CN104761056B - 短程硝化耦合双sbr反硝化除磷的实时控制方法 - Google Patents

短程硝化耦合双sbr反硝化除磷的实时控制方法 Download PDF

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Abstract

短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制系统与方法属于污水生物处理领域。该系统包括原水水箱，两个A2/O‑SBR反应器，N‑SBR反应器，PLC控制箱，计算机。原水首先进入A2/O‑SBR反应器I，进行厌氧释磷反应，排水进入N‑SBR反应器，进行短程硝化，通过计算机输出控制硝化过程，反应结束后硝化液回流至A2/O‑SBR反应器I，进行缺氧反硝化除磷反应，反应完成后进行短暂曝气，然后静沉排水，根据其调整容积交换比、反应时间、曝气量；当N‑SBR反应器反应结束后，A2/O‑SBR反应器II启动，其运行方式与A2/O‑SBR反应器I相同，可降低N‑SBR反应器的闲置率。本发明在线实时控制，优化系统运行，自动化程度高，可控性好，可实现低C/N生活污水的深度脱氮除磷。

Description

短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制方法
技术领域
本发明涉及短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制系统与方法，属于污水生物处理技术领域。
背景技术
随着水体“富营养化”问题的日渐突出，污水排放标准不断严格，污水处理技术已从单一去除有机物为目的的阶段进入既要去除有机物又要脱氮除磷的深度处理阶段，以控制富营养化为目的的脱氮除磷已成为当今污水生物处理领域的研究热点之一。然而由于硝化菌、反硝化菌、聚磷菌在泥龄、碳源竞争等方面存在矛盾等原因，传统脱氮除磷工艺不能同时取得较好的脱氮除磷效果。而反硝化除磷技术，将反硝化脱氮和生物除磷两个过程合二为一，不仅可节省污水脱氮除磷时所需的碳源和曝气量，而且还可实现污泥减量化，同传统脱氮除磷工艺相比，反硝化除磷工艺在COD与氧的消耗量上能分别节省约50％和30％，相应减少约50％的剩余污泥量。
为实现反硝化除磷，就需要有硝酸盐或亚硝酸盐作为反应的电子受体。若反硝化聚磷菌以亚硝酸盐作为反应的电子受体进行吸磷作用，则可以使反硝化除磷工艺进一步节省碳源与曝气量，同时可以减少反应时间，最终减少工艺运行费用。
如何将氨氮的氧化控制在亚硝态氮阶段是该技术的关键。目前常用的方法可归结为三类：单因子或多因子控制方法、实时控制方法、纯菌分离与固定化方法。虽然实现短程硝化的方法不同，但最终目的都是通过抑制NOB的生长，逐渐将NOB淘洗出去，使得AOB在反应器中占据优势。而实时控制系统由于实时控制变量，针对运行中可能出现的问题及时采取相应的措施，不断优化运行方案，使得工艺运行稳定，处理效果良好。
发明内容
本发明针对当前生活污水C/N低，传统脱氮除磷工艺脱氮除磷效果不好， 能耗大等问题，将短程硝化与反硝化除磷技术相耦合，可实现氮磷的同步深度去除，同时采用实时控制，提高装置的可控性和灵活性。
短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制系统，其特征在于：包括原水水箱(1)、A2/O-SBR反应器(I)、A2/O-SBR反应器(II)、N-SBR反应器(III)、PLC控制箱(IV)，计算机(V)；原水泵I(2)与原水泵II(3)分别连接A2/O-SBR反应器(I)与A2/O-SBR反应器(II)；所述A2/O-SBR反应器(I)设有搅拌器I(8)、气泵I(10)、气体流量计I(13)，通过N-SBR进水泵I(4)与回流泵I(5)连接N-SBR反应器(III)；所述A2/O-SBR反应器(II)设有搅拌器II(9)、气泵II(11)、气体流量计II(14)，通过N-SBR进水泵II(6)与回流泵II(7)连接N-SBR反应器(III)；所述A2/O-SBR反应器(I)与A2/O-SBR反应器(II)均设有曝气头(16)、ORP传感器(26)、DO传感器(27)、NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)；所述N-SBR反应器(III)设有气泵III(12)、气体流量计III(15)、曝气盘(17)、生物填料(18)、DO传感器(27)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、pH传感器(32)、温度传感器(33)；所述生物填料呈圆柱状，材质为碳纤维，孔隙率大于95％，比表面积1000～1500m2/m3，填充率25％～35％，氨氮负荷0.4～0.6kg/m3/d；所述PLC控制箱(IV)连接ORP传感器(26)、DO传感器(27)、NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)、pH传感器(32)、温度传感器(33)和计算机(V)；所述计算机(V)实时接收并转化、输出各传感器采集到的信号，在线监测A2/O-SBR反应器(I)、A2/O-SBR反应器(II)内的ORP值、DO浓度、氨氮浓度、亚硝酸盐氮浓度、硝酸盐氮浓度、总磷浓度以及N-SBR反应器(III)内的DO浓度、亚硝态氮浓度、硝态氮浓度、pH值、温度。
