[发明专利]一种厌氧氨氧化工艺自动控制系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种厌氧氨氧化工艺自动控制系统及其方法。

背景技术

厌氧氨氧化是一种新型生物脱氮工艺，能够在厌氧条件下以氨为电子供体将亚硝酸盐还原为氮气，实现两种氮素污染物的同时脱除。相比于传统生物脱氮工艺，厌氧氨氧化具有脱氮效果好，无需氧气和外加有机碳源，运行成本低等优点，工业应用前景广阔。然而，实际废水中污染物浓度波动以及重金属等抑制物质的存在，成为厌氧氨氧化工艺长期高效稳定运行的障碍。氨氮、亚硝态氮和硝态氮等指标的测定步骤较为繁琐，不能及时反馈厌氧氨氧化工艺的运行情况。此外，亚硝酸盐在线传感器尚处于开发阶段，且亚硝酸盐在线监测系统复杂，较难推广。若出现厌氧氨氧化抑制问题而未能及时检出，进而采取有效措施进行过程调控，则厌氧氨氧化工艺的运行性能将会下降，而且工艺受扰后恢复耗时较长。相反，若厌氧氨氧化工艺脱氮性能良好而未增加进水负荷，厌氧氨氧化工艺潜能同样不能得到挖掘。由此，实现厌氧氨氧化工艺的在线监测和自动控制显得尤为必要。

根据厌氧氨氧化反应式，每去除1摩尔氨氮，大约消耗2.19摩尔的离子，使得厌氧氨氧化出水中电导率小于进水电导率。由此，进出水电导率变化可有效指示厌氧氨氧化反应进程，指示反应器承载负荷的饱和度。

发明内容

为有效解决目前厌氧氨氧工艺实时调控难和稳定性差的问题，本发明提出一种厌氧氨氧化工艺自动控制系统及其方法，通过测定厌氧氨氧化工艺进出水中电导率的变化，实现厌氧氨氧化工艺的在线监测，同时及时调控厌氧氨氧化工艺工况，进而实现厌氧氨氧化工艺的长期高效稳定运行。

本发明所述的一种厌氧氨氧化工艺自动控制系统，其特征在于：该系统包括反应器本体、流量监测装置、流量自动调节阀、带有控制面板的数据采集分析调控器、进水口电导率探头和出水口电导率探头；所述的流量自动调节阀经流量监测装置与所述的反应器本体相连；所述的进水口电导率探头和所述的出水口电导率探头分别置于所述的进水口和所述的出水口处；所述的数据采集分析调控器分别与所述的流量监测装置、流量自动调节阀、进水口电导率探头和出水口电导率探头相连。

利用本发明所述的自动控制系统采用的方法，步骤如下：

1）开启数据采集分析调控器，以进出水口处电导率作为输入变量，进水流量作为受控变量，以进出水电导率的差值Δκ为目标值，在数据采集分析调控器的控制面板上设定Δκ的上下限；

2）数据采集分析调控器控制进水口电导探头和出水口电导探头开始工作，并将实时检测的Δκ与步骤1）中设定的Δκ上下限进行比较，若实时检测的Δκ大于上限值，数据采集分析调控器控制流量自动调节阀自动增加进水流量；若Δκ小于下限值，流量自动调节阀自动减小进水流量。

本发明的有益效果是：①通过测定电导率可方便快捷地实现厌氧氨氧化工艺的在线监测；②该系统能够及时有效的调控厌氧氨氧化工艺工况，避免超负荷运行，有利于该工艺的长期高效稳定运行；③该自动控制系统操作简单，易于构建。

附图说明

图1是本发明的结构简图（箭头代表水流方向）。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明

参照附图：

实施例1本发明所述的一种厌氧氨氧化工艺自动控制系统包括反应器本体1、流量监测装置2、流量自动调节阀3、带有控制面板的数据采集分析调控器4、进水口电导率探头5和出水口电导率探头6；所述的流量自动调节阀3经流量监测装置2与所述的反应器本体1相连；所述的进水口电导率探头5和所述的出水口电导率探头6分别置于所述的反应器本体1的进水口11和出水口12处；所述的数据采集分析调控器4分别与所述的流量监测装置2、流量自动调节阀3、进水口电导率探头4和出水口电导率探头5相连。

实施例2利用实施例1所述的自动控制系统采用的方法，步骤如下：

1）开启数据采集分析调控器，以进出水口处电导率作为输入变量，进水流量作为受控变量，以Δκ为目标值，在数据采集分析调控器的控制面板上设定Δκ的上下限；

2）数据采集分析调控器控制进水口电导探头和出水口电导探头开始工作，并将实时检测的Δκ与步骤1）中设定的Δκ上下限进行比较，若实时检测的Δκ大于上限值，数据采集分析调控器控制流量自动调节阀自动增加进水流量；若Δκ小于下限值，流量自动调节阀自动减小进水流量。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。