CN114133036B - 基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法,包括:好氧反应器、加药系统和控制系统,加药系统包括加碱泵,控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;控制系统、加药系统和好氧反应器依次连接;在线氨氮检测仪用于检测进水氨氮浓度;电磁流量计用于检测进水流量;控制器用于根据进水氨氮浓度和进水流量,计算碱投加量;根据碱投加量计算加碱泵的流量;根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值,计算加碱泵的工作频率;根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量;通过精确控制加碱量完成半短程硝化,使pH值维持在6‑6.5。
Description
技术领域
本发明涉及控制技术领域,尤其是涉及基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法。
背景技术
将半短程硝化和厌氧氨氧化相结合后,可以将氨氮转化为氮气,实现污水脱氮。
目前,如果以游离氨抑制硝化菌活性,则通过控制曝气量实现半短程硝化,该技术也可实现自动控制,其控制参数是pH,pH电极安装在反应器内,并将测得的pH值传输至控制器,当pH低于设定值时,控制器将信号传输至加碱泵,加碱泵开始工作,反应器内的pH开始升高,当达到设定值后,加碱泵停止工作。该技术控制的pH值需要达到7.5以上,系统内的游离氨才能达到抑制硝化菌活性的水平,因此整个系统的碱度是过量的。
如果以游离亚硝酸抑制硝化菌活性,实现半短程硝化的技术,则通常根据经验确定加碱量,适用于进水氨氮稳定的情况下,当进水氨氮浓度出现波动时,加碱量不能及时调整的话,会造成氨氮的氧化量过大或不足,使系统出水中亚硝酸盐氮与氨氮的比例不能维持在1.2:1。
综上,如果通过游离氨控制实现半短程硝化的技术,系统pH维持在较高值,碱度是过量的,药剂投加量高,从而提高成本。如果以游离亚硝酸抑制硝化菌活性,实现半短程硝化的技术,不能根据进水氨氮浓度实时调整加碱量,当进水氨氮浓度变化较大时,其出水中亚硝酸盐氮与氨氮的比例不能稳定维持在1.2:1。故上述两种方式都无法实现对加碱量的精准控制。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法,通过精确控制加碱量完成半短程硝化,使pH值维持在6-6.5。
第一方面,本发明实施例提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,所述系统包括好氧反应器、加药系统和控制系统,所述加药系统包括加碱泵,所述控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;
所述控制系统、所述加药系统和所述好氧反应器依次连接;
所述在线氨氮检测仪,用于检测进水氨氮浓度;
所述电磁流量计,用于检测进水流量;
所述控制器,用于根据所述进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量;根据所述碱投加量计算所述加碱泵的流量;根据所述加碱泵的流量和所述加碱泵的流量最大值,计算所述加碱泵的工作频率;根据所述加碱泵的工作频率调整所述加碱泵的流量大小,从而控制加入到所述好氧反应器的加碱量。
进一步的,所述控制器用于根据下式计算所述碱投加量:
A加=C进×55%×Q进×7.14-A进×Q进
其中,A加为所述碱投加量,C进为所述进水氨氮浓度,Q进为所述进水流量,A进为进水碱度。
进一步的,所述控制器用于根据下式计算所述加碱泵的流量:
Q碱=A加÷1.2÷300
其中,Q碱为所述加碱泵的流量,A加为所述碱投加量。
进一步的,所述系统还包括厌氧氨氧化反应器、中间水池、好氧进水泵和厌氧进水泵,所述好氧进水泵设置在所述好氧反应器的进水管道上,所述中间水池中设置有所述厌氧进水泵;
所述好氧反应器、所述中间水池和所述厌氧氨氧化反应器依次连接;
所述好氧进水泵,用于将原水输入至所述好氧反应器中;
所述好氧反应器,用于将所述原水的50%~60%的氨氮转化为亚硝酸盐氮,并将出水进入中间水池;
所述厌氧进水泵,用于将所述出水输送至所述厌氧氨氧化反应器中;
所述厌氧氨氧化反应器,用于将所述出水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为氮气,并将反应后得到的上清液输送至其他污水处理系统中。
进一步的,所述在线氨氮检测仪和所述电磁流量计设置在所述好氧反应器的进水管道内。
进一步的,所述好氧反应器包括第一反应区和第一沉淀区,所述第一反应区内设置有导流板,所述导流板的一侧铺设有曝气管;所述第一沉淀区的底部倾斜角度不小于预设角度阈值。
