CN111039383A - 一种碳源投加方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种碳源投加方法及系统,通过获取缺氧池进水管生化需氧量BOD5in、以及总氮量TNin;并获取缺氧池出水管生化需氧量BOD5out、以及总氮量TNout;根据TNin与TNout之间的总氮量差值,与BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算缺氧池需要投加的目标碳源量;根据目标碳源量对缺氧池投加碳源;以满足反硝化过程对碳源的需求,提高反硝化效率,保证出水清澈度;同时尽可能减少碳源的投加量,降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,尤其涉及一种碳源投加方法及系统。
背景技术
随着城市化进程及工业的加速发展,环保问题,特别是城市污水处理已成为各国研究的热点。大量的生活污水流入江河、湖泊或地下水中,给水体造成严重污染,对渔业用水、生活用水等产生严重影响。城市污水污染已成为制约国家发展的重要因素之一,因此国家对污水处理厂的排放标准也愈发严格。
污水处理的主要矛盾已逐渐由有机污染物的去除转变为氮磷污染物的去除,所有污水厂均必须设置必要的处理设施,进一步提高污水处理厂的反硝化能力,提高对TN的去除效率。
生物脱氮过程主要分为两部分,即通过硝化作用将氨氮转化为硝酸盐氮,再通过反硝化作用将硝酸盐氮转化为氮气从水中逸出,从而达到去除氮的目的。
缺氧池反硝化作用需要消耗碳源,在进水不能提供足够碳源的时候,需要额外进行碳源投加,方能使反硝化正常进行。
目前,污水处理厂更多地是依据污水平均流量计算氨氮浓度,或者依靠经验进行碳源投加,存在控制精度不够,易造成碳源浪费,增加生产成本,难以保证出水稳定达标的问题。
发明内容
本发明提供的一种碳源投加方法及系统,主要解决的技术问题是:无法进行精准碳源投放。
为解决上述技术问题,本发明提供一种碳源投加方法,包括:
获取缺氧池进水管生化需氧量BOD5in、以及总氮量TNin;
并获取所述缺氧池出水管生化需氧量BOD5out、以及总氮量TNout;
根据所述TNin与所述TNout之间的总氮量差值,与所述BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量;
根据所述目标碳源量对所述缺氧池投加碳源。
进一步的,所述根据所述TNin与所述TNout之间的总氮量差值,与所述BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量包括:
根据所述总氮量差值,与所述生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量;然后获取所投加碳源类别,确定生化需氧量与碳源投加量之间的对应关系,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量。
进一步的,所述根据所述总氮量差值,与所述生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量包括:
S=4×(TNin-TNout)-(BOD5in-BOD5out);其中所述S为所述需要投加的生化需氧量。
进一步的,所述碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖中的至少一种。
进一步的,所述获取所述BOD5in、所述TNin、所述BOD5out、以及所述TNout包括:
按照设定时间间隔获取所述BOD5in、所述TNin、所述BOD5out、以及所述TNout。
本发明还提供一种碳源投加系统,包括:
生化需氧量监测仪,包括设置于缺氧池进水管的第一生化需氧量监测仪,与设置于所述缺氧池出水管的第二生化需氧量监测仪,所述第一生化需氧量监测仪用于监测所述进水管内污水的生化需氧量BOD5in,所述第二生化需氧量监测仪用于监测所述出水管内污水的生化需氧量BOD5out;并将所述BOD5in、BOD5out发送给控制器;
总氮监测仪,包括设置于缺氧池进水管的第一总氮监测仪,与设置于所述缺氧池出水管的第二总氮监测仪,所述第一总氮监测仪用于监测所述进水管内污水的总氮量TNin,所述第二总氮监测仪用于监测所述出水管内污水的总氮量TNout;并将所述TNin、TNout发送给所述控制器;
所述控制器,用于接收所述BOD5in、所述BOD5out、所述TNin、所述TNout,根据所述TNin与所述TNout之间的总氮量差值,与所述BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量;并按照所述目标碳源量控制碳源投加泵,对所述缺氧池投加碳源。
进一步的,所述控制器用于根据所述总氮量差值,与所述生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量;然后获取所投加碳源类别,确定生化需氧量与碳源投加量之间的对应关系,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量。
进一步的,所述控制器用于按照如下公式计算需要投加的生化需氧量:
