[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN107010723B - 两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置 - Google Patents

两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107010723B
CN107010723B CN201710224885.7A CN201710224885A CN107010723B CN 107010723 B CN107010723 B CN 107010723B CN 201710224885 A CN201710224885 A CN 201710224885A CN 107010723 B CN107010723 B CN 107010723B
Authority
CN
China
Prior art keywords
time
water inlet
water
anaerobic
sbr reactor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710224885.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107010723A (zh
Inventor
彭永臻
姜浩
苗蕾
王众
张方斋
李夕耀
张琼
王淑莹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN201710224885.7A priority Critical patent/CN107010723B/zh
Publication of CN107010723A publication Critical patent/CN107010723A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107010723B publication Critical patent/CN107010723B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28Anaerobic digestion processes
    • C02F3/282Anaerobic digestion processes using anaerobic sequencing batch reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/303Nitrification and denitrification treatment characterised by the nitrification
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/30Aerobic and anaerobic processes
    • C02F3/302Nitrification and denitrification treatment
    • C02F3/307Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/22O2
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/44Time

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置涉及污水生物处理领域,可以解决垃圾渗滤液深度脱氮耗能高的问题。原水先于厌氧SBR反应器经厌氧消化初步降解有机物,反应时间由pH模糊控制。出水进入一体化SBR反应器,先预搅拌,进行反硝化及内碳源储存;随后曝气搅拌交替运行,形成若干单元,后续单元曝气时间较前置单元梯度缩短,曝气阶段去除可降解有机物同时进行短程硝化,搅拌阶段进行反硝化和厌氧氨氧化,从而实现深度脱氮。各单元搅拌及曝气采用时间精确控制、pH模糊控制和DO模糊控制,可准确判定短程硝化和厌氧氨氧化的反应终点,强化了以海绵填料为载体的厌氧氨氧化菌对环境的适应性。

Description

两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置
技术领域
本发明涉及污水生物处理领域,尤其是一种对垃圾渗滤液进行深度脱氮处理的装置及控制方法。
背景技术
进入“十三五”以来,我国经济不断发展,城市化进程加快,人民生活水平进一步提高,随之而来的是与日俱增的城市垃圾。现阶段,我国对于城市生活垃圾主要采用卫生填埋处理,然而由于填埋产生的垃圾渗滤液严重威胁我国的土壤环境和水环境,危及人类健康。
