CN109835984A - 一种一体化部分亚硝化澄清装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种一体化部分亚硝化澄清装置及控制方法。该一体化部分亚硝化澄清装置包括加药单元、反应单元、曝气单元、进水单元和在线监控单元；加药单元包括加药箱、加药泵和第一电磁流量计；反应单元为澄清反应器；曝气单元包括空压机、第二电磁流量计和穿孔曝气管；进水单元包括原水箱、进水泵和第三电磁流量计；在线监控单元包括PLC控制柜、pH在线监测仪、DO在线监测仪、ORP在线监测仪和液位计。该一体化部分亚硝化澄清装置结构紧凑，占地面积小，自动化程度高，操作控制方便，反应效果可控性强，工程启动快，具有较好的推广前景；将其应用于低碳氮比高氨氮废水生物脱氮，可作为短程硝化反硝化或部分亚硝化‑厌氧氨氧化工艺的前段设施。
Description
技术领域
本发明属于废水生物处理领域，具体涉及一种一体化部分亚硝化澄清装置及控制方法。
背景技术
氮素污染是导致水体富营养化的主要因素之一，因此，最新颁布实施的《水污染防治计划》中明确要求“选择对水环境质量有突出影响的总氮等污染物，研究纳入流域、区域污染物排放总量控制约束性指标体系”。根据新增的约束性指标，如何高效经济实现氨氮减排的目标还需在实践中探索。
生物脱氮是利用微生物的新陈代谢作用降解转化废水中氮素的技术，处理成本低，多年来形成了以A/O工艺、A2O工艺、SBR工艺、生物膜工艺及氧化沟等传统技术，并在工业废水脱氮领域得到了广泛应用。但随着总氮脱除要求的提高，各类技术均暴露出一定的应用限制，控制条件要求过于精细、抗冲击能力差、水质适用范围窄等问题，严重限制了传统脱氮技术工艺脱除总氮效率的进一步提高。比如，A/O工艺对氮的去除不完全，出水含有一定浓度的硝酸盐，在沉淀池内易发生反硝化反应，引起污泥上浮；另外，为了获得较高的氮去除率，废水内循环比和污泥的回流比较高，不但增加了回流能耗，而且反硝化段难以保持理想的缺氧状态，脱氮效率很难进一步提高。
在A/O工艺的基础上发展了很多新的工艺形式，如Bardenpho、Phoredox(A2/O)、UCT、JBH、AAA工艺等，这些都是典型的分容器分级传统硝化－反硝化工艺。但是，无论工艺形式怎样改变，它们所利用的生物原理都是硝化和反硝化两个传统的微生物学代谢过程，存在以下几点先天性的不足之处：
①氮完全硝化需消耗大量的氧，硝化液回流需要耗费电力，动力消耗大；
②对C/N比低的废水，需外加有机碳源，运行费用高；
③由于硝化菌群生长速率低，且难以维持较高的生物浓度，特别是在低温冬季，造成系统的HRT较长，增大了曝气池容积，增加了投资和运行费用；
④会产生少量NO、N2O等副产物，对大气环境造成二次污染；
⑤工艺流程长，占地面积大，基建投资高；
⑥对于高氨氮浓度的废水硝化过程中产生的酸度需要投加碱度来维持系统中适宜的pH水平，不仅增加了处理费用，而且还有可能造成二次污染等；
⑦系统为了维持较高的生物浓度及获得良好的脱氮效果，必须同时进行污泥和硝化液的回流，增加了动力消耗和运行费用。
近年来随着技术手段的进步和研究的深入，短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化技术等新型脱氮技术已经逐步进入了工业化试验的研究阶段，并取得了突破性进展，生物脱氮技术在工业污水深度脱氮处理领域展现出了良好的发展态势，为工业污水生物脱氮处理领域开拓了新的思路。
将厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺应用于污水生物脱氮时，需首先解决部分亚硝化的问题，能够为ANAMMOX反应提供同时含有NH4 +、NO2 -的进水。这就需要控制厌氧氨氧化工艺单元进水中氨氮与亚硝酸盐比例，将炼化污水中的氨氮进行部分亚硝化转化成NO2 -，如何控制亚硝化反应进度，获取高水平稳定的亚硝酸盐积累率，保证出水合适的NH4 +-N/NO2 --N是技术的关键。
