[發(fā)明專(zhuān)利]一種硝化與反硝化脫氮過(guò)程實(shí)時(shí)控制管理的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)處理污水的方法

有效

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• 申請(qǐng)日: 2019-11-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111018118B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔理華;李亞靜;孫亞平;崔宏璨;鐘銘君;梁瑜海;黃柱堅(jiān);種云霄;朱夕珍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C02F3/32
• 分類(lèi)號(hào): C02F3/32;C02F3/30;C02F101/16
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 姚招泉

本發(fā)明公開(kāi)了一種硝化與反硝化脫氮過(guò)程實(shí)時(shí)控制管理的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)及其方法，所述處理系統(tǒng)包括垂直流人工濕地子系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；所述垂直流人工濕地子系統(tǒng)包括濕地基質(zhì)和濕地植物；所述垂直流人工濕地子系統(tǒng)設(shè)有與其底部連通且高于底部的出水高度可調(diào)節(jié)的出水口；所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括設(shè)置于所述濕地基質(zhì)中部的檢測(cè)部件和與所述檢測(cè)部件電連接的分析部件。本發(fā)明提供的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控垂直流人工濕地系統(tǒng)中NH₄⁺?N、NO₃^??N的濃度變化以及DO、pH和Eh等水質(zhì)狀況，在處理水質(zhì)較復(fù)雜多變的污水時(shí)能夠有所依據(jù)的及時(shí)針對(duì)反應(yīng)情況作出調(diào)節(jié)和應(yīng)對(duì)，提高對(duì)氮素污染物的去除效率，保持系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種硝化與反硝化脫氮過(guò)程實(shí)時(shí)控制管理的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

人工濕地技術(shù)是一種高效、穩(wěn)定的污水處理技術(shù)，對(duì)污水中的BOD、COD、 SS及污染細(xì)菌等污染物的去除率一般可達(dá)90％以上，但是由于脫氮過(guò)程所需的好氧與厭氧環(huán)境的要求，對(duì)氮素的去除效率較低且不穩(wěn)定，對(duì)人工濕地脫氮效率的研究一直備受關(guān)注。

傳統(tǒng)的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方法受監(jiān)測(cè)頻率的限制，無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)水質(zhì)污染的變化過(guò)程，人工濕地在運(yùn)行過(guò)程中所發(fā)生的變化不能及時(shí)得到反饋，對(duì)人工濕地的調(diào)節(jié)應(yīng)用受到限制?，F(xiàn)有人工濕地系統(tǒng)對(duì)氮素的去除效率仍較低。

因此，需要開(kāi)發(fā)出對(duì)氮素去除效率更高的人工濕地污水處理系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)所述的對(duì)氮素的去除效率低的缺陷，提供一種硝化與反硝化脫氮過(guò)程實(shí)時(shí)控制管理的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)，提供的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控垂直流人工濕地系統(tǒng)中NH₄⁺-N、NO₃^--N 的濃度變化以及DO、pH和Eh等水質(zhì)狀況，在處理水質(zhì)較復(fù)雜多變的污水時(shí)能夠有所依據(jù)的及時(shí)針對(duì)反應(yīng)情況作出調(diào)節(jié)和應(yīng)對(duì)，提高對(duì)氮素污染物的去除效率，保持系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)處理污水的方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種硝化與反硝化脫氮過(guò)程實(shí)時(shí)控制管理的垂直流人工濕地污水處理系統(tǒng)，包括垂直流人工濕地子系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；

所述垂直流人工濕地子系統(tǒng)包括濕地基質(zhì)和濕地植物；所述垂直流人工濕地子系統(tǒng)設(shè)有與其底部連通且高于底部的出水高度可調(diào)節(jié)的出水口；

所述動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括設(shè)置于所述濕地基質(zhì)中部的檢測(cè)部件和與所述檢測(cè)部件電連接的分析部件。

垂直流人工濕地子系統(tǒng)中的濕地基質(zhì)可選用高性能的基質(zhì)，濕地植物可選用較強(qiáng)吸收轉(zhuǎn)化能力的植物。通過(guò)調(diào)節(jié)出水口的出水高度，可以人工改變垂直流人工濕地內(nèi)部?jī)?chǔ)水層高度。

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DDDAS)是為了解決對(duì)復(fù)雜動(dòng)態(tài)變化系統(tǒng)的模擬預(yù)測(cè)而建立起來(lái)的一個(gè)全新模式。DDDAS以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)運(yùn)作的方式，集模擬預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)測(cè)量、自動(dòng)反饋(軟件應(yīng)用)和控制管理于一體。通常一個(gè)DDDAS是由用戶控制、動(dòng)態(tài)運(yùn)算設(shè)施、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)收集設(shè)施、動(dòng)態(tài)可視設(shè)施4個(gè)部分組成的一個(gè)共生反饋控制系統(tǒng)。DDDAS目前在監(jiān)控領(lǐng)域(如藻類(lèi)暴發(fā)、溫室氣體、農(nóng)田灌溉和河流污染監(jiān)控方面)有所應(yīng)用，然而與污水處理技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用尚未有相關(guān)報(bào)道。

將DDDAS與垂直流人工濕地相結(jié)合，成功解決背景技術(shù)所述問(wèn)題，在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)，運(yùn)行穩(wěn)定，真實(shí)地反應(yīng)了水質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，實(shí)時(shí)追蹤硝化與反硝化脫氮過(guò)程。