垃圾渗滤液按填埋场年龄可大致分为三大类:早期渗滤液,中期渗滤液和晚期渗滤液,其填埋场的场龄分别对应为小于5年,5年至10年和大于10年。早期渗滤液水质具有pH较低、BOD5/COD较高、可生化性较好和易于生物处理的特点,晚期垃圾渗滤液pH近中性、BOD5/COD较低、可生物降解有机物浓度较低且氨氮浓度较高。
鉴于垃圾渗滤液的特性,其处理既包含常规废水处理技术的共同之处,又明显带有其自身的特点。目前,渗滤液的主要处理方法有土地处理法、物化处理法和生物处理法。处理垃圾渗滤液的方法虽多种多样,各具优缺点,但采用单一工艺处理,出水水质往往很难令人满意,故须将处理工艺由单一化向多元化发展,通过工艺的适当组合,取长补短。在各种组合工艺中,生物组合工艺具有处理效果好、运行成本低等优点,是目前用得较多,也较为经济有效的方法。
目前,诸如厌氧氨氧化工艺等生物脱氮新工艺被广泛地报道。根据厌氧氨氧化反应的特点,厌氧氨氧化菌能够将氨氮和亚硝态氮转化为氮气。由于厌氧氨氧化菌属于厌氧自养菌,反应过程无需氧气和有机物,故可以节约曝气动力费以及大量的有机碳源,从而也大大减少了污水处理费用和基建费用,但是垃圾渗滤液中含有的大量有机物会对厌氧氨氧化菌产生不利影响,同时厌氧氨氧化反应会产生一定量的硝态氮,导致系统出水会有硝态氮的积累,影响系统的脱氮效率。这些都是厌氧氨氧化工艺应用急需解决的问题。
发明内容
针对上述技术的不足之处,本发明提供一种装置及控制方法,可以解决垃圾渗滤液深度脱氮难的问题。
本发明所要解决的重点技术问题是厌氧消化联合短程硝化、厌氧氨氧化及反硝化一体化对垃圾渗滤液深度脱氮的控制方法,包括:
A1,厌氧SBR反应器的进水过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统启动后,进水阀门厌氧和进水泵厌氧先后自动开启,将进水箱中的垃圾渗滤液泵入厌氧SBR反应器中,当厌氧SBR反应器的进水时间tASBR进水=5min时,进水泵厌氧和进水阀门厌氧先后自动关闭,进水阶段结束;
A2,进水结束后,搅拌器厌氧自动开启,厌氧SBR反应器进入搅拌阶段,即进行通过厌氧消化降解原水有机物的过程,搅拌阶段采用pH模糊控制,即通过pH测定仪厌氧实时测定系统pH,并将数值传输到计算机中,同时厌氧SBR反应器中的温度通过温度测定仪厌氧测定实时传输到计算机中,温度值作为维持反应器温度和控制加热棒厌氧启闭的控制参数,当pHn+1-pHn≥0(n为计算机所接收pH数值序列号)且持续时间t≥20min,搅拌器厌氧自动关闭,系统进入到沉淀过程;
A3,厌氧SBR反应器的沉淀过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当沉淀时间tASBR沉淀=1.0h时,系统开始排水,排水比为50%,排水时间由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,排水时,系统先后自动开启出水阀门厌氧和出水泵厌氧,处理后的渗滤液经出水管厌氧排入中间水箱,当厌氧SBR反应器的排水时间tASBR排水=5min时,出水泵厌氧和出水阀门厌氧先后自动关闭,排水阶段结束;
A4,排水结束后,系统自动进入下一个周期的A1。
B1,一体化SBR反应器的进水过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统启动后,进水阀门一体和进水泵一体先后自动开启,将中间水箱中的垃圾渗滤液泵入一体化SBR反应器中,当一体化SBR反应器的进水时间t一体化进水=1min时,进水泵一体和进水阀门一体先后自动关闭,进水阶段结束;
B2,进水结束后,搅拌器一体自动开启,一体化SBR反应器进入预搅拌阶段,即进行反硝化和内碳源的储存过程,搅拌过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当预搅拌时间t预搅拌=1.0h时,空气压缩机自动开启,进入到后续曝气和搅拌交替进行、曝气时间梯度变化的反应单元中;
B3,空气压缩机自动开启后,空气经过曝气管路和曝气头扩散到一体化SBR反应器中,在搅拌器一体的搅拌下,空气在一体化SBR反应器中与泥水混合物混合均匀。一体化SBR反应器中的pH值和DO值,通过pH测定仪一体和DO测定仪测定实时传输到计算机中,并以pH为依据控制每一反应单元搅拌时间及后续单元曝气时间,以DO为依据控制空气压缩机流量,同时一体化SBR反应器中的温度通过温度测定仪测定实时传输到计算机中,温度作为维持反应器温度和控制加热棒一体开关的控制参数;
B4,一体化SBR反应器预搅拌后首单元曝气时间,通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间,当首单元曝气时间t首单元曝气=2.0h时,空气压缩机自动关闭,搅拌继续进行,系统进入到首单元搅拌阶段;
