一种控制短程硝化反硝化过程处于亚硝化阶段的方法

摘要

一种控制短程硝化反硝化过程处于亚硝化阶段的方法，本发明涉及控制亚硝化阶段的方法。本发明是要解决现有的实现短程硝化反硝化过程处于亚硝化阶段的方法对菌要求高，难于推广应用的技术间题。方法：测定短程硝化反硝化过程中某一时刻水的温度、pH值、游离亚硝酸浓度、游离氨浓度、溶解氧的浓度、氨氮的浓度、亚硝氮的浓度、氨氧化菌引起的底物降解速率和亚硝盐氧化菌引起的底物降解速度，然后计算亚硝化阶段中的边界条件，并与测试值比较，如果满足公式则不用调整短程硝化反硝化过程的运行参数，否则调整运行参数，再进行计算，直至满足公式，完成短程硝化反硝化过程中亚硝化阶段的控制。本发明的方法可用于环保领域中污水处理中。

主权项

1.一种控制短程硝化反硝化过程处于亚硝化阶段的方法，其特征在于控制短程硝化反硝化过程处于亚硝化阶段的方法按以下步骤进行：一、测定短程硝化反硝化过程中某一时刻水的温度T、pH值M、溶解氧的浓度S_EA、氨氮的浓度亚硝氮的浓度氨氧化菌引起的底物降解速率亚硝盐氧化菌引起的底物降解速度其中T的单位为℃，I_FNA和I_FA的单位为mgN/L；与的单位为mgN/(mgVSS·d)；S_EA的单位为mgDO/L，和的单位为mgN/L；二、按计算出游离氨占铵态氮的比率f_FA(M)，再按计算出游离亚硝酸占亚硝氮的比率f_FNA(M)，再通过分别计算出游离亚硝酸浓度I_FNA和游离氨浓度I_FA，其单位均为mgN/L；三、按$Z_{\mathrm{AOB}}=b_{\mathrm{AOB}}·(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{AOB}}})-\frac{Y_{\mathrm{AOB}}·{\hat{q}}_{\mathrm{obs},\mathrm{AOB}}·S_{\mathrm{EA}}}{K_{\mathrm{EA},\mathrm{AOB}}+S_{\mathrm{EA}}}$计算出氨氧化菌综合系数Z_AOB，其单位为d^-1；b_AOB为氨氧化菌的自身降解系数，b_AOB取0.05～0.3d^-1；K_{I，FNA，AOB}为氨氧化菌的游离亚硝酸的抑制浓度，K_{I，FNA，AOB}取0.2-1.0mgFNA/L；Y_AOB为氨氧化菌的净产率系数，Y_AOB取0.2～0.5mgVSS/(mgN·d)；K_EA，AOB为在氨氧化菌存在状态下氧气的半速常数，K_EA，AOB取0.3～2.0mgDO/L；四、按$Z_{\mathrm{NOB}}=b_{\mathrm{NOB}}·(1+\frac{I_{\mathrm{FA}}}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{NOB}}}+\frac{f_{\mathrm{FNA}}\left(M\right)·K_{\mathrm{ED},\mathrm{NOB}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}})-\frac{Y_{\mathrm{NOB}}·{\hat{q}}_{\mathrm{obs},\mathrm{NOB}}·S_{\mathrm{EA}}}{K_{\mathrm{EA},\mathrm{NOB}}+S_{\mathrm{EA}}}$计算出亚硝酸盐氧化菌综合系数Z_NOB，其单位为d^-1；K_I，FA，NOB为亚硝酸盐氧化菌的游离氨的抑制浓度，K_I，FA，NOB取0.3-1.0mgFA/L；K_ED，NOB为亚硝氮的半数常数，K_ED，NOB取1.0-3.0mgN/L；K_{I，FNA，NOB}为亚硝酸盐氧化菌的游离亚硝酸的抑制浓度，K_{I，FNA，NOB}取0.05-0.5mgFNA/L；Y_NOB为亚硝酸盐氧化菌的净产率系数，Y_NOB取0.05-0.2mgVSS/(mgN·d)；S_EA为溶解氧的浓度，单位为mgDO/L；K_EA，NOB为在亚硝酸盐氧化菌存在状态下氧气的半速常数，K_EA，NOB取0.5～2.0mgDO/L；五、计算$S_{A,\mathrm{AOB},\min }=\frac{b_{\mathrm{AOB}}·K_{\mathrm{EA},\mathrm{AOB}}}{Y_{\mathrm{AOB}·}\frac{{\hat{q}}_{\mathrm{obs},\mathrm{AOB}}·S_{\mathrm{ED}}}{[K_{\mathrm{ED},\mathrm{AOB}}(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{AOB}}})+S_{\mathrm{ED}}·(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{AOB}}}+\frac{I_{\mathrm{FA}}}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{AOB}}})]}-b_{\mathrm{AOB}}}$和$S_{A,\mathrm{NOB},\min }=\frac{b_{\mathrm{NOB}}·K_{\mathrm{EA},\mathrm{NOB}}}{Y_{\mathrm{AOB}}·\frac{{\hat{q}}_{\mathrm{obs},\mathrm{AOB}}·S_{\mathrm{ED}}}{[K_{\mathrm{ED},\mathrm{NOB}}(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}})+S_{\mathrm{ED}}·(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}}+\frac{I_{\mathrm{FA}}}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{NOB}}})]}-b_{\mathrm{NOB}}};$六、按$S_{D,\mathrm{AOB},\min }=\frac{-Z_{\mathrm{AOB}}-\sqrt{{Z_{\mathrm{AOB}}}^2-4·K_{\mathrm{ED},\mathrm{AOB}}·\frac{f_{\mathrm{FA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{AOB}}}·{b_{\mathrm{AOB}}}^2·(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{AOB}}})}}{2·\frac{f_{\mathrm{FA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{AOB}}}·b_{\mathrm{AOB}}}$和$S_{D,\mathrm{AOB},\max }=\frac{-Z_{\mathrm{AOB}}+\sqrt{{Z_{\mathrm{AOB}}}^2-4·K_{\mathrm{ED},\mathrm{AOB}}·\frac{f_{\mathrm{FA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{AOB}}}·{b_{\mathrm{AOB}}}^2·(1+\frac{I_{\mathrm{FNA}}}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{AOB}}})}}{2·\frac{f_{\mathrm{FA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FA},\mathrm{AOB}}}·b_{\mathrm{AOB}}}$分别计算S_{D，AOB，min}和S_{D，AOB，max}的值；七、按$S_{D,\mathrm{NOB},\min }=\frac{{-Z}_{\mathrm{NOB}}-\sqrt{{Z_{\mathrm{NOB}}}^2-4·K_{\mathrm{ED},\mathrm{NOB}}·\frac{f_{\mathrm{FNA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}}·{b_{\mathrm{NOB}}}^2}}{2·\frac{f_{\mathrm{FNA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}}·b_{\mathrm{NOB}}}$和$S_{D,\mathrm{NOB},\max }=\frac{{-Z}_{\mathrm{NOB}}+\sqrt{{Z_{\mathrm{NOB}}}^2-4·K_{\mathrm{ED},\mathrm{NOB}}·\frac{f_{\mathrm{FNA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}}·{b_{\mathrm{NOB}}}^2}}{2·\frac{f_{\mathrm{FNA}}\left(M\right)}{K_{I,\mathrm{FNA},\mathrm{NOB}}}·b_{\mathrm{NOB}}}$分别计算S_{D，NOB，min}和S_{D，NOB，max}的值；八、将步骤一测定的S_EA、与S_A，min、S_{D，AOB，min}和S_{D，AOB，max}S_{D，NOB，min}和S_{D，NOB，max}进行比较，若同时满足公式S_{A，AOB，min}≤S_EA≤S_{A，NOB，min}，和则不用调整短程硝化反硝化过程的运行参数，否则调整运行参数，返回到步骤一，直至S_EA、和同时满足上述的三个公式，完成短程硝化反硝化过程中亚硝化阶段的控制。