[发明专利]基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法

说明书

本发明提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法，包括：好氧反应器、加药系统和控制系统，加药系统包括加碱泵，控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器；控制系统、加药系统和好氧反应器依次连接；在线氨氮检测仪用于检测进水氨氮浓度；电磁流量计用于检测进水流量；控制器用于根据进水氨氮浓度和进水流量，计算碱投加量；根据碱投加量计算加碱泵的流量；根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值，计算加碱泵的工作频率；根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小，从而控制加入到好氧反应器的加碱量；通过精确控制加碱量完成半短程硝化，使pH值维持在6‑6.5。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其是涉及基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法。

背景技术

将半短程硝化和厌氧氨氧化相结合后，可以将氨氮转化为氮气，实现污水脱氮。

目前，如果以游离氨抑制硝化菌活性，则通过控制曝气量实现半短程硝化，该技术也可实现自动控制，其控制参数是pH，pH电极安装在反应器内，并将测得的pH值传输至控制器，当pH低于设定值时，控制器将信号传输至加碱泵，加碱泵开始工作，反应器内的pH开始升高，当达到设定值后，加碱泵停止工作。该技术控制的pH值需要达到7.5以上，系统内的游离氨才能达到抑制硝化菌活性的水平，因此整个系统的碱度是过量的。

如果以游离亚硝酸抑制硝化菌活性，实现半短程硝化的技术，则通常根据经验确定加碱量，适用于进水氨氮稳定的情况下，当进水氨氮浓度出现波动时，加碱量不能及时调整的话，会造成氨氮的氧化量过大或不足，使系统出水中亚硝酸盐氮与氨氮的比例不能维持在1.2:1。

综上，如果通过游离氨控制实现半短程硝化的技术，系统pH维持在较高值，碱度是过量的，药剂投加量高，从而提高成本。如果以游离亚硝酸抑制硝化菌活性，实现半短程硝化的技术，不能根据进水氨氮浓度实时调整加碱量，当进水氨氮浓度变化较大时，其出水中亚硝酸盐氮与氨氮的比例不能稳定维持在1.2:1。故上述两种方式都无法实现对加碱量的精准控制。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法，通过精确控制加碱量完成半短程硝化，使pH值维持在6-6.5。

第一方面，本发明实施例提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统，所述系统包括好氧反应器、加药系统和控制系统，所述加药系统包括加碱泵，所述控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器；

所述控制系统、所述加药系统和所述好氧反应器依次连接；

所述在线氨氮检测仪，用于检测进水氨氮浓度；

所述电磁流量计，用于检测进水流量；

所述控制器，用于根据所述进水氨氮浓度和所述进水流量，计算碱投加量；根据所述碱投加量计算所述加碱泵的流量；根据所述加碱泵的流量和所述加碱泵的流量最大值，计算所述加碱泵的工作频率；根据所述加碱泵的工作频率调整所述加碱泵的流量大小，从而控制加入到所述好氧反应器的加碱量。

进一步的，所述控制器用于根据下式计算所述碱投加量：

A_加＝C_进×55％×Q_进×7.14-A_进×Q_进

其中，A_加为所述碱投加量，C_进为所述进水氨氮浓度，Q_进为所述进水流量，A_进为进水碱度。

进一步的，所述控制器用于根据下式计算所述加碱泵的流量：

Q_碱＝A_加÷1.2÷300