B5,一体化SBR反应器预搅拌后首单元搅拌时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0(n为计算机所接收pH数值序列号)且持续时间t≥20min,空气压缩机自动开启,进行曝气,系统进入到第二单元曝气阶段;
B6,一体化SBR反应器的第二单元曝气时间,通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间,当第二单元曝气时间t第二单元曝气=1.5h时,空气压缩机自动关闭,搅拌继续进行,系统进入到第二单元搅拌阶段;
B7,一体化SBR反应器的第二单元搅拌时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0(n为计算机所接收pH数值序列号)且持续时间t≥20min,空气压缩机自动开启,进行曝气,系统进入到第三单元曝气阶段;
B8,一体化SBR反应器第三单元曝气时间及后续单元曝气时间采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0(n为计算机所接收pH数值序列号)且持续时间t≥20min且该单元曝气总时间t<1h,空气压缩机自动关闭,进入到第三单元搅拌阶段,同时系统识别在第三单元搅拌阶段结束后自动进入到末单元控制程序,否则当t曝气=1h时,空气压缩机自动关闭,进入到第三单元搅拌阶段,同时系统识别在第三单元搅拌阶段结束后自动进入下一个反应单元重复上述判定过程,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间。
B9,一体化SBR反应器的第三单元搅拌时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0(n为计算机所接收pH数值序列号)且持续时间t≥20min,空气压缩机自动开启,进行曝气,系统进入到末单元曝气阶段;
B10,一体化SBR反应器末单元曝气时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn=0(n为计算机所接收pH数值序列号),空气压缩机自动关闭,系统进入到末单元搅拌时间,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间。
B11,一体化SBR反应器末单元搅拌时间,采用时间控制和pH模糊控制相结合的方式:时间控制为通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当末单元搅拌时间t末单元搅拌≥3.0h时,搅拌器自动停止,进入到沉淀过程,同时,当pHn+1-pHn≥0(n为计算机所接收pH数值序列号)且持续时间t≥20min,搅拌器亦自动停止,进入到沉淀过程;
B12,一体化SBR反应器的沉淀时间,通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当沉淀时间t一体化沉淀=1.0h时,系统开始排水,排水比为10%,排水时间通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,排水时,系统先后自动开启出水阀门一体和出水泵一体,处理后的水经出水管排走,当一体化SBR反应器的排水时间t一体化排水=1min时,出水泵一体和出水阀门一体先后自动关闭,排水阶段结束;
B13,排水结束后,系统自动进入下一个周期的B1。
综上所述,本发明提供两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置,以城市垃圾渗滤液为研究对象,垃圾渗滤液首先进入到厌氧SBR反应器中进行厌氧消化,降解有机物,出水经过中间水箱进入一体化SBR反应器中进行预搅拌,利用进水中可降解有机物和上周期微生物分泌的有机物进行反硝化反应,同时还兼有将进水中可利用小分子有机物储存到微生物细胞内的功能。预搅拌结束后,系统进入到处理周期后续曝气和搅拌交替进行的反应单元,每一单元的曝气阶段进行短程硝化将氨氮转化为亚硝,同时去除微生物分泌的可降解有机物,每一单元的搅拌阶段,进水中的氨氮和曝气阶段产生的亚硝发生厌氧氨氧化反应,达到深度脱氮的目的。厌氧SBR系统进水COD为2600±100mg/L,出水COD为1800±100mg/L,去除率为31%,实现了对于原水中有机物的初步降解;一体化SBR系统进水总氮浓度为1600±100mg/L,出水氨氮和亚硝态氮均小于10mg/L,出水硝氮由于系统中的反硝化作用始终维持在8±1mg/L,总氮为25±3mg/L,在不外加碳源的条件下系统脱氮率超过98%。进水COD为1800±100mg/L,出水COD在1100±100mg/L,去除率为39%。整个系统在不添加任何有机碳源的条件下,实现了对垃圾渗滤液进行深度脱氮的目的。
附图说明
图1是本发明的两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理装置的结构示意图;