北京工业大学发明了一种半短程硝化联合厌氧氨氧化组合工艺处理晚期垃圾渗滤液脱氮的装置与方法，其中半短程硝化(即部分亚硝化)单元采用BAF反应器，通过双重曝气控制DO水平，使得半短程硝化反应器出水中NH4 +-N和NO2 --N摩尔比为1：1-1：1.32。但双重曝气控制较复杂，且BAF反应器无法解决复杂废水中COD、SS较高的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种一体化部分亚硝化澄清装置及控制方法。其通过浓缩MBBR混合液获取AOB的种泥；利用AOB和NOB(硝酸菌)生长特性差异，通过控制反应器内的DO和pH(FA抑制)水平，实现AOB的增长速率大于NOB的增长速率，使NOB不断被淘洗掉，使得AOB逐渐成为反应器内优势菌群；通过反应器的澄清功能完成混合液的泥水分离，获得澄清的含特定比例的亚硝酸盐氮上清液。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一方面，本发明提供一种一体化部分亚硝化澄清装置，该一体化部分亚硝化澄清装置包括加药单元、反应单元、曝气单元、进水单元和在线监控单元；
所述加药单元包括加药箱、加药泵和第一电磁流量计；
所述反应单元包括澄清反应器；
所述曝气单元包括空压机、第二电磁流量计和穿孔曝气管；
所述进水单元包括原水箱、进水泵和第三电磁流量计；
所述在线监控单元包括PLC控制柜、PH在线监测仪、DO在线监测仪、ORP在线监测仪和液位计；
所述加药箱、所述加药泵、所述第一电磁流量计和所述澄清反应器依次相连通；
所述PLC控制柜信号输入端依次与所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计相电连接；所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计的监测点设置在所述澄清反应器的内部；
所述PLC控制柜信号输出端依次与所述加药泵、所述进水泵和所述空压机相电连接；
所述穿孔曝气管设置在所述澄清反应器的底部，所述空压机、所述第二电磁流量计和所述穿孔曝气管依次相连通；
所述原水箱、所述进水泵、所述第三电磁流量计和所述澄清反应器相连通。
上述一体化部分亚硝化澄清装置中，优选地，所述澄清反应器的内部设置有搅拌提升机。
上述一体化部分亚硝化澄清装置中，优选地，所述澄清反应器的内部由内侧壁向内对称设置有第一隔板和第二隔板，第三隔板和第四隔板；所述第一隔板与所述第二隔板对称设置且相同；所述第三隔板和所述第四隔板对称设置且相同；
所述第一隔板和所述第二隔板的上端与所述澄清反应器的顶端固定，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有空隙；所述第一隔板和所述第二隔板分别与所述澄清反应器的内侧壁围成分离室；
所述第三隔板和所述第四隔板的上端与所述澄清反应器的顶端留有空隙，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有污泥回流缝，所述第三隔板和所述第四隔板分别与所述第一隔板和所述第二隔板围成导流室；
所述污泥回流缝处设置有活动折板，并分别设置折页将所述第三隔板和所述第四隔板的下端与其对应的活动折板的一端活动连接，所述活动折板的另一端与所述澄清反应器的内侧壁相抵接；两个活动折板上均设置有拉环，对应所述第三隔板和所述第四隔板的两侧的所述澄清反应器的顶端的边缘分别设置有滑轮；通过滑轮上的绳索调节所述拉环带动所述活动折板达到调节污泥回流缝的大小的目的；
