[实用新型]处理低C/N污水好氧生物膜A2O工艺的实时控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，具体涉及一种处理低C/N污水好氧生物膜A²O工艺的实时控制装置。

背景技术

氮磷等营养元素的过量排放是导致水体“富营养化”的重要原因，它给工农业生产和人民生活构成了严重威胁。A²O作为最简单的同步脱氮除磷工艺，具有构造简单、HRT短、设计运行经验成熟、控制复杂性小和不易产生污泥膨胀等一系列优点，是我国城市污水厂的主体工艺。然而，A²O中的硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有机负荷、泥龄以及碳源需求上的矛盾，很难单一的生化系统中同时获得脱氮除磷的良好效果，阻碍着生物脱氮除磷技术的应用。碳源是影响污水处理比较重要的因素之一，而我国城市污水最明显的特征就是低C/N，这就要求将低C/N的生活污水进行深度的脱氮除磷。几乎所有的同步脱氮除磷工艺都是单污泥系统即硝化细菌、反硝化细菌和聚磷菌等不同生理习性微生物生活在同一个微生物环境中。对环境要求不相同的微生物生活在一起，无法保证它们能够在各自最适宜的环境下成长，这必定会影响处理效果。最明显的是聚磷菌和硝化细菌对污泥龄的不同要求使得脱氮和除磷形成对立的矛盾，往往成为单污泥系统同步脱氮除磷的效率不稳定、达标率低的主要原因。

针对A²O工艺所存在的缺陷，提出了处理低C/N污水好氧生物膜A²O工艺的实时控制装置，该工艺将生物填料放入到好氧段，其主要目的是有效的完成硝化作用。

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种处理低C/N污水好氧生物膜A²O(Floated aerobicbiofilm A²O system)工艺的实时控制装置，解决低C/N生活污水的深度脱氮除磷技术。

本实用新型的机理为：原水分两列同时进入预缺氧区和厌氧区，在预缺氧区，原水中的TOC被来自二沉池的回流污泥中的反硝化菌利用，反硝化菌以TOC为电子供体，以硝酸盐氮为电子受体，发生反硝化作用，硝酸盐氮转化为氮气，为污泥在厌氧区充分释磷提供条件；在厌氧区，聚磷菌利用原水中的挥发性脂肪酸(VFAs)合成内碳源PHAs并贮存于体内，同时释放大量的磷；混合液进入缺氧区，同时进入的还有来自好氧区末端的硝化液，反硝化菌以硝酸盐氮和亚硝酸盐氮为电子受体，以TOC为电子受体，反硝化脱氮；DPAOs以硝酸盐 和亚硝盐氮为电子受体，以PHAs为电子供体反硝化除磷，实现了“一碳两用”，节省了50％的TOC；混合液进入好氧区，好氧区的主要功能是好氧生物膜上的硝化菌将氨氮氧化为亚硝酸盐氮和硝酸盐氮、去除剩余的磷和剩余的TOC；好氧区出水混合液进入二沉池进行泥水分离。

本实用新型的技术方案：处理低C/N城市污水的好氧生物膜A²O工艺的实时控制装置由原水箱1、A²O反应器2、二沉池3、出水箱4、DO仪5、在线测试仪6、计算机7和过程控制器8构成。原水箱1经蠕动泵9分两列与预缺氧区11和厌氧区12连接，厌氧区12与缺氧区13连接，缺氧区13与好氧区14连接，好氧区14混合液出口端通过蠕动泵9与缺氧区13连接，好氧区14与二沉池3连接，二沉池3底部污泥出口端经蠕动泵9与预缺氧区11连接，剩余污泥从污泥排放口16排放；实时控制系统由DO仪5、在线测试仪(测试出水箱中氨氮浓度、亚硝态氮浓度、硝态氮浓度、 浓度和TOC浓度)、计算机7和过程控制器8构成；出水箱4中安装有在线测仪，DO仪和在线测试仪与计算机7连接，计算机7与过程控制器8连接，过程控制系器8与蠕动泵9及气泵10连接。

好氧生物膜旁流A²O工艺的实时控制方法，包括以下步骤：

1)原水经蠕动泵9从原水箱1分两列分别泵入A²O反应器2的预缺氧区11和厌氧区12，同时进入到预缺氧区11的还有来自二沉池3的回流污泥，在预缺氧区反硝化菌将回流污泥中携带的硝态氮去除，以免影响厌氧区的释磷作用，其进入到预缺氧区11和厌氧区12的旁流比例由实时控制系统调整(旁流比例为1∶9或2∶8或3∶7)。在厌氧区12，聚磷菌吸收原水中的有机物，并以PHAs的形式贮存在其生物体内，同时释放大量的磷。

2)厌氧区12的混合液进入缺氧区13，同时进入缺氧区13的还有来自好氧区14末端的硝化液，在此阶段完成的是反硝化作用及缺氧吸磷作用。

3)缺氧区13的混合液随后进入好氧区14，此阶段的主要作用是硝化作用，以及进一步吸收缺氧区没有吸完剩余的磷，同时去除2％～5％的有机物。