利用短程硝化耦合双SBR反硝化除磷实时控制系统进行脱氮除磷的方法，主要包括以下步骤：
1)原水由原水水箱(1)经原水泵I(2)进入A2/O-SBR反应器(I)，进水结束后，搅拌器I(8)开始搅拌，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-100～-300mv，厌氧反应2～2.5h，控制搅拌器转速为30～50r/min，避免转速过快破坏反硝化 除磷颗粒污泥；NH4 +传感器(28)、TP传感器(31)在线采集进水中的氨氮、总磷浓度；
2)厌氧反应结束后，静置沉淀0.5h，上清液通过N-SBR进水泵I(4)进入N-SBR反应器(III)，进水结束后，气泵III(12)开启，通过气体流量计III(15)控制DO为1.0～2.5mg/L；DO传感器(27)和pH传感器(32)将采集到的信号传输至PLC控制箱(IV)和计算机(V)，当pH曲线上出现“拐点”或DO曲线上出现“突跃点”(“突跃点”即上升的拐点)时停止曝气，将硝化过程控制在短程阶段，反应结束后静置沉淀0.5h，通过回流泵I(5)将硝化液出水注入A2/O-SBR反应器(I)；
3)硝化液回流至A2/O-SBR反应器(I)，反硝化聚磷菌以其中的亚硝态氮为电子受体，以厌氧段合成的PHA为电子供体，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，进行缺氧反硝化除磷反应，反应时间3～4h；
4)缺氧反应结束后，气泵I(10)开启，曝气0.5～1h吹脱反硝化阶段产生的氮气，通过气体流量计I(13)控制DO为2.5～3.5mg/L；
5)曝气结束后，气泵I(10)关闭，静置沉淀0.5h，上清液经最终出水阀I(22)排出，剩余污泥经排泥阀I(24)排出，控制污泥龄15～18d，污泥浓度2500～3000mg/L；NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)在线采集出水中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和总磷浓度；
6)N-SBR反应器(III)反应后的硝化液回流至A2/O-SBR反应器(I)后，A2/O-SBR反应器(II)启动，原水经原水泵II(3)进入，进水结束后，搅拌器II(9)开始搅拌，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-100～-300mv，反应2～2.5h后，静置沉淀0.5h，上清液通过N-SBR进水泵II(6)进入N-SBR反应器(III)，进行短程硝化，当pH曲线上出现“拐点”或DO曲线上出现“突跃点”时反应结束，静置沉淀0.5h后硝化液经回流泵II(7)回流，进行缺氧反硝化除磷反应，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，3～4h后反应结束，气泵II(11)开启，曝气0.5～1h吹脱反硝化阶段产生的氮气，通过气体流量计II(14)控制DO为2.5～3.5mg/L，曝气结束后，气泵II(11)关闭，静置沉淀0.5h，上清液经最终出水阀II(23)排出，剩余污泥经排泥阀II(25)排出，A2/O-SBR反应器(II)启动后即与A2/O-SBR反应器(I)重复以上运行方式不断运行；
7)A2/O-SBR反应器与N-SBR反应器内各传感器将采集到的信号，传输至PLC控制箱(IV)和计算机(V)，得到实时控制变量，及时调整运行参数，优化系统运行。
短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制系统与方法与现有技术相比具有下列优点：
1)解决了硝化菌与聚磷菌长短泥龄的矛盾，创造适合两种细菌各自生长的环境，利于深度脱氮除磷。
2)短程硝化与反硝化除磷相耦合，显著的节省碳源和曝气量。
3)反硝化除磷污泥为颗粒污泥，具有良好的沉降性能和抗冲击负荷能力。
4)采用生物膜法实现短程硝化，硝化效率高，且处理效果稳定。
5)采用两个A2/O-SBR反应器，降低了N-SBR反应器的闲置率，同时增大污水处理量。