图2是本发明的两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理装置的控制方法中A1-A4的流程示意图;
图3是本发明的两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理装置的控制方法中B1-B13的流程示意图;
图4是本发明具体实施方式中一体化SBR反应器运行过程中典型周期的pH变化规律示意图;
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参照图1所示,本发明提供两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮装置的结构示意图。
进水管1与进水箱2连接,进水箱2通过进水泵厌氧3、进水阀门厌氧4和进水管厌氧5与厌氧SBR反应器6连接,厌氧SBR反应器6通过出水口厌氧13和出水管厌氧16与出水阀门厌氧14、出水泵厌氧15和中间水箱17连接。中间水箱17通过进水泵一体18、进水阀门一体19和进水管一体20与一体化SBR反应器21连接,一体化SBR反应器21通过出水口一体35和出水管一体38与出水阀门一体36和出水泵一体37连接。
在厌氧SBR反应器6内部设有搅拌器厌氧7、温度传感器厌氧10、pH传感器厌氧8和加热棒厌氧12;在一体化SBR反应器21内部设有搅拌器一体22、DO传感器27、温度传感器一体29、pH传感器一体31和加热棒一体33;同时一体化SBR反应器21内部还设有曝气头26,空气压缩机23与气体流量计25通过曝气管路24与曝气头26连接;同时一体化SBR反应器21上部设置圆形塑料网34。
温度传感器厌氧10、pH传感器厌氧8、DO传感器27、温度传感器一体29、pH传感器一体31通过数据线分别与温度测定仪厌氧11、pH测定仪厌氧9、DO测定仪28、温度测定仪一体30、pH测定仪一体32连接后与再与计算机39的数据信号输入接口40连接,计算机39通过数据信号输出接口与过程控制器42连接,过程控制器42的进水泵继电器厌氧、进水阀门继电器厌氧、出水阀门继电器厌氧、出水泵继电器厌氧、进水泵继电器一体、进水阀门继电器一体、出水阀门继电器一体、出水泵继电器一体、空气压缩机继电器、加热棒继电器厌氧、搅拌器继电器厌氧、加热棒继电器一体和搅拌器继电器一体分别与进水泵厌氧3、进水阀门厌氧4、出水阀门厌氧14、出水泵厌氧15、进水泵一体18、进水阀门一体19、出水阀门一体36、出水泵一体37、空气压缩机23、加热棒厌氧12、搅拌器厌氧7、加热棒一体33和搅拌器一体22连接。
下面结合实例对本发明中所述方案进一步介绍。以北京某垃圾填埋场的晚期垃圾渗滤液为研究对象,系统连续稳定运行了50天,获得了稳定的运行效果。
厌氧SBR反应器参数设定:系统进水方式为一次性进水,进水时间为5min,进水量为厌氧SBR反应器有效容积的50%,搅拌时间由进水水质通过pH模糊控制决定,沉淀时间为1h,排水时间为5min,排水比为50%,运行温度为28℃。
厌氧SBR反应器的性能:系统进水COD为2600±100mg/L,出水COD为1800±100mg/L,去除率为31%,实现了对于原水中有机物的初步降解。
一体化SBR反应器参数设定:系统进水方式为一次性进水,进水时间为1min,进水量为一体化SBR反应器有效容积的10%,预搅拌时间为1h,前两个反应单元曝气时间分别为为2.0h和1.5h,前两个反应单元搅拌时间由反应情况通过pH模糊控制决定;后续单元曝气时间由反应情况通过pH模糊控制决定,但不超过1h,后续单元搅拌时间由反应情况通过pH模糊控制决定;末单元曝气时间由反应情况通过pH模糊控制决定,末单元搅拌时间由反应情况通过pH模糊控制和时间控制共同决定,沉淀时间为1h,排水时间为1min,排水比为10%,运行温度为30℃。
一体化SBR反应器的性能:系统进水总氮浓度为1600±100mg/L,出水氨氮和亚硝态氮均小于10mg/L,出水硝氮由于系统中的反硝化作用始终维持在8±1mg/L,总氮为25±3mg/L,在不外加碳源的条件下系统脱氮率超过98%。进水COD为1800±100mg/L,出水COD在1100±100mg/L,去除率为39%。
进一步地,本发明的技术原理具体为:
厌氧SBR反应器进水可以为早期、中期或晚期垃圾渗滤液,进水后进行厌氧消化反应,对有机物进行降解,减轻一体化SBR反应器的曝气能耗,同时降低有机物对于一体化SBR反应器填料中厌氧氨氧化菌的冲击。
