[發明專利]一種污水處理精確曝氣方法

有效

• 申請號: 201711351017.1
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107986428B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發明（設計）人: 王小玲;張南;劉迎旭;蔣晚霞;李華偉;魏明;和笑天;羅鵬
• 申請（專利權）人: 中原環保股份有限公司
• 主分類號: C02F3/02
• 分類號: C02F3/02
• 代理公司: 鄭州浩翔專利代理事務所(特殊普通合伙) 41149
• 代理人: 邊延松

本發明公開了一種污水處理精確曝氣方法，根據在線溶解氧濃度的變化，通過調節蝶閥開度和空氣總管壓力來調節各生物池的曝氣量，解決了溶解氧反應滯后性的問題，避免頻繁調節蝶閥，使系統壓力相對穩定，即達到精確控制效果，又延長了設備的使用壽命，最終達到了節能的目的。

技術領域

本發明涉及污水處理技術領域，具體涉及一種一種污水處理精確曝氣方法。

背景技術

廢水生物處理是通過微生物的新陳代謝作用，將污染物分解、吸收或者吸附來實現水質的凈化，與物理、化學法相比成本低、效率高且處理過程中所產生的二次污染極小，是目前主流廢水處理方法。為滿足處理不同來源及不同性質廢水的需要，已研制開發出厭氧一好氧活性污泥工藝、氧化溝法、SBR、AB法、生物接觸氧化法、BAF等多種類型的生物處理工藝及反應器。在這些不同類型的工藝中，一般均會包含好氧處理階段，以完成有機物的氧化以及氨氮的去除。為給微生物提供好氧環境，目前較多采用的是鼓風曝氣。在某種程度上，曝氣量的控制決定著整個系統對廢水的處理效果和污水處理廠能耗水平。因為曝氣量較小時將會抑制系統中的硝化反應，此外還會引起生物池中絲狀菌繁殖，導致污泥膨脹：而曝氣量較大時，不僅會使曝氣電耗浪費，同時強烈的空氣攪拌還會打碎污泥絮體從而影響出水水質。此外，如果處理工藝有硝化液回流時，回流的硝化液也會把氧帶入缺氧區，從而影響反硝化效果。由于污水廠的進水水質和水溫等條件有較大的波動性，這也就要求曝氣過程中及時調整曝氣量，以應對這種變化。

為了實現按需供氣和降低曝氣能耗，人們提出了對曝氣量進行精確控制的設想。所謂的精確曝氣控制就是將在線儀表及閥門和鼓風機控制集成到一個智能化的控制系統當中，通過動態地優化與調整供氣量，盡量做到按需供氣，從而達到穩定污水廠出水水質和節能的目的。隨著污水處理廠在線監測儀表及相關技術設備性能提高，精確曝氣控制已從理念成為現實。

目前國內外較為成熟的精確曝氣控制技術可分為兩種：“前饋+反饋+生物處理模塊”和“反饋調節+性能優越的硬件系統”。

前饋+反饋+生物處理模塊，這種控制方式是以國際水協的活性污泥模型為基礎，根據污水廠歷史運行數據和在線儀表檢測到的水質水量的變化，預測生物池所需的曝氣量，再結合生物池中實際溶解氧、水溫、MLSS及水壓等指標，來調節空氣流量分配和鼓風機風量。該控制模式較為完美，但需要采集較多的指標，對儀表的性能穩定性有較高的要求，并且生物模塊也難以準確地預測生物池所需供氣量。該模式的代表性的控制系統是美國生化科技公司(BioChcmTechnology?lnc)的生物工藝智能控制系統(BIOS+BACS)和上海昊滄系統控制技術有限責任公司的AVS精確曝氣流量控制系統?！扒梆?反饋+生物處理模塊”的精確曝氣系統，會對曝氣量進行計算，但是由于生物池實際需氣量不但與進水水量、水質、水溫、污泥濃度有關外，還與曝氣頭的效率、曝氣管路的長短、生物池的流速與混合狀態等多種因素有關，往往需氣量計算與實際差距很大。但是為了滿足生物池需氣量，實際空氣總管壓力會維持在較高的范圍。當溶解氧降低時增大供氣量，當溶解氧升高時降低閥門開度使供氣量減小，這樣壓力一直維持在較高水平，當所有的閥門都下壓時造成了鼓風機能耗的極大浪費。

反饋+性能優越的硬件系統，該控制模式省去前饋和生物處理模塊，解決了對在線儀表過多依賴和生物模塊的準確度問題。但是該系統需要較高的對閥門和鼓風機的控制能力，即該系統要能在較短的時間內將閥門的開度和鼓風機的風量調整到能滿足水質變化后生物池所需的供氣量和節能的目的。這種控制模式的代表控制系統是德國冰得公司(BINDER?ENGINEERING)的VACOMASS控制系統。

另外，以上兩種技術對于在線儀表（進水流量計、空氣流量計、進水在線氨氮、COD監測儀表等）、生物模塊和鼓風機控制硬件設備的要求極高，所以控制系統初期投入價格昂貴，后期維護工作量大、成本高，若發生設備硬件、通訊網絡、在線儀表故障，則系統就處于半癱瘓狀態。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠精確控制生物池曝氣的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：