S=4×(TNin-TNout)-(BOD5in-BOD5out);其中所述S为所述需要投加的生化需氧量。
进一步的,所述碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖中的至少一种。
进一步的,所述生化需氧量监测仪与所述总氮监测仪,按照设定时间间隔分别监测获取所述BOD5in、所述BOD5out、所述TNin、以及所述TNout。
本发明的有益效果是:
根据本发明提供的一种碳源投加方法及系统,通过获取缺氧池进水管生化需氧量BOD5in、以及总氮量TNin;并获取缺氧池出水管生化需氧量BOD5out、以及总氮量TNout;根据TNin与TNout之间的总氮量差值,与BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算缺氧池需要投加的目标碳源量;根据目标碳源量对缺氧池投加碳源;以满足反硝化过程对碳源的需求,提高反硝化效率,保证出水清澈度。
附图说明
图1为本发明实施例一的碳源投加方法流程示意图;
图2为本发明实施例二的碳源投加系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例一:
为了解决当前存在控制精度不够,易造成碳源浪费,增加生产成本,难以保证出水稳定达标的问题,本实施例提供一种碳源投加方法,通过监测缺氧池进水管与出水管的总氮量差值、以及生化需氧量差值,实现对缺氧池碳源的自动、精确投放,在保证出水达标的基础上,尽可能减少碳源的投加量,降低生产成本。
请参见图1,图1为本实施例提供的碳源投加方法流程示意图,该方法包括如下步骤:
S101、获取缺氧池进水管生化需氧量BOD5in、以及总氮量TNin。
S102、获取缺氧池出水管生化需氧量BOD5out、以及总氮量TNout。
应当理解的是,步骤S101与S102之间可以同时执行,也可以设置先后执行顺序。
其中,获取生化需氧量与总氮量,可以按照设定时间间隔监测获取,其中设定时间间隔可以根据生化反应速率情况灵活设置。
S103、根据TNin与TNout之间的总氮量差值,与BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算缺氧池需要投加的目标碳源量。
可选的,根据总氮量差值,与生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量;然后获取所投加碳源类别,确定生化需氧量与碳源投加量之间的对应关系,计算缺氧池需要投加的目标碳源量。
请参见如下公式:
S=4×(TNin-TNout)-(BOD5in-BOD5out);
其中S为需要投加的生化需氧量。
碳源的类别包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖中的至少一种。在本发明的其他实施例中,还可以包含其他类别的碳源。
在计算得到需要投加的生化需氧量之后,可以根据如下对应关系表,计算得到需要投加的目标碳源量;请参见如下表1所示:
表1
需要投加的生化需氧量 | 需要投加的目标碳源量 |
1mg/L BOD5 | 1.3mg/L甲醇 |
1mg/L BOD5 | 1.92mg/L乙酸钠 |
1mg/L BOD5 | 1.87mg/L葡萄糖 |
S104、根据目标碳源量对缺氧池投加碳源。
本实施例提供的碳源投加方法,通过监测缺氧池进水管与出水管的总氮量差值、以及生化需氧量差值,实现对缺氧池碳源的自动、精确投放,在保证出水达标的基础上,尽可能减少碳源的投加量,降低生产成本。
实施例二:
本实施例在上述实施例一的基础上,提供一种碳源投加系统,用于实现上述碳源投加方法的步骤,请参见图2,该系统包括生化需氧量监测仪21、总氮监测仪22、控制器23、以及碳源投加泵24。生化需氧量监测仪21、总氮监测仪22、碳源投加泵24与控制器23电连接。
生化需氧量监测仪21包括设置于缺氧池进水管的第一生化需氧量监测仪21a,与设置于缺氧池出水管的第二生化需氧量监测仪21b;第一生化需氧量监测仪21a用于监测进水管内污水的生化需氧量BOD5in,第二生化需氧量监测仪用于监测出水管内污水的生化需氧量BOD5out;并将BOD5in、BOD5out发送给控制器23;
总氮监测仪22包括设置于缺氧池进水管的第一总氮监测仪22a,与设置于缺氧池出水管的第二总氮监测仪22b;其中第一总氮监测仪22a用于监测进水管内污水的总氮量TNin,第二总氮监测仪22b用于监测出水管内污水的总氮量TNout;并将TNin、TNout发送给控制器23;
可选的,生化需氧量监测仪21与总氮监测仪22,按照设定时间间隔分别监测获取所述BOD5in与BOD5out、所述TNin与TNout。其中设定时间间隔可以根据生化反应速率情况灵活设置。
控制器23用于接收生化需氧量监测仪21发送的BOD5in、BOD5out,以及总氮监测仪22发送的TNin、TNout,根据TNin与TNout之间的总氮量差值,与BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算缺氧池需要投加的目标碳源量;并按照该目标碳源量控制碳源投加泵24,对缺氧池投加碳源。
控制器23用于根据总氮量差值TNin-TNout,与生化需氧量差值BOD5in-BOD5out,计算需要投加的生化需氧量S;然后获取加碳源类别,确定生化需氧量与碳源投加量之间的对应关系,计算缺氧池需要投加的目标碳源量。
