[发明专利]一种AOA+MABR耦合工艺的碳源投加优化控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种AOA+MABR耦合工艺的碳源投加优化控制系统及方法，MABR膜组件布置于AOA工艺的好氧池与缺氧池之间，包括在线监测系统、内碳源投加系统、外碳源投加系统、污泥外回流系统以及碳源投加PLC控制系统。本发明在原有AOA工艺的基础上耦合MABR池，采用分段补给内碳源的方式，实现内碳源的优化利用；由于MABR膜组件能够实现同步硝化反硝化的作用，好氧池和缺氧池占地面积缩小；分别为MABR池和缺氧池提供内碳源和外碳源的优化投加量，能够优化生化池的脱氮效果；联合优化控制内碳源与外碳源，通过简单易行的操作，降低污水厂外碳源物耗成本。

技术领域

本发明属于污水处理技术与降低物耗控制领域，具体涉及一种AOA+MABR耦合工艺的碳源投加优化控制系统及方法。

背景技术

AOA工艺(厌氧-好氧-缺氧工艺)在传统AAO工艺的基础上，将缺氧池后置于好氧池，取消了硝化液回流，同时二沉池污泥进行双回流，即回流至厌氧区作为污泥外回流；回流至缺氧区，利用二沉池污泥发酵产生的内碳源作为反硝化碳源。MABR(Membrane AeratedBiofilm Reactor，即膜曝气生物膜反应器)工艺通过无泡曝气的方式将氧气直接输送至生物膜，提升了氧利用率，并且能够实现同步硝化反硝化过程。将MABR置于AOA工艺的好氧池和缺氧池之间进行工艺耦合，同时将二沉池污泥回流至厌氧池、MABR池及缺氧池，能够减小好氧池容积，并进一步提升碳源利用效率和氧气利用效率。但目前许多污水处理厂进水C/N比普遍偏低，碳源不足，仅仅靠内碳源可能不能满足脱氮需求，因此需要投加外碳源。但如何控制AOA+MABR耦合工艺系统中内碳源与外碳源之间的平衡利用是亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种AOA+MABR耦合工艺的碳源投加优化控制系统及方法。针对污水处理厂进水C/N比偏低，AOA污泥双回流工艺存在内碳源不能满足反硝化脱氮需求的可能，在AOA工艺的好氧池和缺氧池之间耦合MABR工艺，实现同步硝化反硝化，以提升碳源利用率。为了更有效地利用污水处理系统的内碳源以及降低外碳源投加量，本发明旨在优化污水处理工艺的内碳源利用及外碳源投加系统，实现内碳源利用的最优化和碳源投加的减量化，从而降低污水处理厂的碳足迹。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种AOA+MABR耦合工艺的碳源投加优化控制系统，其特征在于MABR膜组件布置于AOA工艺的好氧池与缺氧池之间，包括在线监测系统、内碳源投加系统、外碳源投加系统、污泥外回流系统以及碳源投加PLC控制系统。

在线监测系统包括流量测量仪、COD分析仪、总氮分析仪、NO₃-N分析仪和污泥浓度分析仪。其中，生化池进水端布置进水流量测量仪、COD分析仪和总氮分析仪；MABR池前端布置COD分析仪和NO₃-N分析仪，中段布置污泥浓度分析仪；缺氧池前端布置COD分析仪和NO₃-N分析仪，末端布置COD分析仪和NO₃-N分析仪。在线监测系统的仪表均通过电气与碳源投加PLC系统连接。

内碳源投加系统包括污泥回流泵、内碳源污泥回流管路、流量计和自动控制阀门。其中，内碳源污泥回流管路从二沉池底部穿出，分别至MABR池前端和缺氧池前端；内碳源污泥回流管路上设置有第二污泥回流泵(即内碳源投加泵)，各有一套流量计和自动控制阀分别布置在回流至MABR池和缺氧池的内碳源污泥回流管路上。生化池进水、MABR池、缺氧池的在线监测系统与碳源投加PLC控制系统连接，第二污泥回流泵、流量计、自动控制阀均与碳源投加PLC控制系统连接。

外碳源投加系统包括外碳源储存罐、外碳源投加管路、外碳源投加泵、流量计和自动控制阀门。其中，外碳源投加管路从外碳源储存罐分别至MABR池前端和缺氧池前端，两条管路分支上分别布置有外碳源投加泵、流量计和自动控制阀门。生化池进水、MABR池、缺氧池的在线监测系统与碳源投加PLC控制系统连接，外碳源投加管路上的外碳源投加泵、流量计、自动控制阀门均与碳源投加PLC控制系统连接。