所述第三隔板和所述第四隔板向所述澄清反应器的内部围成反应室，所述反应室通过隔板分隔为上部反应室和下部反应室，隔板中间设置有供所述搅拌提升机上下来回进入上部反应室和下部反应室参与搅拌的孔；所述第一电磁流量计与所述澄清反应器相连通的管路延伸至所述下部反应室；
所述澄清反应器的顶端的侧壁设置有溢流口，所述溢流口向下垂直侧壁在水平方向于所述第三隔板和所述第四隔板的上方固定设置有三角堰及滤网，所述滤网设置在三角堰外侧，用于防止填料的流失，所述分离室上部设置有连通管和集水槽，所述集水槽靠近侧壁的一端设置有出水口，分离室的清水经由连通管流向集水槽后由出水口排出；
所述澄清反应器进行工作时：所述搅拌提升机置于下部反应室，搅拌下部反应室内的活性污泥和空气混合，通过加药单元控制下部反应室内的原料，通过在线监控单元控制下部反应室内的DO和pH，通过曝气单元控制下部反应室的氧气，当活性污泥中的氨氧化菌将污水中的氨氮氧化为亚硝态氮时，活性污泥中的异氧菌将污水中的部分COD转化为二氧化碳和水，此时通过搅拌提升机将反应后的混合液提升至上部反应室，后经由三角堰及滤网流入导流室，通过导流室经所述第一隔板或所述第二隔板与所述澄清反应器的内侧壁间的空隙流入到分离室；污泥通过重力下沉与清水分离，清水经由分离室上部的连通管和集水槽收集经由出水口排出，下沉的污泥集中到污泥回流缝处，通过松开所述滑轮的绳索开启所述活动折板，使污泥回流到下部反应室中，循环流动形成污泥回流。
上述一体化部分亚硝化澄清装置中，优选地，所述澄清反应器的底部由下至上依次设置有排泥口、进水口和进气口；
所述第三电磁流量计经由所述进水口与所述澄清反应器相连通；
所述第二电磁流量计经由所述进气口与所述穿孔曝气管相连通。
另一方面，本发明还提供一种一体化部分亚硝化澄清控制方法，其采用上述一体化部分亚硝化澄清装置进行操作，包括以下步骤：
步骤一，混合液浓缩：从稳定运行的处理炼油催化剂废水的MBBR的曝气池中取混合液注入到澄清反应器中，静沉排除上清液，继续注入混合液，并继续浓缩，直至反应器中的浓缩混合液30分钟沉降比SV＞20％且澄清反应器中的浓缩的混合液超过三分之二以上反应器容积时，混合液浓缩完成；
步骤二，氨氧化菌(AOB)筛选富集：通过进水搅拌、补充氨氮、曝气、沉淀和排水五步一个周期的操作，检测澄清反应器进出水氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及pH，计算一个周期内一体化部分亚硝化澄清反应器的氨氮去除负荷、亚硝酸盐积累率和自由氨FA；重复多个周期，当整个装置的亚硝盐积累率大于90％时，且能保持稳定，氨氧化菌筛选富集阶段结束；
步骤三，稳定运行阶段：澄清反应器按照连续流方式运行，注入含氨的FCC催化剂废水、开启搅拌提升机、曝气单元的空压机，控制反应器内的DO和FA水平，使亚硝酸盐积累率稳定在较高水平上，即可得到特定比例亚硝酸盐氮的出水。
上述一体化部分亚硝化澄清控制方法中，优选地，步骤二氨氧化菌筛选富集具体操作如下：
(1)进水搅拌：取自MBBR配水渠，通过进水单元注入水，当澄清反应器内的液位到达出水口位置时，关闭进水泵；在进水过程中，开启搅拌提升机进行搅拌，设定搅拌提升机转速为10-15rpm；调节反应器回流缝处活动折板的开启度为100％，取进水水样监测氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐指标；
(2)补充氨氮：根据澄清反应器进水氨氮浓度，通过加药单元补充氯化铵，使反应器内的混合液中氨氮浓度为500-650mg/L；
(3)曝气：开启空压机，通过穿孔曝气管上的气体调节阀调整空气流量，控制澄清反应器内溶解氧浓度DO＜0.5mg/L；同时监测反应器内的pH，适时通过加药单元补充碱液，确保pH在7.5-8.5范围内；每隔0.5-1.5h测定澄清反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度；