控制器23用于按照如下公式计算需要投加的生化需氧量:
S=4×(TNin-TNout)-(BOD5in-BOD5out);其中S为需要投加的生化需氧量。
碳源的类别包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖中的至少一种。在本发明的其他实施例中,还可以包含其他类别的碳源。
控制器23在计算得到需要投加的生化需氧量之后,可以根据如下对应关系表,计算得到需要投加的目标碳源量;请参见如下表2所示:
表2
需要投加的生化需氧量 | 需要投加的目标碳源量 |
1mg/L BOD5 | 1.3mg/L甲醇 |
1mg/L BOD5 | 1.92mg/L乙酸钠 |
1mg/L BOD5 | 1.87mg/L葡萄糖 |
显然,本领域的技术人员应该明白,上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种碳源投加方法,其特征在于,包括:
获取缺氧池进水管生化需氧量BOD5in、以及总氮量TNin;
并获取所述缺氧池出水管生化需氧量BOD5out、以及总氮量TNout;
根据所述TNin与所述TNout之间的总氮量差值,与所述BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量;
根据所述目标碳源量对所述缺氧池投加碳源。
2.如权利要求1所述的碳源投加方法,其特征在于,所述根据所述TNin与所述TNout之间的总氮量差值,与所述BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量包括:
根据所述总氮量差值,与所述生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量;然后获取所投加碳源类别,确定生化需氧量与碳源投加量之间的对应关系,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量。
3.如权利要求2所述的碳源投加方法,其特征在于,所述根据所述总氮量差值,与所述生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量包括:
S=4×(TNin-TNout)-(BOD5in-BOD5out);其中所述S为所述需要投加的生化需氧量。
4.如权利要求1-3中任一项所述的碳源投加方法,其特征在于,所述碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖中的至少一种。
5.如权利要求1-3中任一项所述的碳源投加方法,其特征在于,所述获取所述BOD5in、所述TNin、所述BOD5out、以及所述TNout包括:
按照设定时间间隔获取所述BOD5in、所述TNin、所述BOD5out、以及所述TNout。
6.一种碳源投加系统,其特征在于,包括:
生化需氧量监测仪,包括设置于缺氧池进水管的第一生化需氧量监测仪,与设置于所述缺氧池出水管的第二生化需氧量监测仪,所述第一生化需氧量监测仪用于监测所述进水管内污水的生化需氧量BOD5in,所述第二生化需氧量监测仪用于监测所述出水管内污水的生化需氧量BOD5out;并将所述BOD5in、BOD5out发送给控制器;
总氮监测仪,包括设置于缺氧池进水管的第一总氮监测仪,与设置于所述缺氧池出水管的第二总氮监测仪,所述第一总氮监测仪用于监测所述进水管内污水的总氮量TNin,所述第二总氮监测仪用于监测所述出水管内污水的总氮量TNout;并将所述TNin、TNout发送给所述控制器;
所述控制器,用于接收所述BOD5in、所述BOD5out、所述TNin、所述TNout,根据所述TNin与所述TNout之间的总氮量差值,与所述BOD5in与BOD5out之间的生化需氧量差值,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量;并按照所述目标碳源量控制碳源投加泵,对所述缺氧池投加碳源。
7.如权利要求6所述的碳源投加系统,其特征在于,所述控制器用于根据所述总氮量差值,与所述生化需氧量差值,计算需要投加的生化需氧量;然后获取所投加碳源类别,确定生化需氧量与碳源投加量之间的对应关系,计算所述缺氧池需要投加的目标碳源量。
8.如权利要求7所述的碳源投加系统,其特征在于,所述控制器用于按照如下公式计算需要投加的生化需氧量:
S=4×(TNin-TNout)-(BOD5in-BOD5out);其中所述S为所述需要投加的生化需氧量。
9.如权利要求6-8任一项所述的碳源投加系统,其特征在于,所述碳源包括甲醇、乙酸钠、葡萄糖中的至少一种。
10.如权利要求6-8任一项所述的碳源投加系统,其特征在于,所述生化需氧量监测仪与所述总氮监测仪,按照设定时间间隔分别监测获取所述BOD5in、所述BOD5out、所述TNin、以及所述TNout。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200421 |
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