CN101254981A - 污水处理厂分配进水碳源的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水处理厂分配进水碳源的装置和方法，其装置设有贮水池，预缺氧池、阀门A、B，电动调节阀、控制器、在线硝酸盐仪，贮水池设有出水管，所述在线硝酸盐仪设置在原污水处理设在好氧池中，所述控制器与在线硝酸盐仪信号连接，控制器与电动调节阀控制连接。该装置与原污水处理设备配套使用；所述方法包括设置预缺氧池水停留时间，调节预缺氧池和厌氧池进水比例等。本发明适于A²/O污水处理工艺的配套使用，节省并合理使用原水碳源，使污水处理效果更。

Description

污水处理厂分配进水碳源的装置及方法

技术领域

本发明属于一种污水处理厂脱氮除磷污水处理技术，具体的是合理分配污水中的碳源，使脱氮除磷处理污水的效果更好的辅助装置及方法。

背景技术

目前绝大部分采用A²/O工艺的城市污水处理厂出水的氮磷含量不能同时达标，主要原因是由于不能将入流污水中有限的碳源进行合理分配利用，从而造成反硝化菌与聚磷菌对底物形成恶性竞争，不能同时满足反硝化和释磷的需要。通常用投加外部碳源，如甲醇、乙酸等来提高生物脱氮的效果，或者采用投加化学药剂，如硫酸亚铁、聚合氯化铝等来提高除磷的效果，虽然这种方法有一定的效果，但是该方法的费用很高，同时化学药物的更多使用，又容易增加污水的再污染，对环境产生不利的影响。为了更好地提高污水处理中脱氮除磷的效果，更合理地利用污水中的碳源是一个重要的有效途径。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提出一种污水处理厂分配进水碳源的装置及方法。它具有投资运行费用少、环境影响小、控制及时、参数合理的特点，根据对碳源的需求确定装置的结构与尺寸，并根据现场检测数据及时调整，从而能够充分利用进水中的碳源，提高同步生物脱氮除磷的稳定性和氮磷污染物的消减量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种污水处理厂分配进水碳源的装置，其特征在于：设有贮水池，预缺氧池、阀门A、B，电动调节阀、控制器、在线硝酸盐仪，贮水池与初沉池的出水管连通，并设有出水管，通过设在出水管上的阀门A与预缺氧池连通，通过阀门B和电动调节阀分别与原污水处理设备的厌氧池和缺氧池连通，厌氧池与贮水池的溢水管连通；预缺氧池与厌氧池底部相通，厌氧池与缺氧池上部相通，缺氧池与原污水处理设备的好氧池上部相通；所述在线硝酸盐仪设置在原污水处理设备的好氧池中，所述控制器与在线硝酸盐仪信号连接，控制器与电动调节阀控制连接。

利用上述污水处理厂分配进水碳源的装置进行分配进水碳源的方法：包括以下步骤：

1)、首先在传统A²/O工艺之前设置水力停留时间为0.5-1小时的预缺氧段；

2)、根据公式 $R_{\mathrm{pre}-\mathrm{an}}=\frac{F_1\×\mathrm{\α}{\mathrm{NO}}_x}{{\mathrm{BOD}}_{\mathrm{in}}}\×100$ (4-1)计算预缺氧池需要的进水比例，并手动调整阀门A，使预缺氧池的进水比例达到该值；

3)、根据公式 $R_{\mathrm{ana}}=\frac{F_2\×({\mathrm{TP}}_{\mathrm{in}}-{\mathrm{TP}}_e)}{{\mathrm{BOD}}_{\mathrm{in}}}\×100$ (4-2)计算厌氧池需要的进水比例，并手动调整阀门B，使厌氧池的进水比例达到该值；