(4)沉淀：当澄清反应器内pH值不再下降甚至反转上升时，关闭空压机与搅拌提升机，静沉10-20min；
(5)排水：开启潜污泵，将澄清反应器上部清液排出；取澄清反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度；反应器单个运行周期结束；
重复以上(1)-(5)步骤，单个周期运行结束后，根据检测的反应器进出水氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及pH，计算该周期内澄清反应器的氨氮去除负荷、亚硝酸盐积累率和自由氨FA；当整个装置的亚硝盐积累率大于90％时，且能保持稳定，氨氧化菌筛选富集阶段结束。
上述一体化部分亚硝化澄清控制方法中，优选地，步骤三稳定运行阶段的具体操作如下：
将含氨的FCC催化剂废水作为进水源，进水的氨氮浓度150-380mgNH4 +-N/L，COD50-180mg/L，pH8.0-9.9，温度22-38℃；
开启搅拌提升机、空压机；搅拌提升机转速设定为10-15rpm，通过调节风量和加药单元，控制反应器内的DO和pH水平，反应器内的DO＜0.5mg/L，pH在7.5-8.0，随时监测澄清反应器中的DO、pH、ORP等指标；
每隔4h测定澄清反应器进出水的氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及COD，控制反应器内的DO和FA水平，亚硝酸盐积累率稳定在较高水平上，即可得到特定比例亚硝酸盐氮的出水。
本发明提供的一体化部分亚硝化澄清装置结构紧凑，占地面积小，自动化程度高，操作控制方便，反应效果可控性强，工程启动快，具有较好的推广前景；将其应用于低碳氮比高氨氮废水生物脱氮，可作为短程硝化反硝化或部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺的前段设施。
附图说明
图1为本发明实施例中一体化部分亚硝化澄清装置的正面结构示意图；
图2为图1中局部图B的放大示意图(不按比例)；
图3为本发明实施例中一体化部分亚硝化澄清装置的侧面结构示意图；
图4为本发明实施例中亚氮积累率实验数据图；
附图符号说明：
1加药箱，2加药泵，3第一电磁流量计，4澄清反应器，5空压机，6第二电磁流量计，7穿孔曝气管，8原水箱，9进水泵，10第三电磁流量计，11PLC控制柜，12pH在线监测仪，13DO在线监测仪，14ORP在线监测仪，15液位计，16搅拌提升机，17三角堰及滤网，18连通管，19第一隔板，20第二隔板，21第三隔板，22第四隔板，23活动折板，24滑轮，25绳索，26折页，27拉环，28集水槽。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例
本实施例提供一种一体化部分亚硝化澄清装置，如图1至图3所示，该一体化部分亚硝化澄清装置包括加药单元、反应单元、曝气单元、进水单元和在线监控单元；
所述加药单元包括加药箱1、加药泵2和第一电磁流量计3；
所述反应单元包括澄清反应器4；
所述曝气单元包括空压机5、第二电磁流量计6和穿孔曝气管7；
所述进水单元包括原水箱8、进水泵9和第三电磁流量计10；
所述在线监控单元包括PLC控制柜11、PH在线监测仪12、DO在线监测仪13、ORP在线监测仪14和液位计15；
加药箱1、加药泵2、第一电磁流量计3和澄清反应器4依次相连通；