进一步的,所述厌氧氨氧化反应器包括第二反应区和第二沉淀区,所述第二反应区的底部为倒置锥形,所述第二沉淀区内设置有用于收集氮气的锥形集气罩。
第二方面,本发明实施例提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法,应用于如上所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,所述系统包括好氧反应器、加药系统和控制系统,所述加药系统包括加碱泵,所述控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;所述方法包括:
通过所述在线氨氮检测仪检测进水氨氮浓度;
通过所述电磁流量计检测进水流量;
通过所述控制器根据所述进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量;根据所述碱投加量计算所述加碱泵的流量;
根据所述加碱泵的流量和所述加碱泵的流量最大值,计算所述加碱泵的工作频率;
根据所述加碱泵的工作频率调整所述加碱泵的流量大小,从而控制加入到所述好氧反应器的加碱量。
第三方面,本发明实施例提供了电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。
第四方面,本发明实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。
本发明实施例提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统和方法,包括:好氧反应器、加药系统和控制系统,加药系统包括加碱泵,控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;控制系统、加药系统和好氧反应器依次连接;在线氨氮检测仪用于检测进水氨氮浓度;电磁流量计用于检测进水流量;控制器用于根据进水氨氮浓度和进水流量,计算碱投加量;根据碱投加量计算加碱泵的流量;根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值,计算加碱泵的工作频率;根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量;通过精确控制加碱量完成半短程硝化,使pH值维持在6-6.5。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统示意图;
图2为本发明实施例一提供的另一基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统示意图;
图3为本发明实施例二提供的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法流程图。
图标:
1-好氧反应器;2-加药系统;3-控制系统;21-加碱泵;22-储碱罐;31-在线氨氮检测仪;32-电磁流量计;33-控制器;4-中间水池;5-厌氧氨氧化反应器;6-风机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
硝化是将氨氮氧化为硝酸盐氮的过程;短程硝化是将氨氮氧化为亚硝酸盐氮的过程,在一般的污水处理系统内氨氮发生硝化反应,若要控制系统内氨氮只被氧化为亚硝酸盐氮,需要特殊的控制条件,目前,短程硝化的实现多采用高pH(7.5-8.0)、高游离氨(7-20mg/L)、高温(30-35℃)及低溶解氧(0.3-1.0mg/L)的控制策略,选择性的淘汰硝化菌或抑制其活性。
半短程硝化是将约一半的氨氮氧化为亚硝酸盐氮的过程,需要在实现短程硝化的基础上,控制氨氮的氧化量,可以通过控制曝气量和碱度投加量实现。公式(1)为半短程硝化的反应方程式,具体如下:
2.34NH4 ++1.87O2+2.66HCO3 -→0.02C5H7NO2+NH4 ++1.32NO2 -+2.55CO2+3.94H2O (1)
厌氧氨氧化是以亚硝酸盐作为氧化剂将NH4 +氧化生成氮气,或以NH4 +作为电子供体将亚硝酸盐还原为氮气的生物反应,称为厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX),能够进行厌氧氨氧化的微生物,称为厌氧氨氧化菌。公式(2)为厌氧氨氧化的反应方程式,具体如下:
NH4 ++1.32NO2 -+0.066HCO3 -+0.13H+→1.02N2+0.26NO3 -+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O (2)
将半短程硝化和厌氧氨氧化相结合后,可以将氨氮转化为氮气,实现污水脱氮。
