[发明专利]低温条件下SBR法短程深度脱氮的快速启动方法有效

专利信息
申请号: 201010579890.8 申请日: 2010-12-03
公开(公告)号: CN102079609A 公开(公告)日: 2011-06-01
发明(设计)人: 王淑莹;顾升波;杨培 申请(专利权)人: 北京工业大学
主分类号: C02F9/14 分类号: C02F9/14;C02F3/30
代理公司: 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人: 刘萍
地址: 100124 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 低温 条件下 sbr 短程 深度 快速 启动 方法
【说明书】:

技术领域:

发明涉及一种含氮废水生物处理工艺的快速启动方法,尤其是能够在低温条件下快速启动短程深度脱氮工艺的方法,适用于寒冷地区含氮工业废水处理和生活污水深度处理。

背景技术

随着经济的飞速发展和环保认识的提高,我国在水污染治理方面投入大量的人力和物力,但是水体富营养化的现状不仅没有改善,而且有日益恶化的趋势。水体中的氮、磷超标是引起水体富营养化的主要原因。生物硝化反硝化是目前最经济实用的污水脱氮方法。传统脱氮工艺分为硝化和反硝化两个过程,其中硝化过程分两步进行,第一步是氨氧化菌(AOB)将氨氮氧化为亚硝酸盐;第二步是亚硝酸盐氧化菌(NOB)将亚硝酸盐转化为硝酸盐;反硝化过程是在缺氧和存在有机碳源条件下,反硝化菌将硝酸盐和亚硝酸盐还原成氮气。短程生物脱氮技术是一项非常有前景的生物脱氮技术,该技术核心内容就是将传统生物硝化反应控制在第一步氨氧化阶段,而后直接进行反硝化反应。相对传统生物脱氮工艺来说,短程生物脱氮工艺不但节省了25%的供氧量,而且节省了40%的有机碳源。短程生物脱氮工艺的实现有利于提高脱氮性能、节能降耗。

作为活性污泥生长的影响因子,温度是生物脱氮工艺的关键运行参数。在一定温度范围内,活性污泥微生物的活性与温度成正相关关系。一般来说,随着温度的降低,微生物活性减弱,对于污水生物处理脱氮系统,硝化菌进行硝化反应的温度范围为5~35℃,其中最佳温度范围为25~35℃。城市污水处理厂的水温一般在11~28℃左右,即使在北方地区污水处理厂冬季的水温也不会低于10℃。现有的研究表明较低的温度对短程生物脱氮的维持和稳定极为不利,在低温条件下启动短程生物脱氮更是难以实现。目前国际上普遍认为实现短程生物脱氮的最佳温度在30~33℃,最低的启动温度也不应低于20℃。

现今的城市污水处理厂在冬季低温或者温度波动的条件下经常出现脱氮性能变差甚至发生硝化作用完全受抑制的情况。城市污水处理厂在冬季低温条件下维持稳定的硝化性能都是存在很大的困难,更不用说在低温条件下成功启动短程脱氮工艺。北方寒冷地区冬季持续时间相对较长,城市污水处理厂长时间处于低温(10~17℃)条件下,因此如何在低温条件下快速启动短程深度脱氮具有重要的应用前景和理论意义。特别是对新建的污水处理厂来说,如果启动调试阶段处于水温低的条件,那么低温对污水处理厂成功启动是一个巨大的挑战。

SBR工艺又称为间歇式活性污泥法,是一种常规的应用广泛的活性污泥法生物处理工艺。SBR工艺具有运行方式灵活、可控性好等优点,因此是研究短程深度脱氮快速启动和维持的最佳工艺。

发明内容:

本发明的目的在于解决低温条件下难于实现短程硝化工艺的难题,提供一种低温条件下快速启动SBR短程深度脱氮工艺的方法。

本发明所提供的方法通过采用实时控制的方法快速启动SBR短程深度脱氮工艺,同时通过排泥逐步淘汰亚硝酸氧化细菌,优化反应系统内微生物种群结构,实现低温条件下短程深度脱氮的快速启动。

本发明采用的装置包括反应器系统和自动控制系统(见图1);

反应器系统依次包括水箱1、水泵2、SBR反应器4、加药泵8、加药桶18、鼓风机6、曝气头7、搅拌器5、滗水器9;

自动控制系统包括溶解氧传感器15、pH传感器16、温度传感器17、数据采集装置12、可编程实时控制器13、变频器11和计算机14,数据采集装置12采集的信号,通过数据总线输入到可编程实时控制器13中进行处理,由可编程实时控制器13发出的控制指令通过输出总线控制鼓风机6;变频器11连接溶解氧传感器15、鼓风机6和数据采集装置12,,数据采集装置连接可编程实时控制器13;可编程实时控制器13连接计算机14;

其特征在于,包括以下步骤(如图2所示):

I进水根据进水量和水泵的流量计算具体进水时间,并通过可编程实时控制器(PLC)对定时器进行设定具体的进水时间,启动进水泵将废水加入SBR反应器,启动进水泵的同时开启搅拌器,当达到预先设定的进水时间后,关闭进水泵,进入下一步工序;

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