一体化SBR反应器进水为垃圾渗滤液,进水后首先进行预搅拌,絮体污泥中的反硝化菌利用进水中可降解有机物和上周期微生物所分泌的可降解有机物进行反硝化作用,将上周期排水后剩余的亚硝态氮及厌氧氨氧化产生的硝态氮去除,部分可降解有机物也储存到反硝化菌细胞内。预搅拌结束后进行曝气和搅拌交替的处理单元,在曝气阶段,絮体中的短程硝化菌利用系统中溶解氧,将氨氮转化为亚硝态氮,同时体系中的异养菌将微生物分泌的有机物去除;在搅拌阶段,填料中的厌氧氨氧化菌利用亚硝态氮和氨氮,进行厌氧氨氧化反应,将氨氮和亚硝态氮转化为硝态氮和氮气。同时整个过程中反硝化菌也利用储存的有机物和微生物所分泌的可降解有机物,通过反硝化作用去除部分硝态氮,最终实现氮素的深度去除。
本发明的优势在于:(1)pH模糊控制的应用使得厌氧SBR反应器能够准确判定降解各时期垃圾渗滤液有机物的反应终点,提高处理的效率;(2)预搅拌和后续曝气时间梯度变化的反应单元的应用及低溶解氧曝气的控制,为厌氧氨氧化菌提供了良好的生存环境,有利于其活性的发挥、维持与恢复,且厌氧氨氧化菌对环境适应性较强;(3)pH模糊控制和时间控制的结合应用,使得梯度曝气搅拌的反应单元得以实现,同时反应周期第三单元控制方法中对于第三单元结束后是否进入最后一个反应单元进行了精确判定,使得一体化SBR反应器可以适应不同时期的垃圾渗滤液,提高了一体化SBR系统脱氮过程对时间的利用率及处理的灵活性,节能而又高效;(4)一体化SBR系统中海绵填料的应用可以最大程度使厌氧氨氧化菌持留在反应器中,维持一定的污泥浓度,保证了污泥活性和处理效果;(5)整个反应系统中,短程硝化菌和厌氧氨氧化菌共存,利用渗滤液中原有的氨氮以及短程硝化产生的亚硝态氮,应用自养脱氮的厌氧氨氧化技术对垃圾渗滤液进行深度脱氮处理,不仅节约能源,且无需外加碳源便能脱除大部分总氮,大大减少了污水处理的处理费和基建费。
厌氧SBR系统进水COD为2600±100mg/L,出水COD为1800±100mg/L,去除率为31%,实现了对于原水中有机物的初步降解。一体化SBR系统进水总氮浓度为1600±100mg/L,出水氨氮和亚硝态氮均小于10mg/L,出水硝氮由于系统中的反硝化作用始终维持在8±1mg/L,总氮为25±3mg/L,在不外加碳源的条件下系统脱氮率超过98%。
整个系统通过在线DO传感器和在线pH传感器对整个处理过程实时监测控制,精确判断各阶段反应终点,节省反应时间和能耗。整个处理过程由时间控制系统和pH模糊控制系统协同完成,管理操作方便,运行费用较低,同时系统耐冲击负荷且不易产生污泥膨胀,解决了垃圾渗滤液深度脱氮难度大、耗能高和投资多的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮的方法,应用如下装置:
进水管(1)与进水箱(2)连接,进水箱(2)通过进水泵厌氧(3)、进水阀门厌氧(4)和进水管厌氧(5)与厌氧SBR反应器(6)连接,厌氧SBR反应器(6)通过出水口厌氧(13)和出水管厌氧(16)与出水阀门厌氧(14)、出水泵厌氧(15)和中间水箱(17)连接;中间水箱(17)通过进水泵一体(18)、进水阀门一体(19)和进水管一体(20)与一体化SBR反应器(21)连接,一体化SBR反应器(21)通过出水口一体(35)和出水管一体(38)与出水阀门一体(36)和出水泵一体(37)连接;
在厌氧SBR反应器(6)内部设有搅拌器厌氧(7)、温度传感器厌氧(10)、pH传感器厌氧(8)和加热棒厌氧(12);在一体化SBR反应器(21)内部设有搅拌器一体(22)、DO传感器(27)、温度传感器一体(29)、pH传感器一体(31)和加热棒一体(33);同时一体化SBR反应器(21)内部还设有曝气头(26),空气压缩机(23)与气体流量计(25)通过曝气管路(24)与曝气头(26)连接;同时一体化SBR反应器(21)上部设置圆形塑料网(34);
温度传感器厌氧(10)、pH传感器厌氧(8)、DO传感器(27)、温度传感器一体(29)、pH传感器一体(31)通过数据线分别与温度测定仪厌氧(11)、pH测定仪厌氧(9)、DO测定仪(28)、温度测定仪一体(30)、pH测定仪一体(32)连接后与再与计算机(39)的数据信号输入接口(40)连接,计算机(39)通过数据信号输出接口与过程控制器(42)连接,过程控制器(42)的进水泵继电器厌氧、进水阀门继电器厌氧、出水阀门继电器厌氧、出水泵继电器厌氧、进水泵继电器一体、进水阀门继电器一体、出水阀门继电器一体、出水泵继电器一体、空气压缩机继电器、加热棒继电器厌氧、搅拌器继电器厌氧、加热棒继电器一体和搅拌器继电器一体分别与进水泵厌氧(3)、进水阀门厌氧(4)、出水阀门厌氧(14)、出水泵厌氧(15)、进水泵一体(18)、进水阀门一体(19)、出水阀门一体(36)、出水泵一体(37)、空气压缩机(23)、加热棒厌氧(12)、搅拌器厌氧(7)、加热棒一体(33)和搅拌器一体(22)连接,
其特征在于,步骤如下:
A1,厌氧SBR反应器的进水过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统启动后,进水阀门厌氧和进水泵厌氧先后自动开启,将进水箱中的垃圾渗滤液泵入厌氧SBR反应器中,当厌氧SBR反应器的进水时间tASBR进水=5min时,进水泵厌氧和进水阀门厌氧先后自动关闭,进水阶段结束;