目前,如果以游离氨抑制硝化菌活性,则通过控制曝气量实现半短程硝化,该技术也可实现自动控制,其控制参数为pH,pH电极安装在反应器内,并将测得的pH值传输至控制器,当pH低于设定值时,控制器将信号传输至加碱泵,加碱泵开始工作,反应器内的pH升高,当达到设定值后,加碱泵停止工作。该技术控制的pH值需要达到7.5以上,系统内的游离氨才能达到抑制硝化菌活性的水平,因此整个系统的碱度是过量的。
如果以游离亚硝酸抑制硝化菌活性,实现半短程硝化的技术,则通常根据经验确定加碱量,适用于进水氨氮稳定的情况下,当进水氨氮浓度出现波动时,若加碱量不能及时调整,会造成氨氮的氧化量过大或不足,使系统出水中亚硝酸盐氮与氨氮的比例不能维持在1.2:1。
综上,如果通过游离氨控制实现半短程硝化的技术,系统pH维持在较高值,碱度是过量的,药剂投加量高,从而提高成本。如果以游离亚硝酸抑制硝化菌活性,实现半短程硝化的技术,不能根据进水氨氮浓度实时调整加碱量,当进水氨氮浓度变化较大时,其出水中亚硝酸盐氮与氨氮的比例不能稳定维持在1.2:1。故上述两种方式都无法实现对加碱量的精准控制。
本申请是在好氧反应器内实现半短程硝化,在厌氧氨氧化反应器内实现厌氧氨氧化,因为该过程包括两个反应器,且所涉及的菌种均为自养菌,因此称为两段式全程自养脱氮控制系统,又因为是通过游离亚硝酸抑制实现的短程硝化,所以为基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统。
为便于对本实施例进行理解,下面对本发明实施例进行详细介绍。
实施例一:
图1为本发明实施例一提供的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统示意图。
参照图1,该系统包括:好氧反应器1、加药系统2和控制系统3,加药系统2包括加碱泵21,控制系统3包括在线氨氮检测仪31、电磁流量计32和控制器33;其中,在线氨氮检测仪31和电磁流量计32分别与控制器33相连接;
控制系统3、加药系统2和好氧反应器1依次连接;
在线氨氮检测仪31,用于检测进水氨氮浓度;
电磁流量计32,用于检测进水流量;
控制器33,用于根据进水氨氮浓度和进水流量,计算碱投加量;根据碱投加量计算加碱泵的流量;根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值,计算加碱泵的工作频率;根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量。
本实施例中,将在线氨氮检测仪和电磁流量计设置在好氧反应器的进水管道内,在线氨氮检测仪检测进水氨氮浓度;电磁流量计检测进水流量;控制器根据进水氨氮浓度和进水流量计算碱投加量;根据碱投加量计算加碱泵的流量Q碱,单位为L/h;加碱泵为变频泵,频率100%时的流量,即加碱泵的流量最大值为QMAX,根据加碱泵的流量Q碱和加碱泵的流量最大值QMAX,计算加碱泵的工作频率f,参照公式(3):
f=Q碱÷QMAX
控制器通过调整加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量,实现对加碱量的实时控制。上述过程所投加的碱量可以完成半短程硝化,因此系统内的pH通常维持在6.5以下(即6-6.5),在常温条件下,进水氨氮浓度大于1000mg/L时,反应器内的游离亚硝酸可以达到0.3mg/L以上,可以有效抑制硝化菌活性,实现稳定短程硝化。
其中,系统中游离亚硝酸的浓度与亚硝酸盐氮的浓度成正比,与pH成反比,因为系统中的亚硝酸盐氮是由氨氮氧化生成的,所以进水氨氮浓度越高,系统中的亚硝酸盐氮浓度越高,游离亚硝酸的浓度也会越高。
进一步的,控制器33用于根据公式(3)计算碱投加量:
A加=C进×55%×Q进×7.14-A进×Q进 (3)
其中,A加为碱投加量,C进为进水氨氮浓度,单位为mg/L,Q进为进水流量,单位为m3/h,A进为进水碱度,单位为mg/L。
另外,在公式(3)中,55%为需要氧化的氨氮所占比例,即控制出水亚硝酸盐氮和氨氮的比例为1.2:1;7.14为氧化1g氨氮需要消耗的碱度。
进一步的,控制器33用于根据公式(4)计算加碱泵的流量:
Q碱=A加÷1.2÷300 (4)
其中,Q碱为加碱泵的流量,A加为碱投加量。
另外,在公式(4)中,1.2为1g氢氧化钠的碱度;300为所用氢氧化钠溶液的质量浓度,单位为g/L。
进一步的,参照图2,系统包括在线氨氮检测仪31、电磁流量计32、控制器33、厌氧氨氧化反应器5、中间水池4、好氧进水泵和厌氧进水泵,好氧进水泵设置在好氧反应器1的进水管道上,中间水池4中设置有厌氧进水泵;其中,加药系统2还包括储碱罐22。
好氧反应器1、中间水池4和厌氧氨氧化反应器5依次连接;
好氧进水泵,用于将原水输入至好氧反应器中;
好氧反应器1,用于将原水的50%~60%的氨氮转化为亚硝酸盐氮,并将出水进入中间水池4;
