[发明专利]一种序批式厌氧氨氧化系统的实时控制方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理中间歇式活性污泥法的应用领域，详细的，是一种对序批式厌氧氨氧化系统的实时控制方法

背景技术

随着水污染问题对环境影响的加重，污水的排放标准也日趋严格，目前我国新的污水排放标准规定总氮浓度一级排放标准为不超过15mg/L。目前污水处理厂主要采用的生物脱氮工艺为硝化—反硝化工艺，为了实现NH₄⁺-N的转化，硝化过程中需要充足的曝气量来维持氨氧化细菌和亚硝酸盐氧化菌的活性。在反硝化过程中需要提供充足的外加碳源作为电子供体使反硝化菌进行反硝化，从而实现低C/N比生活污水中总氮的去除。这样不但增加了额外设施和处理成本，还会造成污泥产量增大，难以保证低C/N废水的脱氮效率。因此，如何降低成本和提高总氮去除率成为处理低C/N污水所面临的主要问题。近年来，随着新的生物脱氮途径的发现，厌氧氨氧化技术作为高效低耗的生物脱氮工艺脱颖而出，在实践应用方面也取得了很大的进展。

厌氧氨氧化反应方程式为NH₄⁺+1.32NO₂^-+0.066HCO₃^-+0.13H⁺→1.02N₂+0.26NO₃^-+0.066CH₂O_0.5N_0.15+2.03H₂O，在缺氧条件下厌氧氨氧化菌以NO₂^--N为电子受体，NH₄⁺-N为电子供体进行厌氧氨氧化反应，无需曝气和外加碳源。因此该工艺能够降低能耗和运行费用。

目前普遍的序批式厌氧氨氧化系统均为根据一定的原水浓度确定固定的反应周期，而当序批式厌氧氨氧化系统的进水浓度低于特定浓度或厌氧氨氧化污泥活性提高时，该系统处理出水达到国家排放标准所需要的反应周期时间比固定的反应周期时间短，而导致该系统在某段时间内并未进行污水总氮的去处，不但减少了该系统的处理量，而且造成了资源和能源的浪费；当序批式厌氧氨氧化系统的进水浓度高于此特定浓度或该系统的厌氧氨氧化污泥活性低时，该系统处理出水达到国家排放标准所需要的反应周期时间比固定的反应周期时间长，而导致在固定的反应周期内序批式厌氧氨氧化系统并未完成污水的总氮去除，造成该系统的出水水质不达标。此外若该系统并未反应完全，在静置沉淀阶段，由于厌氧氨氧化反应产生大量的氮气，使得厌氧氨氧化污泥不易沉淀，在排水阶段容易造成厌氧氨氧化污泥的流失，从而进一步导致下一周期该系统中厌氧氨氧化污泥量的减少。本发明针对由于进水水质多变、厌氧氨氧化污泥活性不稳定，而造成的反应器出水不达标或反应器运行不合理等问题。以pH、Cond和ORP为监测对象，通过这三个控制参数对当前系统的运行情况进行判断，在进水水质不稳定和厌氧氨氧化污泥活性不稳定的时候，对序批式厌氧氨氧化系统进行合理的调控，既达到反应器的合理运行又保证稳定的出水水质。

发明内容

由于进水水质和处理状况的不稳定，对以固定周期运行的间歇式活性污泥法厌氧氨氧化系统进行实时控制和在线监测。本发明的目的是以pH、Cond、ORP为监测对象提供一种判断厌氧氨氧化反应进程的方法，通过监测对象的特征点来判断厌氧氨氧化反应系统的运行情况，结束后立即进入下一个周期，从而达到反应器的合理运行。对于以固定周期为反应时间的系统所出现的由于污泥活性差而导致的出水水质不达标的问题，通过本发明的实时控制和监测系统可以很好地解决，保证稳定的出水水质。具体操作步骤是：

1)原水由原水箱经过原水泵进入序批式反应器，进水结束后搅拌器开始搅拌，加热控制器开始加热，进行厌氧氨氧化反应。搅拌器转速设置为30r/min，从而避免转速过快而导致水中的溶解氧增加，加热控制器加热温度为30～35℃，避免温度过高或过低对厌氧氨氧化活性造成影响。