6)采用实时控制，提高装置的可控性和灵活性，优化系统运行，同时工艺简洁，布置紧凑。
7)污泥产率低，可降低运行成本。
附图说明
图1为短程硝化耦合双SBR反硝化除磷实时控制系统的结构示意图。
图1中：I-A2/O-SBR反应器；II-A2/O-SBR反应器；III-N-SBR反应器；IV-PLC控制箱；V-计算机；1-原水水箱；2-原水泵I；3-原水泵II；4-N-SBR进水泵I；5-回流泵I；6-N-SBR进水泵II；7-回流泵II；8-搅拌器I；9-搅拌器II；10-气泵I；11-气泵II；12-气泵III；13-气体流量计I；14-气体流量计II；15-气体流量计III；16-曝气头；17-曝气盘；18-生物填料；19-排水阀I；20-排水阀II；21-排水阀III；22-最终出水阀I；23-最终出水阀II；24-排泥阀I；25-排泥阀II；26-ORP传感器；27-DO传感器；28-NH4 +传感器；29-NO2 --传感器；30-NO3传感器；31-TP传感器；32-pH传感器；33-温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方案。
如图1所示，短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制系统，主要由原水水箱(1)、A2/O-SBR反应器(I)、A2/O-SBR反应器(II)、N-SBR反应器(III)、PLC控制箱(IV)、计算机(V)组成。反应器主体均由有机玻璃制成，有效容积15L。原水泵I(2)与原水泵II(3)分别连接A2/O-SBR反应器(I)与A2/O-SBR反应器(II)；所述A2/O-SBR反应器(I)设有搅拌器I(8)、气泵I(10)、气体流量计I(13)，通过N-SBR进水泵I(4)与回流泵I(5)连接N-SBR反应器(III)；所述A2/O-SBR反应器(II)设有搅拌器II(9)、气泵II(11)、气体流量计II(14)，通过N-SBR进水泵II(6)与回流泵II(7)连接N-SBR反应器(III)；所述A2/O-SBR反应器(I)与A2/O-SBR反应器(II)均设有曝气头(16)、ORP传感器(26)、DO传感器(27)、NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)；所述N-SBR反应器(III)设有气泵III(12)、气体流量计III(15)、曝气盘(17)、生物填料(18)、DO传感器(27)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、pH传感器(32)、温度传感器(33)；所述生物填料呈圆柱状，材质为碳纤维，孔隙率大于95％，比表面积1000～1500m2/m3，填充率25％～35％，氨氮负荷0.4～0.6kg/m3/d；所述PLC控制箱(IV)连接ORP传感器(26)、DO传感器(27)、NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)、pH传感器(32)、温度传感器(33)和计算机(V)；所述计算机(V)实时接收并转化、输出各传感器采集到的信号，在线监测A2/O-SBR反应器(I)、A2/O-SBR反应器(II)内的ORP值、DO浓度、氨氮浓度、亚硝酸盐氮浓度、硝酸盐氮浓度、总磷浓度以及N-SBR反应器(III)内的DO浓度、亚硝态氮浓度、硝态氮浓度、pH值、温度。
利用短程硝化耦合双SBR反硝化除磷实时控制系统进行脱氮除磷的方法，主要包括以下步骤：
1)原水由原水水箱(1)经原水泵I(2)进入A2/O-SBR反应器(I)，充水比0.4～0.5，进水结束后，搅拌器I(8)开始搅拌，控制DO<0.2mg/L， ORP＝-100～-300mv，厌氧反应2～2.5h，控制搅拌器转速为30～50r/min，避免转速过快破坏反硝化除磷颗粒污泥；NH4 +传感器(28)、TP传感器(31)在线采集进水中的氨氮、总磷浓度；
2)厌氧反应结束后，静置沉淀0.5h，上清液通过N-SBR进水泵I(4)进入N-SBR反应器(III)，进水结束后，气泵III(12)开启，通过气体流量计III(15)控制DO为1.0～2.5mg/L；DO传感器(27)和pH传感器(32)将采集到的信号传输至PLC控制箱(IV)和计算机(V)，当pH曲线上出现“拐点”或DO曲线上出现“氨氮突跃点”时停止曝气，将硝化控制在短程阶段，反应结束后静置沉淀0.5h，通过回流泵I(5)将硝化液出水注入A2/O-SBR反应器(I)；
3)硝化液回流至A2/O-SBR反应器(I)，反硝化聚磷菌以其中的亚硝态氮为电子受体，以厌氧段合成的PHA为电子供体，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，进行缺氧反硝化除磷反应，反应时间3～4h；
