[发明专利]一种用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统

说明书

本发明实施例公开了一种用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统，通过反硝化系统、电控系统以及控制平台共同作用，反硝化系统包括多组并联的自养反硝化生物滤池，自养反硝化生物滤池的公共进水端与公共出水端均设有硝酸盐仪，每组自养反硝化生物滤池的进水端与出水端均设有自动阀，控制平台顺序连接所述电控系统及反硝化系统，控制平台内设有上位机，反硝化系统中设置变送器，电控系统连接反硝化系统，采集并控制元件信息并实现制动，变送器包括传感器及信号转换电路，根据传感器装置的反馈信息，控制平台通过逻辑关系确定反硝化生物滤池的工作过程，实现分组式工作方案，有效的减少脱氮载体的消耗，降低运行成本，提高处理效率。

技术领域

本发明实施例涉及反硝化反应装置的控制结构技术领域，具体涉及一种用于自养反硝化生物滤池的生态节能控制系统。

背景技术

水资源是人类赖以生存的重要资源，但是，近年来随着人口的大量增长和经济的迅速发展，特别是农业生产过程中农药、化肥的大量使用以及生活污水和工业废水的无序排放，使得大量硝酸盐进入地表及地下水体导致水中硝酸盐污染普遍存在并呈加剧趋势。长期饮用被硝酸盐污染的水容易导致高铁血红蛋白症以及＂蓝婴症＂等，其转化物还具＂三致＂风险，而且地表水的硝酸盐污染会引起水体的富营养化，恶化水质和生态环境，水中硝酸盐污染的治理刻不容缓。

为控制水体硝酸盐含量，确保水环境健康，世界各国均对水体中硝酸盐含量进行了严格规定。世界卫生组织(WHO)和美国环保署(EPA)规定饮用水中NO₃-N浓度不得超过10mg/L，即NO₃^-限值为44.3mg/L。欧洲规定饮用水NO₃^--N标准为11.3mg/L，即NO₃^-限值为50mg/L。2007年我国开始实施的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)，规定硝酸盐(以N计)最高限值为10mg/L(地下水源限制时为20mg/L)。

NO₃^--N在地下水中的背景值一般小于2mg/L，超过该值则表明地下水受到了人类活动的污染。我国依据地下水水质现状、地下水的用途及人体健康需要，根据《地下水质量标准》(GB/T14848-2017)将我国地下水以NO₃^--N为标准(以N计、毒理学指标)划分为五类：Ⅰ类≤2.0mg/L、Ⅱ类≤5.0mg/L、Ⅲ类≤20.0mg/L、Ⅳ≤30.0mg/L、Ⅴ类＞30.0mg/L。

目前污水厂一级A标准的TN出水浓度为15mg/L，是地表水V类水体TN限值(2mg/L)的7倍多。

我国对污水处理的排放要求越来越严苛，同时，各地方也都针对性的提出了严于国标的地方排放标准，因此污水处理厂相继进行提标改造。针对TN指标的去除，目前主要采用反硝化滤池工艺。

根据反硝化细菌所利用碳源的有机、无机性，反硝化滤池分为异养和自养反硝化滤池。异养型反硝化滤池应用已久，但因其运行时需要不断投加有机碳源(如乙酸、乙酸钠、甲醇等)，所以造成此工艺运行费用高昂、出水COD易超标。而作为新兴的脱氮工艺，自养反硝化滤池因其利用无机碳(CO₂、HCO^3-、CO₃^2-)作为碳源，以无机物(S、S^2-、H₂、S₂O₃^2-、Fe、Fe²⁺、NH₄⁺等)作为硝酸盐氮还原的电子供体完成微生物新陈代谢而脱氮。故其具有运行费用低廉、运行维护简单、出水指标优异等优点，并逐步被污水厂提标改造所采用。

自养反硝化滤池其核心设备为，采用硫/铁等无机物为主要原料做成的脱氮载体(滤料)。该载体(滤料)具有双重作用，既可以为自养微生物提供栖息繁殖的场所又可以为自养微生物提供所需的电子供体，故随着工艺运行，在TN去除的同时脱氮载体(滤料)也逐渐被消耗。