信號線與外部的信號接收器相連。

優(yōu)選的是，所述濕地填料為均勻填充的三層，且濕地填料的粒徑從上到下逐漸增大，為2-32mm，上層填充中粗砂，中層填充礫石或陶粒，下層填充碎石或沸石，所述濕地植物種植密度為9-16株/m²。

優(yōu)選的是，所述進水泵為蠕動泵，布水管與收水管均在其兩側(cè)對稱穿孔，孔徑為10mm，穿孔間距為10cm，且布水管與收水管的穿孔均處于同一水平面內(nèi)。

優(yōu)選的是，還包括采樣管，其設(shè)置于垂直流濕地系統(tǒng)的中部或底部，進水管、布水管、收水管、采樣管、出水管均采用PE給水管。