PLC控制柜11信号输入端依次与pH在线监测仪12、DO在线监测仪13、ORP在线监测仪14和液位计15相电连接；pH在线监测仪12、DO在线监测仪13、ORP在线监测仪14和液位计15的监测点设置在澄清反应器4的内部；PLC控制柜11信号输出端依次与加药泵2、进水泵9和空压机5相电连接；穿孔曝气管7设置在澄清反应器4的底部，空压机5、第二电磁流量计6和穿孔曝气管7依次相连通；原水箱8、进水泵9、第三电磁流量计10和澄清反应器4相连通。澄清反应器4的内部设置有搅拌提升机16。
澄清反应器4的内部由内侧壁向内对称设置有第一隔板19和第二隔板20，第三隔板21和第四隔板22；第一隔板19与第二隔板20对称设置且相同；第三隔板21和第四隔板22对称设置且相同；第一隔板19和第二隔板20的上端与澄清反应器4的顶端固定，侧边与澄清反应器4的内侧壁固定，下端向澄清反应器4的内侧壁弯折，并与澄清反应器4的内侧壁间留有空隙；第一隔板19和第二隔板20分别与澄清反应器4的内侧壁围成分离室；第三隔板21和第四隔板22的上端与澄清反应器4的顶端留有空隙，侧边与澄清反应器4的内侧壁固定，下端向澄清反应器4的内侧壁弯折，并与澄清反应器4的内侧壁间留有污泥回流缝，第三隔板21和第四隔板22分别与第一隔板19和第二隔板20围成导流室；所述污泥回流缝处设置有活动折板23，并分别设置折页26将第三隔板21和第四隔板22的下端与其对应的活动折板23的一端活动连接，活动折板23的另一端与澄清反应器4的内侧壁相抵接；两个活动折板23上均设置有拉环27，对应第三隔板21和第四隔板22的两侧的澄清反应器4的顶端的边缘分别设置有滑轮24；通过滑轮24上的绳索25拉动拉环27用于关闭或打开活动折板23；第三隔板21和第四隔板22向澄清反应器4的内部围成反应室，所述反应室通过隔板分隔为上部反应室和下部反应室，隔板中间设置有供搅拌提升机16上下来回进入上部反应室和下部反应室参与搅拌的孔。澄清反应器4的底部由下至上依次设置有排泥口、进水口和进气口；第三电磁流量计10经由所述进水口与澄清反应器4相连通；第二电磁流量计6经由所述进气口与穿孔曝气管7相连通。澄清反应器4的顶端的侧壁设置有溢流口，所述溢流口向下垂直侧壁在水平方向于第三隔板21和第四隔板22的上方固定设置有三角堰及滤网17，滤网设置在三角堰外侧，用于防止填料的流失，所述分离室上部设置有连通管18和集水槽28，集水槽28靠近侧壁的一端设置有出水口，分离室的清水经由连通管18流向集水槽28后由出水口排出。
澄清反应器4进行工作时：搅拌提升机置于下部反应室，搅拌下部反应室内的活性污泥和空气混合，通过加药单元控制下部反应室内的原料，通过在线监控单元控制下部反应室内的DO和pH，通过曝气单元控制下部反应室的氧气，当活性污泥中的氨氧化菌将污水中的氨氮氧化为亚硝态氮时，活性污泥中的异氧菌将污水中的部分COD转化为二氧化碳和水，此时通过搅拌提升机16将反应后的混合液提升至上部反应室，后经由三角堰及滤网17(滤网设置在三角堰的外侧，用于防止填料的流失)流入导流室，通过导流室经第一隔板19或第二隔板20与澄清反应器4的内侧壁间的空隙流入到分离室；污泥通过重力下沉与清水分离，清水经由分离室上部的连通管18和集水槽28收集经由出水口排出，下沉的污泥集中到污泥回流缝处，通过松开滑轮24的绳索开启活动折板23，使污泥回流到下部反应室中，循环流动形成污泥回流。
另一方面，本实施例还提供一种一体化部分亚硝化澄清控制方法，其采用上述一体化部分亚硝化澄清装置进行操作，包括以下步骤：
步骤一，混合液浓缩：从稳定运行的处理炼油催化剂废水的MBBR的曝气池中取混合液注入到澄清反应器4中，静沉排除上清液，继续注入混合液，并继续浓缩，直至反应器中的浓缩混合液30分钟沉降比SV＞20％且澄清反应器中的浓缩的混合液超过三分之二以上反应器容积时，混合液浓缩完成；