4)缺氧反应结束后，气泵I(10)开启，曝气0.5～1h吹脱反硝化阶段产生的氮气，通过气体流量计I(13)控制DO为2.5～3.5mg/L；
5)曝气结束后，气泵I(10)关闭，静置沉淀0.5h，上清液经最终出水阀I(22)排出，剩余污泥经排泥阀I(24)排出，控制污泥龄15～18d，污泥浓度2500～3000mg/L；NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)在线采集出水中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和总磷浓度；
6)N-SBR反应器(III)反应后的硝化液回流至A2/O-SBR反应器(I)后，A2/O-SBR反应器(II)启动，原水经原水泵II(3)进入，进水结束后，搅拌器II(9)开始搅拌，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-100～-300mv，反应2～2.5h后，静置沉淀0.5h，上清液通过N-SBR进水泵II(6)进入N-SBR反应器(III)，进行短程硝化，当pH曲线上出现“拐点”或DO曲线上出现“突跃点”时反应结束，静置沉淀0.5h后硝化液经回流泵II(7)回流，进行缺氧反硝化除磷反应，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，3～4h后反应结束，气泵II(11)开启，曝气0.5～1h吹脱反硝化阶段产生的氮气，通过气体流量计II(14)控制DO为2.5～3.5mg/L，曝气结束后，气泵II(11)关闭，静置沉淀0.5h，上 清液经最终出水阀II(23)排出，剩余污泥经排泥阀II(25)排出，A2/O-SBR反应器(II)启动后即与A2/O-SBR反应器(I)重复以上运行方式不断运行；
7)A2/O-SBR反应器与N-SBR反应器内各传感器将采集到的信号，传输至PLC控制箱(IV)和计算机(V)，得到实时控制变量，并按照以下策略进行调整(该策略不分先后顺序，A、B、C仅表示不同的控制条件)，优化系统运行。
A)NH4 +传感器(28)、TP传感器(31)在线采集进水中的氨氮、总磷浓度，通过计算机(V)输出，得到实时控制变量；当进水NH4 +浓度≥60mg/L或TP浓度≥7.5mg/L时，增大A2/O-SBR与N-SBR的容积交换比为0.7～0.8；当进水NH4 +浓度≤40mg/L或TP浓度≤5mg/L时，减小A2/O-SBR与N-SBR的容积交换比为0.6～0.7；当进水NH4 +浓度为40～60mg/L，TP浓度为5～7.5mg/L时，维持现状即可；
B)DO传感器(27)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、温度传感器(33)在线采集N-SBR反应器(III)中的溶解氧浓度、亚硝酸盐氮浓度、硝酸盐氮浓度、温度，通过计算机(V)输出，得到实时控制变量；当N-SBR反应器(III)出水亚硝积累率NO2 -/NOx -≤75％时，减小曝气量，控制DO为1.0～1.5mg/L；当出水亚硝积累率NO2 -/NOx -≤60％时，在上述基础上，开启加热装置，控制反应器温度为30～35℃；当出水亚硝积累率NO2 -/NOx ->75％时，维持现状即可；
C)NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)在线采集最终出水的氨氮浓度、亚硝态氮浓度、硝态氮浓度和总磷浓度，通过计算机(V)输出，得到实时控制变量；当出水NH4 +浓度≥5mg/L时，增大A2/O-SBR与N-SBR的容积交换比为0.7～0.8；当出水NH4 +浓度≥8mg/L时，在上述基础上，减小A2/O-SBR的最终排水比为0.4；当出水NH4 +浓度<5mg/L时，维持现状即可；当出水NO2 -+NO3 -浓度≥5mg/L或TP浓度≥0.5mg/L时，延长缺氧段反应时间为4h，反之则无需调整。
以实验室周边某住宅小区生活污水为处理对象，考察该系统的脱氮除磷性能。
实验期间进水水质如下：
实验期间运行参数：
A2/O-SBR(有效容积15L)
厌氧阶段：进原水6～7.5L，搅拌器转速为35r/min，DO<0.2mg/L，ORP＝-100～-300mv，反应时间2h；
静沉阶段：静置沉淀0.5h，排水9～12L至N-SBR反应器；；
缺氧阶段：硝化液回流9～12L，搅拌器转速为35r/min，DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，反应时间3～4h；
好氧阶段：曝气45min，控制DO为2.5～3.5mg/L；
排水阶段：静置沉淀0.5h，排水6～7.5L，污泥浓度维持在2500～3000mg/L，污泥龄15d。
