[發明專利]一種基于pH調控DEAMOX系統反硝化程度與過程的方法及裝置

有效

• 申請號: 202110939212.6
• 申請日: 2021-08-16
• 公開（公告）號: CN113697947B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 彭永臻;劉騏語;李健偉;李夕耀
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28;C02F101/16
• 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

一種基于pH調控DEAMOX系統反硝化程度與過程的方法及裝置屬于活性污泥法污水處理技術領域。該方法包括，其一：在純生物膜DEAMOX系統中，pH呈現先上升后下降的趨勢，其pH峰值與亞硝峰值相對應，即能夠指示短程反硝化過程的結束；其二：在泥膜混合DEAMOX系統中，pH峰值增加至兩個，第一個峰值指示短程反硝化過程的結束，第二個峰值則指示全程反硝化的結束。本發明不僅可控制短程反硝化過程，且可控制全程反硝化過程。可對碳源如乙酸鈉的投加實現實時精準控制，可在最少碳源投加的條件下實現硝態氮的最大去除，對污水處理廠節能降耗具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種污水脫氮工藝的調控方法，屬于活性污泥法污水處理技術領域，適用于基于DEAMOX工藝污水處理廠的實時調控。

背景技術

傳統硝化反硝化工藝，依托于硝化菌和反硝化菌的生物代謝。硝化菌首先將污水中的氨氮轉化為硝酸鹽，然后反硝化菌將硝酸鹽轉化為氮氣，實現氮素從液態向氣態的移動，從而實現污水的脫氮處理。反硝化菌完成反硝化過程需要碳源的供給，然而我國城市污水碳氮比低的特點使碳源往往供不應求，即需要額外投加碳源，滿足出水達《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A排放標準。

厭氧氨氧化技術是一種新型的脫氮技術，自身無需曝氣和有機碳源，為自養脫氮提供了一個新的思路。厭氧氨氧化以亞硝為電子受體，完成氨氮的氧化。該工藝的關鍵在于穩定的亞硝酸鹽積累，故該工藝常常與短程硝化和短程反硝化技術相耦合，在節約能源方面具有巨大潛力。其中短程硝化/厭氧氨氧化工藝能夠實現完全的自養脫氮，其關鍵是短程硝化的穩定維持。目前短程硝化的啟動方法包括：高溫、FA/FNA抑制、短污泥齡、低DO控制等。其中最著名的是“氨谷點”實時控制法，即硝化過程中pH變化曲線呈現先下降后上升的趨勢，即會出現一個又下降轉至上升的“谷點”，可通過實時監測在氨谷點之前停止曝氣，防止亞硝轉化為硝酸鹽。短程反硝化厭氧氨氧化技術相較于短程硝化厭氧氨氧化技術，繞開了NOB抑制這一不確定因素，故能夠更為高效穩定的為厭氧氨氧化提供亞硝。然而目前該工藝研究較少，還未有有效的調控方法。

發明內容

本發明目的是提供一種基于pH調控DEAMOX系統反硝化程度與過程的方法及裝置。一方面，該裝置集短程反硝化厭氧氨氧化與全程反硝化技術于一SBR系統中，以部分厭氧氨氧化增強自養脫氮比例，在提高總無機氮去除率的同時減少碳源消耗；另一方面，該DEAMOX系統具有顯著的pH變化規律性：1)在純生物膜存在的條件下，pH呈現先上升后下降的趨勢，pH峰值與亞硝峰值點相對應，即能夠指示短程反硝化結束；2)在泥膜混合模式下，pH峰值增加至兩個，其中一個能夠指示短程反硝化結束點，第二個則能夠指示反硝化結束點。將該pH變化規律應用于實際污水處理廠調控，則可在pH峰值出現時停止投加碳源，調控短程反硝化過程，為厭氧氨氧化過程創造最有利的條件，實現最高自養脫氮貢獻。或在第二個峰值結束時停止投加碳源，實現碳源的精準投加避免碳源的浪費，使用最低的碳源投加實現最高的硝酸鹽去除效果。