步骤二，氨氧化菌(AOB)筛选富集：(1)进水搅拌：取自MBBR配水渠，通过进水单元注入水，当澄清反应器内的液位到达出水口位置时，关闭进水泵9；在进水过程中，开启搅拌提升机16进行搅拌，设定搅拌提升机16转速为10-15rpm；调节反应器回流缝处活动折板23的开启度为100％，取进水水样监测氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐指标；
(2)补充氨氮：根据澄清反应器进水氨氮浓度，通过加药单元补充氯化铵，使反应器内的混合液中氨氮浓度为500-650mg/L；
(3)曝气：开启空压机5，通过穿孔曝气管7上的气体调节阀调整空气流量，控制澄清反应器4内溶解氧浓度DO＜0.5mg/L；同时监测反应器内的pH，适时通过加药单元补充碱液，确保pH在7.5-8.5范围内；每隔0.5-1.5h测定澄清反应器4内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度；
(4)沉淀：当澄清反应器4内pH值不再下降甚至反转上升时，关闭空压机5与搅拌提升机16，静沉10-20min；
(5)排水：开启潜污泵(此为外部设备)，将澄清反应器4上部清液排出；取澄清反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度；反应器单个运行周期结束；
重复以上(1)-(5)步骤，单个周期运行结束后，根据检测的反应器进出水氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及pH，计算该周期内澄清反应器的氨氮去除负荷、亚硝酸盐积累率和自由氨FA；当整个装置的亚硝盐积累率大于90％时，且能保持稳定，氨氧化菌筛选富集阶段结束。
步骤三，稳定运行阶段，具体操作如下：
(1)将含氨的FCC催化剂废水作为进水源，进水的氨氮浓度150-380mgNH4 +-N/L，COD50-180mg/L，pH8.0-9.9，温度22-38℃；
(2)开启搅拌提升机16、空压机5；搅拌提升机16转速设定为10-15rpm，通过调节风量和加药单元，控制反应器内的DO和pH水平，反应器内的DO＜0.5mg/L，pH在7.5-8.0，随时监测澄清反应器4中的DO、pH、ORP等指标；
(3)每隔4h测定澄清反应器4进出水的氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及COD，控制反应器内的DO和FA水平，亚硝酸盐积累率稳定在较高水平上，即可得到特定比例亚硝酸盐氮的出水。
利用本实施例的装置富集氨氧化菌(AOB)，以某污水厂A/O工艺O段活性污泥为菌源，该污水厂生化池进水为培养基质进行富集，培养条件如下表1和图4所示。
表1
| 初始SV(％) | 温度(℃) | pH | DO(mg/L) | 进水NH<sub>3</sub>-N(mg/L) |
| 17～23 | 30～32 | 8.0～8.5 | 0.4～0.5 | 70～160 |
经培养10天亚氮积累率已达80％，17天后亚氮积累率稳定在90％以上，最高可达到96％。
利用该装置处理某化工厂催化剂污水，作为厌氧氨氧化前段反应，出水目标氮素计量比氨氮：亚氮＝1:1.32，运行效果如表2所示。
表2
由表2实验数据可知，出水氨氮亚氮计量比基本接近于目标值，可以用于后续厌氧氨氧化工艺段。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种一体化部分亚硝化澄清装置，其特征在于：该一体化部分亚硝化澄清装置包括加药单元、反应单元、曝气单元、进水单元和在线监控单元；
所述加药单元包括加药箱、加药泵和第一电磁流量计；
所述反应单元包括澄清反应器；
所述曝气单元包括空压机、第二电磁流量计和穿孔曝气管；
所述进水单元包括原水箱、进水泵和第三电磁流量计；