N-SBR(有效容积15L，填料填充率30％)
曝气阶段：控制DO为1.0～2.5mg/L；
静沉阶段：静置沉淀0.5h，排水9～12L至A2/O-SBR反应器。
在该运行条件下，出水平均COD、NH4 +-N、NO2 --N、NO3 --N、TN、TP分别为32.56、4.75、2.96、0.98、10.19、0.17mg/L，各出水指标均稳定达到一级A标准。
以上是本发明的具体实施例，便于该技术领域的技术人员能更好的理解和应用本发明，本发明的实施不限于此，因此该技术领域的技术人员对本发明所做的简单改进都在本发明保护范围之内。
该装置应用短程硝化和反硝化除磷理论技术，在最大程度节省碳源与曝气量的同时，采用实时控制，根据实时监测数据，合理调整运行参数，可实现低C/N生活污水氮磷的同步深度去除，应用前景十分广阔。

Claims (1)

1.短程硝化耦合双SBR反硝化除磷的实时控制方法，应用以下系统，该系统包括原水水箱(1)、第一A2/O-SBR反应器(I)、第二A2/O-SBR反应器(II)、N-SBR反应器(III)、PLC控制箱(IV)和计算机(V)；原水泵I(2)与原水泵II(3)分别连接第一A2/O-SBR反应器(I)与第二A2/O-SBR反应器(II)；所述第一A2/O-SBR反应器(I)设有搅拌器I(8)、气泵I(10)、气体流量计I(13)，通过N-SBR进水泵I(4)与回流泵I(5)连接N-SBR反应器(III)；所述第二A2/O-SBR反应器(II)设有搅拌器II(9)、气泵II(11)、气体流量计II(14)，通过N-SBR进水泵II(6)与回流泵II(7)连接N-SBR反应器(III)；所述第一A2/O-SBR反应器(I)与第二A2/O-SBR反应器(II)均设有曝气头(16)、ORP传感器(26)、DO传感器(27)、NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)；所述N-SBR反应器(III)设有气泵III(12)、气体流量计III(15)、曝气盘(17)、生物填料(18)、DO传感器(27)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、pH传感器(32)和温度传感器(33)；所述生物填料呈圆柱状，材质为碳纤维，孔隙率大于95％，比表面积1000～1500m2/m3，填充率25％～35％；所述PLC控制箱(IV)连接ORP传感器(26)、DO传感器(27)、NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)、pH传感器(32)、温度传感器(33)和计算机(V)；
其特征在于：
1)原水由原水水箱(1)经原水泵I(2)进入第一A2/O-SBR反应器(I)，进水结束后，搅拌器I(8)开始搅拌，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-100～-300mv，厌氧反应2～2.5h，控制搅拌器转速为30～50r/min，避免转速过快破坏反硝化除磷颗粒污泥；NH4 +传感器(28)、TP传感器(31)在线采集进水中的氨氮、总磷浓度；
2)厌氧反应结束后，静置沉淀0.5h，上清液通过N-SBR进水泵I(4)进入N-SBR反应器(III)，进水结束后，气泵III(12)开启，通过气体流量计III(15)控制DO为1.0～2.5mg/L；DO传感器(27)和pH传感器(32)将采集到的信号传输至PLC控制箱(IV)和计算机(V)，当pH曲线上出现“拐点”或DO曲线上出现“突跃点”时停止曝气，将硝化控制在短程阶段，反应结束后静置沉淀，通过回流泵I(5)将硝化液出水注入第一A2/O-SBR反应器(I)；
3)硝化液回流至第一A2/O-SBR反应器(I)，反硝化聚磷菌以其中的亚硝态氮为电子受体，以厌氧段合成的PHA为电子供体，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，进行缺氧反硝化除磷反应，反应时间3～4h；
4)缺氧反应结束后，气泵I(10)开启，曝气0.5～1h，通过气体流量计I(13)控制DO为2.5～3.5mg/L；
5)曝气结束后，气泵I(10)关闭，静置沉淀0.5h，上清液经最终出水阀I(22)排出，剩余污泥经排泥阀I(24)排出，控制污泥龄15～18d，污泥浓度2500～3000mg/L；NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)在线采集出水中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和总磷浓度；