式中：R_pre-an：预缺氧段需要的进水比例，％

R_ana：厌氧段需要的进水比例，％

NO_x：表示工艺所需去除的硝酸盐氮量，kg/d；

F₁：BOD₅与硝酸盐的比例，去除单位硝酸盐氮需要BOD₅的量，为3~5；

BOD_in：进水BOD值，kg/d；

α：预缺氧段去除硝酸盐的比例；

TP_e：表示出水总磷量，kg/d；

TP_in：表示进水总磷量，kg/d；

F₂：BOD₅与TP的比例，去除单位总磷需要BOD₅的量，为5~15；

4)、启动控制装置，在控制器中设定缺氧末端的硝酸盐浓度，硝酸盐浓度在0-2mg/L；

5)缺氧末端的在线硝酸盐传感器检测硝酸盐浓度，然后把信号反馈给控制器；

6)、在控制器内，反馈的硝酸盐浓度信号与设定值进行比较，当大于设定值时自动增加电动调节阀的开度，当小于预设值时自动减少电动调节阀的开度；

7)当总进水量较大时，则从贮水池通过溢流管进入厌氧池；

8)重复5~7的步骤。

该装置的主要原理是根据脱氮和除磷对碳源的不同需要量分配进水中的碳源到不同的反应池。进入预缺氧池的碳源即进比例根据公式(4-1)设计确定，碳源与回流污泥中的硝酸盐进行反硝化反应，降低进入厌氧池硝酸盐含量，保证厌氧池良好的厌氧环境，从而保证生物释磷的正常进行，进而实现后续好氧池的生物过量吸磷的正常进行，达到生物除磷的目的。进入厌氧池的碳源即进比例根据公式(4-2)设计确定，保证厌氧释磷的需要，避免碳源在厌氧池被聚磷菌等微生物过度的吸收。在缺氧末端设置在线硝酸盐仪，根据监测值调整进入缺氧池的碳源即进比例，使反硝化效果首先得到保证。

城市生活污水经过该装置后，缺氧末端硝酸盐浓度稳定控制在2mg/l以下，从而保证出水TN的稳定达标。预缺氧段的设置和分配进水，使预缺氧末段硝酸盐浓度稳定控制在5mg/l以下，降低了进入厌氧池的硝酸盐含量，保证生物释磷的正常进行，达到生物除磷的目的。当进水中BOD₅/(3TN+5TP)的比值大于1以上时，该装置的出水可以同时满足脱氮除磷对碳源的要求，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B要求。

附图说明

图1是本发明的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：实施例1：一种污水处理厂分配进水碳源的装置，设有贮水池1，预缺氧池5、阀门A、B 2.1、2.2，电动调节阀2.3、控制器3、在线硝酸盐仪4，贮水池与初沉池9的出水管9.1连通，并设有出水管2.4，通过设在出水管上的阀门A 2.1与预缺氧池连通，通过阀门B 2.2和电动调节阀2.3分别与原污水处理设备的厌氧池6和缺氧池5连通，并将厌氧池与贮水池的溢水管1.1连通；预缺氧池与厌氧池底部相通，厌氧池与缺氧池上部相通，缺氧池与原污水处理设备的好氧池8上部相通；所述在线硝酸盐仪4设置在原污水处理设备的好氧池中，所述控制器与在线硝酸盐仪信号连接，控制器与电动调节阀控制连接。

实施例2：

1)、首先在传统A²/O工艺之前设置水力停留时间为1小时的预缺氧段；

2)、根据公式 $R_{\mathrm{pre}-\mathrm{an}}=\frac{F_1\×\mathrm{\α}{\mathrm{NO}}_x}{{\mathrm{BOD}}_{\mathrm{in}}}\×100$ (4-1)计算预缺氧池需要的进水比例为15％，并手动调整阀门A，使预缺氧池的进水比例达到总进水量的15％；

3)、根据公式 $R_{\mathrm{ana}}=\frac{F_2\×({\mathrm{TP}}_{\mathrm{in}}-{\mathrm{TP}}_e)}{{\mathrm{BOD}}_{\mathrm{in}}}\×100$ (4-2)计算厌氧池需要的进水比例为40％，并手动调整阀门B，使厌氧池的进水比例达到总进水量的40％；