A2,进水结束后,搅拌器厌氧自动开启,厌氧SBR反应器进入搅拌阶段,即进行通过厌氧消化降解原水有机物的过程,搅拌阶段采用pH模糊控制,即通过pH测定仪厌氧实时测定系统pH,并将数值传输到计算机中,同时厌氧SBR反应器中的温度通过温度测定仪厌氧测定实时传输到计算机中,温度值作为维持反应器温度和控制加热棒厌氧启闭的控制参数,当pHn+1-pHn≥0且持续时间t≥20min,n为计算机所接收pH数值序列号,搅拌器厌氧自动关闭,系统进入到沉淀过程;
A3,厌氧SBR反应器的沉淀过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当沉淀时间tASBR沉淀=1.0h时,系统开始排水,排水比为50%,排水时间由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,排水时,系统先后自动开启出水阀门厌氧和出水泵厌氧,处理后的渗滤液经出水管厌氧排入中间水箱,当厌氧SBR反应器的排水时间tASBR排水=5min时,出水泵厌氧和出水阀门厌氧先后自动关闭,排水阶段结束;
A4,排水结束后,系统自动进入下一个周期的A1;
B1,一体化SBR反应器的进水过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统启动后,进水阀门一体和进水泵一体先后自动开启,将中间水箱中的垃圾渗滤液泵入一体化SBR反应器中,当一体化SBR反应器的进水时间t一体化进水=1min时,进水泵一体和进水阀门一体先后自动关闭,进水阶段结束;
B2,进水结束后,搅拌器一体自动开启,一体化SBR反应器进入预搅拌阶段,即进行反硝化和内碳源的储存过程,搅拌过程由实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当预搅拌时间t预搅拌=1.0h时,空气压缩机自动开启,进入到后续曝气和搅拌交替进行、曝气时间梯度变化的反应单元中;
B3,空气压缩机自动开启后,空气经过曝气管路和曝气头扩散到一体化SBR反应器中,在搅拌器一体的搅拌下,空气在一体化SBR反应器中与泥水混合物混合均匀;一体化SBR反应器中的pH值和DO值,通过pH测定仪一体和DO测定仪测定实时传输到计算机中,并以pH为依据控制每一反应单元搅拌时间及后续单元曝气时间,以DO为依据控制空气压缩机流量,同时一体化SBR反应器中的温度通过温度测定仪测定实时传输到计算机中,温度作为维持一体化SBR反应器温度和控制加热棒一体开关的控制参数;
B4,一体化SBR反应器预搅拌后首单元曝气时间,通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间,当首单元曝气时间t首单元曝气=2.0h时,空气压缩机自动关闭,搅拌继续进行,系统进入到首单元搅拌阶段;
B5,一体化SBR反应器预搅拌后首单元搅拌时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0且持续时间t≥20min,空气压缩机自动开启,进行曝气,系统进入到第二单元曝气阶段;
B6,一体化SBR反应器的第二单元曝气时间,通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间,当第二单元曝气时间t第二单元曝气=1.5h时,空气压缩机自动关闭,搅拌继续进行,系统进入到第二单元搅拌阶段;
B7,一体化SBR反应器的第二单元搅拌时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0且持续时间t≥20min,n为计算机所接收pH数值序列号,空气压缩机自动开启,进行曝气,系统进入到第三单元曝气阶段;
B8,一体化SBR反应器第三单元曝气时间及后续单元曝气时间采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0且持续时间t≥20min且该单元曝气总时间t<1h,n为计算机所接收pH数值序列号,以下同;空气压缩机自动关闭,进入到第三单元搅拌阶段,同时系统识别在第三单元搅拌阶段结束后自动进入到末单元控制程序,否则当第三单元曝气时间到达1h时,空气压缩机自动关闭,进入到第三单元搅拌阶段,同时系统识别在第三单元搅拌阶段结束后自动进入下一个反应单元重复上述判定过程,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间;
B9,一体化SBR反应器的第三单元搅拌时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn≥0且持续时间t≥20min,空气压缩机自动开启,进行曝气,系统进入到末单元曝气阶段;
