[發(fā)明專利]一種AOA+MABR耦合工藝的碳源投加優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110279946.6
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113023889B
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭琬琳;于弢;薛曉飛;李凌云;穆永杰;張麗麗;曹天宇
• 申請（專利權(quán)）人: 北控水務(wù)（中國）投資有限公司
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/12;C02F3/28
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發(fā)明公開了一種AOA+MABR耦合工藝的碳源投加優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法，MABR膜組件布置于AOA工藝的好氧池與缺氧池之間，包括在線監(jiān)測系統(tǒng)、內(nèi)碳源投加系統(tǒng)、外碳源投加系統(tǒng)、污泥外回流系統(tǒng)以及碳源投加PLC控制系統(tǒng)。本發(fā)明在原有AOA工藝的基礎(chǔ)上耦合MABR池，采用分段補(bǔ)給內(nèi)碳源的方式，實(shí)現(xiàn)內(nèi)碳源的優(yōu)化利用；由于MABR膜組件能夠?qū)崿F(xiàn)同步硝化反硝化的作用，好氧池和缺氧池占地面積縮小；分別為MABR池和缺氧池提供內(nèi)碳源和外碳源的優(yōu)化投加量，能夠優(yōu)化生化池的脫氮效果；聯(lián)合優(yōu)化控制內(nèi)碳源與外碳源，通過簡單易行的操作，降低污水廠外碳源物耗成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)與降低物耗控制領(lǐng)域，具體涉及一種AOA+MABR耦合工藝的碳源投加優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

AOA工藝(厭氧-好氧-缺氧工藝)在傳統(tǒng)AAO工藝的基礎(chǔ)上，將缺氧池后置于好氧池，取消了硝化液回流，同時二沉池污泥進(jìn)行雙回流，即回流至厭氧區(qū)作為污泥外回流；回流至缺氧區(qū)，利用二沉池污泥發(fā)酵產(chǎn)生的內(nèi)碳源作為反硝化碳源。MABR(Membrane AeratedBiofilm Reactor，即膜曝氣生物膜反應(yīng)器)工藝通過無泡曝氣的方式將氧氣直接輸送至生物膜，提升了氧利用率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)同步硝化反硝化過程。將MABR置于AOA工藝的好氧池和缺氧池之間進(jìn)行工藝耦合，同時將二沉池污泥回流至厭氧池、MABR池及缺氧池，能夠減小好氧池容積，并進(jìn)一步提升碳源利用效率和氧氣利用效率。但目前許多污水處理廠進(jìn)水C/N比普遍偏低，碳源不足，僅僅靠內(nèi)碳源可能不能滿足脫氮需求，因此需要投加外碳源。但如何控制AOA+MABR耦合工藝系統(tǒng)中內(nèi)碳源與外碳源之間的平衡利用是亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種AOA+MABR耦合工藝的碳源投加優(yōu)化控制系統(tǒng)及方法。針對污水處理廠進(jìn)水C/N比偏低，AOA污泥雙回流工藝存在內(nèi)碳源不能滿足反硝化脫氮需求的可能，在AOA工藝的好氧池和缺氧池之間耦合MABR工藝，實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化，以提升碳源利用率。為了更有效地利用污水處理系統(tǒng)的內(nèi)碳源以及降低外碳源投加量，本發(fā)明旨在優(yōu)化污水處理工藝的內(nèi)碳源利用及外碳源投加系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)碳源利用的最優(yōu)化和碳源投加的減量化，從而降低污水處理廠的碳足跡。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

一種AOA+MABR耦合工藝的碳源投加優(yōu)化控制系統(tǒng)，其特征在于MABR膜組件布置于AOA工藝的好氧池與缺氧池之間，包括在線監(jiān)測系統(tǒng)、內(nèi)碳源投加系統(tǒng)、外碳源投加系統(tǒng)、污泥外回流系統(tǒng)以及碳源投加PLC控制系統(tǒng)。

在線監(jiān)測系統(tǒng)包括流量測量儀、COD分析儀、總氮分析儀、NO₃-N分析儀和污泥濃度分析儀。其中，生化池進(jìn)水端布置進(jìn)水流量測量儀、COD分析儀和總氮分析儀；MABR池前端布置COD分析儀和NO₃-N分析儀，中段布置污泥濃度分析儀；缺氧池前端布置COD分析儀和NO₃-N分析儀，末端布置COD分析儀和NO₃-N分析儀。在線監(jiān)測系統(tǒng)的儀表均通過電氣與碳源投加PLC系統(tǒng)連接。

內(nèi)碳源投加系統(tǒng)包括污泥回流泵、內(nèi)碳源污泥回流管路、流量計和自動控制閥門。其中，內(nèi)碳源污泥回流管路從二沉池底部穿出，分別至MABR池前端和缺氧池前端；內(nèi)碳源污泥回流管路上設(shè)置有第二污泥回流泵(即內(nèi)碳源投加泵)，各有一套流量計和自動控制閥分別布置在回流至MABR池和缺氧池的內(nèi)碳源污泥回流管路上。生化池進(jìn)水、MABR池、缺氧池的在線監(jiān)測系統(tǒng)與碳源投加PLC控制系統(tǒng)連接，第二污泥回流泵、流量計、自動控制閥均與碳源投加PLC控制系統(tǒng)連接。

外碳源投加系統(tǒng)包括外碳源儲存罐、外碳源投加管路、外碳源投加泵、流量計和自動控制閥門。其中，外碳源投加管路從外碳源儲存罐分別至MABR池前端和缺氧池前端，兩條管路分支上分別布置有外碳源投加泵、流量計和自動控制閥門。生化池進(jìn)水、MABR池、缺氧池的在線監(jiān)測系統(tǒng)與碳源投加PLC控制系統(tǒng)連接，外碳源投加管路上的外碳源投加泵、流量計、自動控制閥門均與碳源投加PLC控制系統(tǒng)連接。