4)、启动控制装置，在控制器中设定缺氧末端的硝酸盐浓度为1mg/L；

5)缺氧末端的在线硝酸盐传感器检测硝酸盐浓度，然后把信号反馈给控制器；

6)、在控制器内，反馈的硝酸盐浓度信号与设定值进行比较，当大于设定值时自动增加电动调节阀C的开度，当小于预设值时自动减少电动调节阀C的开度；

7)当总进水量较大时，则从溢流管溢出进入厌氧池。

8)重复5-7的步骤。

城市生活污水的进水水质为BOD₅190mg/L，TN 50mg/L，TP 6mg/L，经过该装置后，预缺氧末段硝酸盐浓度稳定控制在5mg/l以下，缺氧末端硝酸盐浓度稳定控制在2mg/l以下，出水TN稳定达到20mg/L以下，TP稳定达到1mg/L以下，出水水质稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B要求。

Claims (2)

1、一种污水处理厂分配进水碳源的装置，其特征在于：设有贮水池(1)，预缺氧池(5)、阀门A、B(2.1、2.2)，电动调节阀(2.3)、控制器(3)、在线硝酸盐仪(4)，贮水池与初沉池(9)的出水管(9.1)连通，并设有出水管(2.4)，通过设在出水管上的阀门A(2.1)与预缺氧池连通，通过阀门B(2.2)和电动调节阀(2.3)分别与原污水处理设备的厌氧池(6)和缺氧池(5)连通，厌氧池与贮水池的溢水管(1.1)连通；预缺氧池与厌氧池底部相通，厌氧池与缺氧池上部相通，缺氧池与原污水处理设备的好氧池(8)上部相通；所述在线硝酸盐仪(4)设置在原污水处理设备的好氧池中，所述控制器与在线硝酸盐仪信号连接，控制器与电动调节阀控制连接。

2、利用权利要求1所述的装置实现污水处理厂分配进水碳源的方法：其特征在于包括如下步骤：

1)、首先在传统A²/O工艺之前设置水力停留时间为0.5-1小时的预缺氧段；

2)、根据公式 $R_{\mathrm{pre}-\mathrm{an}}=\frac{F_1\×\mathrm{\α}{\mathrm{NO}}_x}{{\mathrm{BOD}}_{\mathrm{in}}}\×100$ (4-1)计算预缺氧池需要的进水比例，并手动调整阀门A，使预缺氧池的进水比例达到该值；

3)、根据公式 $R_{\mathrm{ana}}=\frac{F_2\×({\mathrm{TP}}_{\mathrm{in}}-{\mathrm{TP}}_e)}{{\mathrm{BOD}}_{\mathrm{in}}}\×100$ (4-2)计算厌氧池需要的进水比例，并手动调整阀门B，使厌氧池的进水比例达到该值；

式中：R_pre-an：预缺氧段需要的进水比例，％；

R_ana：厌氧段需要的进水比例，％；

NO_x：表示工艺所需去除的硝酸盐氮量，kg/d；

F₁：BOD₅与硝酸盐的比例，去除单位硝酸盐氮需要BOD₅的量，为3~5；

BOD_in：进水BOD值，kg/d；

α：预缺氧段去除硝酸盐的比例；

TP_e：表示出水总磷量，kg/d；

TP_in：表示进水总磷量，kg/d；

F₂：BOD₅与TP的比例，去除单位总磷需要BOD₅的量，为5~15；

4)、启动控制装置，在控制器中设定缺氧末端的硝酸盐浓度，硝酸盐浓度在0-2mg/L；

5)缺氧末端的在线硝酸盐传感器检测硝酸盐浓度，然后把信号反馈给控制器；

6)、在控制器内，反馈的硝酸盐浓度信号与设定值进行比较，当大于设定值时自动增加电动调节阀的开度，当小于预设值时自动减少电动调节阀的开度；

7)当总进水量较大时，则从贮水池通过溢流管进入厌氧池；

8)重复5~7的步骤。

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