B10,一体化SBR反应器末单元曝气时间,采用pH模糊控制,即当pHn+1-pHn=0,空气压缩机自动关闭,系统进入到末单元搅拌时间,系统中DO值通过溶解氧测定仪测定实时传输到计算机中,当DO<0.5mg/L时,过程控制器控制空气压缩机增大气体流量,当DO>1.2mg/L,过程控制器控制空气压缩机减小气体流量,使系统DO控制在0.5至1.2mg/L之间;
B11,一体化SBR反应器末单元搅拌时间,采用时间控制和pH模糊控制相结合的方式:时间控制为通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当末单元搅拌时间t末单元搅拌≥3.0h时,搅拌器自动停止,进入到沉淀过程,同时,当pHn+1-pHn≥0且持续时间t≥20min,搅拌器亦自动停止,进入到沉淀过程;
B12,一体化SBR反应器的沉淀时间,通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,当沉淀时间t一体化沉淀=1.0h时,系统开始排水,排水比为10%,排水时间通过实时控制系统中的时间控制器进行实时计时控制,排水时,系统先后自动开启出水阀门一体和出水泵一体,处理后的水经出水管排走,当一体化SBR反应器的排水时间t一体化排水=1min时,出水泵一体和出水阀门一体先后自动关闭,排水阶段结束;
B13,排水结束后,系统自动进入下一个周期的B1。
CN201710224885.7A 2017-04-07 2017-04-07 两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置 Active CN107010723B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710224885.7A CN107010723B (zh) 2017-04-07 2017-04-07 两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710224885.7A CN107010723B (zh) 2017-04-07 2017-04-07 两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107010723A CN107010723A (zh) 2017-08-04
CN107010723B true CN107010723B (zh) 2021-02-02

Family

ID=59446764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710224885.7A Active CN107010723B (zh) 2017-04-07 2017-04-07 两级厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮控制方法与装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107010723B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108358309A (zh) * 2017-11-01 2018-08-03 中国科学院城市环境研究所 一种提高反硝化厌氧甲烷氧化微生物运行稳定性的方法
CN112321066A (zh) * 2020-10-13 2021-02-05 农业部沼气科学研究所 一种基于两级sbr的高氮高浓度有机废水的处理工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6616844B2 (en) * 2000-10-13 2003-09-09 Korea Institute Of Science And Technology Method for treating high-concentrated organic wastewater using bio-maker
CN102502965A (zh) * 2011-11-29 2012-06-20 北京工业大学 一种早期垃圾渗滤液生物处理工艺的控制方法和装置
CN103011507A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 北京工业大学 短程硝化联合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理的控制方法及装置
CN103833185A (zh) * 2014-03-10 2014-06-04 北京工业大学 基于能量回收的垃圾渗滤液自养脱氮方法
CN104649518A (zh) * 2015-02-08 2015-05-27 北京工业大学 一种生物法处理硝酸铵废水的装置与方法
