一种短程硝化耦合反硝化除磷的A²/O-生物接触氧化装置的实时控制及方法

摘要

本发明公开了一种短程硝化耦合反硝化除磷的A²/O-生物接触氧化装置的实时控制系统及方法，该系统由原水水箱、A²/O反应器、中间沉淀池、生物接触氧化池、沉淀区、出水水箱、实时控制箱以及计算机组成。方法为：温度传感器和DO传感器在线采集生物接触氧化池各格室中的温度和溶解氧浓度，通过计算机输出，可实现对硝化进程的控制；NH₄⁺传感器、NO₃^-传感器、NO₂^-传感器和TP传感器在线采集出水水箱中的氨氮，硝酸盐，亚硝酸盐以及总磷浓度，根据各传感器采集到的信号，通过计算机输出，可实现对溶解氧、曝气量以及硝化液回流比的调整。本发明通过在线实时控制设备，优化系统运行，提高装置的实用性和可控性，为实际工程的精细管理和高效运行提供参考。

主权项

一种短程硝化耦合反硝化除磷的A²/O‑生物接触氧化装置的实时控制方法，应用以下系统：该系统包括原水水箱(1)、A²/O反应器(2)、中间沉淀池(3)、生物接触氧化池(4)、沉淀区(5)、出水水箱(6)、在线控制箱(7)和计算机(8)；所述原水水箱(1)设有加热器(32)；所述A²/O反应器(2)包括厌氧区(11)、缺氧区(12)和好氧区(13)；所述A²/O反应器(2)与生物接触氧化池(4)连接处为密封隔板，使两者彼此隔离；所述A²/O反应器(2)好氧区(13)的出水进入中间沉淀池(3)，中间沉淀池(3)经中间进水泵(16)连接生物接触氧化池(4)；所述生物接触氧化池(4)分为三个格室，分别记为第一格室(4.1)、第二格室(4.2)、第三格室(4.3)，内设填料(21)；所述A²/O反应器(2)的好氧区(13)和生物接触氧化池(4)均设有曝气盘(26)，分别通过第一流量计(26.1)、第二流量计(26.2)、第三流量计(26.3)、第四流量计(26.4)控制曝气量；所述沉淀区(5)设有溢流口(22)和排泥口(23)；所述在线控制箱(7)连接NH₄⁺传感器(28)、NO₃^‑传感器(29)、NO₂^‑传感器(30)、TP传感器(31)、温度传感器(19)、DO传感器(20)、加热控制器(33)和计算机(8)；根据各传感器采集到的信号，通过计算机(8)输出，在线监测出水水箱(6)中的NH₄⁺、NO₃^‑、NO₂^‑、TP浓度以及生物接触氧化池(4)各格室内的温度和DO浓度；其特征在于包括以下步骤：1)原水经进水泵(9)与来自中间沉淀池(3)经污泥回流泵(17)送来的回流污泥一起进入A²/O反应器(2)的厌氧区(11)，污泥回流比100％～200％，污泥浓度6000～10000mg/L，通过搅拌装置(10)充分混合反应；2)混合液随后进入缺氧区(12)，同时进入的还有经生物接触氧化池(4)进行短程硝化并在沉淀区(5)完成固液分离的硝化液，硝化液回流比100％～400％；3)混合液经缺氧区(12)进入好氧区(13)，水力停留时间为1.0～1.5h，溶解氧DO为2.5～4.0mg/L；4)混合液在中间沉淀池(3)进行泥水分离，沉淀时间1.5～2.5h，含有氨氮的上清液进入生物接触氧化池(4)，而沉淀污泥经污泥回流泵(17)回流到AAO反应器(2)的厌氧区(11)，排泥从剩余污泥排放口(18)排出；5)生物接触氧化池(4)内设填料(21)，比表面积1500～2000m²/m³，填充率20～30％，孔隙率大于99％；水力负荷1.67～2.92m³/(m²·d)，溶解氧0.5～3.0mg/L；温度传感器(19)和DO传感器(20)在线采集生物接触氧化池(4)各格室中的温度和溶解氧浓度；6)经上述处理后进入沉淀区(5)，上清液经溢流口(22)进入出水水箱(6)，脱落的生物膜从底部排泥口(23)排出；NH₄⁺传感器(28)、NO₃^‑传感器(29)、NO₂^‑传感器(30)和TP传感器(31)在线采集出水水箱(6)中的氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和总磷浓度；7)通过计算机(8)的输出，得到实时控制变量，并按照以下三种方案之一进行调整；A)NH₄⁺传感器(28)在线采集出水水箱(6)中的氨氮浓度，通过计算机(8)的输出，得到实时控制变量；当NH₄⁺浓度≥5mg/L时，加大曝气量为0.3～0.4m³/h；当NH₄⁺浓度≤0.5mg/L时，减小曝气量为0.1～0.2m³/h；B)温度传感器(19)和DO传感器(20)在线采集生物接触氧化池(4)各格室中的温度和溶解氧浓度，通过计算机(8)的输出，得到实时控制变量；当出水亚硝积累率NO₂^‑/NO_x^‑≤50％时，降低溶解氧至0.5～1.5mg/L，同时开启加热控制器(33)，控制反应器温度在25～35℃；当出水亚硝积累率NO₂^‑/NO_x^‑≤30％时，在上述基础上，将中间进水泵(16)的进水口改为第二格室(4.2)，同时关闭第二流量计(26.2)，缩短硝化时间；C)NO₃^‑传感器(29)、NO₂^‑传感器(30)和TP传感器(31)在线采集出水水箱(6)中的硝酸盐氮、亚硝酸盐氮和总磷浓度，通过计算机(8)的运算输出，得到实时控制变量；当NO₃^‑+NO₂^‑浓度≥14mg/L或TP浓度≥1mg/L时，加大硝化液回流比为300％～400％；当NO₃^‑+NO₂^‑浓度≤6mg/L或TP浓度≤0.2mg/L时，减小硝化液回流比为100％～200％。