6)N-SBR反应器(III)反应后的硝化液回流至第一A2/O-SBR反应器(I)后，第二A2/O-SBR反应器(II)启动，原水经原水泵II(3)进入，进水结束后，搅拌器II(9)开始搅拌，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-100～-300mv，反应2～2.5h后，静置沉淀0.5h，上清液通过N-SBR进水泵II(6)进入N-SBR反应器(III)，进行短程硝化，当pH曲线上出现“拐点”或DO曲线上出现“突跃点”时反应结束，静置沉淀0.5h后硝化液经回流泵II(7)回流，进行缺氧反硝化除磷反应，控制DO<0.2mg/L，ORP＝-50～-200mv，3～4h后反应结束，气泵II(11)开启，曝气0.5～1h，通过气体流量计II(14)控制DO为2.5～3.5mg/L，曝气结束后，气泵II(11)关闭，静置沉淀0.5h，上清液经最终出水阀II(23)排出，剩余污泥经排泥阀II(25)排出，第二A2/O-SBR反应器(II)启动后即与第一A2/O-SBR反应器(I)重复以上运行方式不断运行；
7)各传感器将采集到的信号，传输至PLC控制箱(IV)和计算机(V)，得到实时控制变量，并按照以下策略进行调整，A)、B)、C)不分先后顺序，仅表示不同的控制条件；
A)NH4 +传感器(28)、TP传感器(31)在线采集进水中的氨氮、总磷浓度，通过计算机(V)输出，得到实时控制变量；当进水NH4 +浓度≥60mg/L或TP浓度≥7.5mg/L时，增大A2/O-SBR与N-SBR的容积交换比为0.7～0.8；当进水NH4 +浓度≤40mg/L或TP浓度≤5mg/L时，减小A2/O-SBR与N-SBR的容积交换比为0.6～0.7；当进水NH4 +浓度为40～60mg/L，TP浓度为5～7.5mg/L时，维持现状即可；
B)DO传感器(27)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、温度传感器(33)在线采集N-SBR反应器(III)中的溶解氧浓度、亚硝酸盐氮浓度、硝酸盐氮浓度、温度，通过计算机(V)输出，得到实时控制变量；当N-SBR反应器(III)出水亚硝积累率NO2 -/NOx -≤75％时，减小曝气量，控制DO为1.0～1.5mg/L；当出水亚硝积累率NO2 -/NOx -≤60％时，在上述基础上，开启加热装置，控制反应器温度为30～35℃；当出水亚硝积累率NO2 -/NOx ->75％时，维持现状即可；
C)NH4 +传感器(28)、NO2 -传感器(29)、NO3 -传感器(30)、TP传感器(31)在线采集最终出水的氨氮浓度、亚硝态氮浓度、硝态氮浓度和总磷浓度，通过计算机(V)输出，得到实时控制变量；当出水NH4 +浓度≥5mg/L时，增大A2/O-SBR与N-SBR的容积交换比为0.7～0.8；当出水NH4 +浓度≥8mg/L时，在上述基础上，减小A2/O-SBR的最终排水比为0.4；当出水NH4 +浓度<5mg/L时，维持现状即可；当出水NO2 -+NO3 -浓度≥5mg/L或TP浓度≥0.5mg/L时，延长缺氧段反应时间为4h，反之则无需调整。
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CN104817195B (zh) * 2015-04-08 2019-11-22 浙江大学 分阶段分区供氧的低能耗污水曝气系统
CN105290104A (zh) * 2015-11-25 2016-02-03 西南科技大学 一种放射性污染土壤生物修复装置及修复方法
CN106830326A (zh) * 2017-03-23 2017-06-13 扬州大学 一种a2n‑sbr改进型污水的深度脱氮除磷工艺
CN107215957A (zh) * 2017-06-29 2017-09-29 长安大学 采用液相n2o浓度在线检测仪判断sbr工艺亚硝化进程的方法
CN107867756A (zh) * 2017-11-02 2018-04-03 中国科学院大学 Sbr前置反硝化/厌氧氨氧化的试验装置与控制方法
CN108217925B (zh) * 2018-01-17 2021-02-26 苏州科技大学 一种匹配厌氧氨氧化型亚硝化的自动化实时控制策略

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201458826U (zh) * 2009-07-29 2010-05-12 中国石油化工集团公司 短程硝化反硝化生物反应器
CN103708682B (zh) * 2013-12-30 2015-05-20 北京工业大学 一种耦合反硝化除磷和短程硝化的方法

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