CN105481190A (zh) * 2016-01-16 2016-04-13 北京工业大学 反硝化除磷耦合短程硝化联合厌氧氨氧化进行深度脱氮除磷处理的控制方法及装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6616844B2 (en) * 2000-10-13 2003-09-09 Korea Institute Of Science And Technology Method for treating high-concentrated organic wastewater using bio-maker
CN102502965A (zh) * 2011-11-29 2012-06-20 北京工业大学 一种早期垃圾渗滤液生物处理工艺的控制方法和装置
CN103011507A (zh) * 2012-12-12 2013-04-03 北京工业大学 短程硝化联合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理的控制方法及装置
CN103833185A (zh) * 2014-03-10 2014-06-04 北京工业大学 基于能量回收的垃圾渗滤液自养脱氮方法
CN104649518A (zh) * 2015-02-08 2015-05-27 北京工业大学 一种生物法处理硝酸铵废水的装置与方法
CN105481190A (zh) * 2016-01-16 2016-04-13 北京工业大学 反硝化除磷耦合短程硝化联合厌氧氨氧化进行深度脱氮除磷处理的控制方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN107010723A (zh) 2017-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105461178B (zh) 短程硝化‑厌氧氨氧化后接短程反硝化‑厌氧氨氧化处理城市污水的系统和方法
CN103539317B (zh) 反硝化脱氮除磷处理高氨氮厌氧氨氧化出水和生活污水的装置和方法
CN109721156B (zh) 间歇曝气一体化/短程反硝化-厌氧氨氧化处理晚期垃圾渗滤液的装置与方法
CN102583885B (zh) 三段式短程硝化/厌氧氨氧化处理城市污水的工艺和方法
CN108439595A (zh) 利用污泥发酵物实现污水部分短程硝化-Anammox/反硝化的方法
CN103011507B (zh) 短程硝化联合厌氧氨氧化对垃圾渗滤液深度脱氮处理的控制方法及装置
CN108217950A (zh) Fna强化污泥发酵及实现污水短程脱氮除磷的装置和方法
CN104370422B (zh) 一种短程反硝化除磷耦合厌氧氨氧化的方法
CN105217882B (zh) 好氧吸磷与半短程硝化耦合厌氧氨氧化双颗粒污泥系统深度脱氮除磷的方法
CN104193003A (zh) 富集聚磷菌的厌氧/好氧sndpr系统处理低cn比生活污水的工艺
CN105481190B (zh) 反硝化除磷耦合短程硝化联合厌氧氨氧化进行深度脱氮除磷处理的控制方法及装置
CN103936151A (zh) 一种低碳源城市污水高效脱氮除磷的装置及方法
CN102583745B (zh) 改良型循环式活性污泥法原位剩余污泥减量控制方法
CN107285465B (zh) 多段排水式同步短程硝化反硝化除磷并联厌氧氨氧化处理低碳污水的装置和方法
CN110002587B (zh) 一种分段排水式短程硝化并联厌氧氨氧化反硝化除磷耦合内源反硝化的装置和方法
CN113896324B (zh) 以超高no2-积累率实现中试规模低温城市污水短程硝化快速启动并稳定维持的方法
CN105036334A (zh) 多次进水sbr充分利用原水碳源处理城市生活污水的装置和方法
CN112250175A (zh) 一体化短程硝化-厌氧氨氧化耦合内源短程反硝化实现城市污水深度脱氮的装置和方法
CN107298484B (zh) 利用氨氮提高城市污水脱氮效率的sbr深度脱氮方法
CN107032497B (zh) 提前停止硝化进程的sbr深度脱氮在线控制方法
CN113233592B (zh) 一种实现晚期垃圾渗滤液与生活污水同步深度脱氮除碳的处理装置与方法
CN113716693A (zh) 一种基于厌氧-好氧-缺氧运行对垃圾渗滤液深度脱氮的装置与方法
CN113233593A (zh) 污水处理工艺及污水处理装置
CN103382051B (zh) 一种强化低温生物硝化效果的装置与方法
CN107324497B (zh) 一种耦合反硝化Canon工艺处理猪场沼液的启动方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant