[发明专利]一种调整生化系统好氧池/段曝气风量的方法

说明书

本发明公开了一种调整生化系统好氧池/段曝气风量的方法，具体是在生化系统前或者水解酸化池出水测试上清液化学需氧量COD、总磷TP、凯氏氮TKN和总氮TN的浓度，二沉池工艺中二沉池出水COD浓度、或者MBR工艺中膜池上清液的COD浓度，根据出水需要达到的TP和TN的浓度，利用本发明提出的风量计算公式计算出生化系统好氧池需要的曝气风量，得到的风量数值和风机在运行的风量对比以调整曝气风机的运行风量；接着提出了根据曝气风机稳定运行状态下的风机出口压力计的数值和好氧池面的曝气是否均匀评估好氧池微孔曝气头的运行情况以避免微孔曝气头发生严重堵塞或者破裂漏气而浪费风机的能耗；根据好氧池/段不同点检测上清液COD浓度、上清液氨氮浓度和DO浓度进一步评估和优化风机的风量。

技术领域

本发明涉及污水处理，尤其是一种调整生化系统好氧池/段曝气风量的方法。

背景技术

生化处理是污水处理中的重要步骤，生化处理一般是为了去除COD和生物脱氮除磷。生化处理工艺上会有厌氧池/段、缺氧池/段、好氧池/段和水解酸化池中的几种或者组合。其中水解酸化池主要是应用在难降解工业废水处理，目的是提高进水COD的可生化性。厌氧池/段主要是为了生物释磷，缺氧池/段主要是为了反硝化脱氮，而好氧池/段中主要是利用曝气风机提供的溶解氧实现COD去除、氨氮通过短程硝化反应变成亚硝态氮NO₂^-或者硝化反应变成硝态氮NO₃^-和磷的吸附。为了保证有效的COD和氨氮的去除，曝气风机需要提供足够的风量使好氧池/段保持足够的溶解氧。而好氧曝气过程是一个高能耗的过程，曝气风机曝气的能耗和曝气风量大小、曝气风机出口压力有关。在污水厂运营中，好氧池/段曝气的能耗大约占了污水厂总能耗的60％左右，所以优化曝气风机的风量和能耗是污水厂的优化运营和节能降耗的重点，主要目的就是要通过优化风机风量既要保证好氧池/段的溶解氧足够以促进COD和氨氮的有效去除，同时又避免风量过大造成好氧池/段过量曝气和能耗的浪费。

理论上，好氧池/段的耗氧量主要是包括了去除可生化COD的耗氧量和氨氮硝化反应需要的耗氧量。目前污水厂或者设计院在考虑去除COD耗氧量部分的时候一般都是直接利用进水可生化COD的浓度进行核算，而实际上进水的可生化COD很多时候都会先在生化系统的厌氧池/段和缺氧池/段被利用作碳源进行生物释磷和反硝化脱氮，真正需要好氧池/段去除的残余可生化COD浓度很多时候并不高；甚至很多时候，污水厂进水自带的可生化COD的量都不够自身生物脱氮除磷的需要，污水厂还需要额外补充碳源以满足有效的生物脱氮除磷的需要；在这种情况下，好氧池/段并不需要进行可生化COD的去除或者不需要考虑进水可生化COD的耗氧量。而很多时候，污水厂在采购风机、计算和调整风机风量的时候，依旧根据进水可生化COD的量而计算或者考虑了进水可生化COD的耗氧量，这就造成污水厂经常出现风机选型过大和运营过程中好氧池/段曝气量过大而造成无谓的能耗浪费。虽然，污水厂运营中可以检测好氧池/段的溶解氧DO浓度以评估好氧池/段的运行情况；可是，很多时候污水厂运营人员其实并不清楚好氧池/段运行什么样的DO浓度表明风机的风量是优化的，而且，很多时候，污水厂在好氧池/段检测DO的时候都是固定在某一个测试点或者说只是单点检测，这种情况下得到的DO数据根本无法表征整个好氧池/段真实的运营情况；所以，污水厂仅仅依靠检测的溶解氧的数据很难精确判断风机的风量是否过量或者优化。目前，污水厂还没有有效和实用的方法可以指导现场评估和优化好氧池曝气风机的风量和能耗。