所述在线监控单元包括PLC控制柜、pH在线监测仪、DO在线监测仪、ORP在线监测仪和液位计；
所述加药箱、所述加药泵、所述第一电磁流量计和所述澄清反应器依次相连通；
所述PLC控制柜信号输入端依次与所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计相电连接；所述pH在线监测仪、所述DO在线监测仪、所述ORP在线监测仪和所述液位计的监测点设置在所述澄清反应器的内部；
所述PLC控制柜信号输出端依次与所述加药泵、所述进水泵和所述空压机相电连接；
所述穿孔曝气管设置在所述澄清反应器的底部，所述空压机、所述第二电磁流量计和所述穿孔曝气管依次相连通；
所述原水箱、所述进水泵、所述第三电磁流量计和所述澄清反应器相连通。
2.根据权利要求1所述的一体化部分亚硝化澄清装置，其特征在于：所述澄清反应器的内部设置有搅拌提升机。
3.根据权利要求2所述的一体化部分亚硝化澄清装置，其特征在于：所述澄清反应器的内部由内侧壁向内对称设置有第一隔板和第二隔板，第三隔板和第四隔板；所述第一隔板与所述第二隔板对称设置且相同；所述第三隔板和所述第四隔板对称设置且相同；
所述第一隔板和所述第二隔板的上端与所述澄清反应器的顶端固定，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有空隙；所述第一隔板和所述第二隔板分别与所述澄清反应器的内侧壁围成分离室；
所述第三隔板和所述第四隔板的上端与所述澄清反应器的顶端留有空隙，侧边与所述澄清反应器的内侧壁固定，下端向所述澄清反应器的内侧壁弯折，并与所述澄清反应器的内侧壁间留有污泥回流缝，所述第三隔板和所述第四隔板分别与所述第一隔板和所述第二隔板围成导流室；
所述污泥回流缝处设置有活动折板，并分别设置折页将所述第三隔板和所述第四隔板的下端与其对应的活动折板的一端活动连接，所述活动折板的另一端与所述澄清反应器的内侧壁相抵接；两个活动折板上均设置有拉环，对应所述第三隔板和所述第四隔板的两侧的所述澄清反应器的顶端的边缘分别设置有滑轮；通过滑轮上的绳索调节所述拉环带动所述活动折板达到调节污泥回流缝的大小的目的；
所述第三隔板和所述第四隔板向所述澄清反应器的内部围成反应室，所述反应室通过隔板分隔为上部反应室和下部反应室，隔板中间设置有供所述搅拌提升机上下来回进入上部反应室和下部反应室参与搅拌的孔；所述第一电磁流量计与所述澄清反应器相连通的管路延伸至所述下部反应室；
所述澄清反应器的顶端的侧壁设置有溢流口，所述溢流口向下垂直侧壁在水平方向于所述第三隔板和所述第四隔板的上方固定设置有三角堰及滤网，所述滤网设置在三角堰外侧，用于防止填料的流失，所述分离室上部设置有连通管和集水槽，所述集水槽靠近侧壁的一端设置有出水口，分离室的清水经由连通管流向集水槽后由出水口排出；
所述澄清反应器进行工作时：所述搅拌提升机置于下部反应室，搅拌下部反应室内的活性污泥和空气混合，通过加药单元控制下部反应室内的原料，通过在线监控单元控制下部反应室内的DO和pH，通过曝气单元控制下部反应室的氧气，当活性污泥中的氨氧化菌将污水中的氨氮氧化为亚硝态氮时，活性污泥中的异氧菌将污水中的部分COD转化为二氧化碳和水，此时通过搅拌提升机将反应后的混合液提升至上部反应室，后经由三角堰及滤网流入导流室，通过导流室经所述第一隔板或所述第二隔板与所述澄清反应器的内侧壁间的空隙流入到分离室；污泥通过重力下沉与清水分离，清水经由分离室上部的连通管和集水槽收集经由出水口排出，下沉的污泥集中到污泥回流缝处，通过所述滑轮的绳索开启所述活动折板，使污泥回流到下部反应室中，循环流动形成污泥回流。
4.根据权利要求1所述的一体化部分亚硝化澄清装置，其特征在于：所述澄清反应器的底部由下至上依次设置有排泥口、进水口和进气口；
所述第三电磁流量计经由所述进水口与所述澄清反应器相连通；
所述第二电磁流量计经由所述进气口与所述穿孔曝气管相连通。
5.一种一体化部分亚硝化澄清控制方法，其采用权利要求1-4任一项所述一体化部分亚硝化澄清装置进行操作，包括以下步骤：
步骤一，混合液浓缩：从稳定运行的处理炼油催化剂废水的MBBR的曝气池中取混合液注入到澄清反应器中，静沉排除上清液，继续注入混合液，并继续浓缩，直至反应器中的浓缩混合液30分钟沉降比SV＞20％且澄清反应器中的浓缩的混合液超过三分之二以上反应器容积时，混合液浓缩完成；
步骤二，氨氧化菌筛选富集：通过进水搅拌、补充氨氮、曝气、沉淀和排水五步一个周期的操作，检测澄清反应器进出水氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及pH，计算一个周期内一体化部分亚硝化澄清反应器的氨氮去除负荷、亚硝酸盐积累率和自由氨FA；重复多个周期，当整个装置的亚硝盐积累率大于90％时，且能保持稳定，氨氧化菌筛选富集阶段结束；
步骤三，稳定运行阶段：澄清反应器按照连续流方式运行，注入含氨的FCC催化剂废水、开启搅拌提升机、曝气单元的空压机，控制反应器内的DO和FA水平，使亚硝酸盐积累率稳定在较高水平上，即可得到特定比例亚硝酸盐氮的出水。
6.根据权利要求5所述的一体化部分亚硝化澄清控制方法，其特征在于，步骤二氨氧化菌筛选富集具体操作如下：
(1)进水搅拌：取自MBBR配水渠，通过进水单元注入水，当澄清反应器内的液位到达出水口位置时，关闭进水泵；在进水过程中，开启搅拌提升机进行搅拌，设定搅拌提升机转速为10-15rpm；调节反应器回流缝处活动折板的开启度为100％，取进水水样监测氨氮、亚硝酸盐和硝酸盐指标；
(2)补充氨氮：根据澄清反应器进水氨氮浓度，通过加药单元补充氯化铵，使反应器内的混合液中氨氮浓度为500-650mg/L；
(3)曝气：开启空压机，通过穿孔曝气管上的气体调节阀调整空气流量，控制澄清反应器内溶解氧浓度DO＜0.5mg/L；同时监测反应器内的pH，适时通过加药单元补充碱液，确保pH在7.5-8.5范围内；每隔0.5-1.5h测定澄清反应器内的氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度；
(4)沉淀：当澄清反应器内pH值不再下降甚至反转上升时，关闭空压机与搅拌提升机，静沉10-20min；
(5)排水：开启潜污泵，将澄清反应器上部清液排出；取澄清反应器排水水样检测氨氮、亚硝态氮与硝态氮浓度；反应器单个运行周期结束；
重复以上(1)-(5)步骤，单个周期运行结束后，根据检测的反应器进出水氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及pH，计算该周期内澄清反应器的氨氮去除负荷、亚硝酸盐积累率和自由氨FA；当整个装置的亚硝盐积累率大于90％时，且能保持稳定，氨氧化菌筛选富集阶段结束。
7.根据权利要求5所述的一体化部分亚硝化澄清控制方法，其特征在于，步骤三稳定运行阶段的具体操作如下：
将含氨的FCC催化剂废水作为进水源，进水的氨氮浓度150-380mgNH4 +-N/L，COD50-180mg/L，pH8.0-9.9，温度22-38℃；
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每隔4h测定澄清反应器进出水的氨氮、亚硝态氮、硝态氮浓度及COD，控制反应器内的DO和FA水平，亚硝酸盐积累率稳定在较高水平上，即可得到特定比例亚硝酸盐氮的出水。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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