厌氧进水泵,用于将出水输送至厌氧氨氧化反应器5中;
厌氧氨氧化反应器5,用于将出水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为氮气,并将反应后得到的上清液输送至其他污水处理系统中。
这里,系统还包括风机6,风机6用于为好氧反应器1提供氧气。
进一步的,好氧反应器1包括第一反应区和第一沉淀区,第一反应区内设置有导流板,导流板的一侧铺设有曝气管;第一沉淀区的底部倾斜角度不小于预设角度阈值。
具体地,好氧反应器1包括第一反应区和第一沉淀区,第一反应区的容积由氨氮去除总量和氨氮去除负荷计算得到,氨氮去除负荷为1-1.5kg-N/m3/d,第一反应区设置一个导流板,导流板一侧铺设曝气管,另一侧不设,形成环流,曝气区与非曝气区的面积比为3:1到5:1。第一沉淀区的面积由沉淀池表面负荷计算得到,沉淀区底部倾斜角度不小于预设角度阈值,其中,预设角度阈值可以为55度。
进一步的,厌氧氨氧化反应器5包括第二反应区和第二沉淀区,第二反应区的底部为倒置锥形,第二沉淀区内设置有用于收集氮气的锥形集气罩。
具体地,厌氧氨氧化反应器5包括第二反应区和第二沉淀区,第二反应区的容积由总氮去除总量和总氮去除负荷计算得到,总氮去除负荷为5-10kg-N/m3/d,第二反应区高径比为4:1到6:1,第二反应区的底部为倒置锥形,锥形高度与直径比为4:3到2:1。第二沉淀区的面积由沉淀池表面负荷计算得到。第二沉淀区内设置锥形集气罩,用于收集反应产生的氮气。
本发明实施例提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,包括:好氧反应器、加药系统和控制系统,加药系统包括加碱泵,控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;控制系统、加药系统和好氧反应器依次连接;在线氨氮检测仪用于检测进水氨氮浓度;电磁流量计用于检测进水流量;控制器用于根据进水氨氮浓度和进水流量,计算碱投加量;根据碱投加量计算加碱泵的流量;根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值,计算加碱泵的工作频率;根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量;通过精确控制加碱量完成半短程硝化,使pH值维持在6-6.5。
实施例二:
图3为本发明实施例二提供的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法流程图。
参照图3,应用于如上所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,系统包括好氧反应器、加药系统和控制系统,所述加药系统包括加碱泵,控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;该方法包括以下步骤:
步骤S101,通过在线氨氮检测仪检测进水氨氮浓度;
步骤S102,通过电磁流量计检测进水流量;
步骤S103,通过控制器根据进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量;根据碱投加量计算所述加碱泵的流量;
步骤S104,根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值,计算加碱泵的工作频率;
步骤S105,根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量。
本申请的优点在于节约好氧池碱的使用量,同时对系统温度无特殊要求,不控制曝气量,系统溶解氧可维持在1-1.5mg/L,不影响亚硝化菌活性,系统氨氮去除负荷高,反应器占地面积小。
本发明实施例提供了基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法,包括:通过在线氨氮检测仪检测进水氨氮浓度;通过电磁流量计检测进水流量;通过控制器根据进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量;根据碱投加量计算所述加碱泵的流量;根据加碱泵的流量和加碱泵的流量最大值,计算加碱泵的工作频率;根据加碱泵的工作频率调整加碱泵的流量大小,从而控制加入到好氧反应器的加碱量;通过精确控制加碱量完成半短程硝化,使pH值维持在6-6.5。
本发明实施例还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法的步骤。
本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,计算机可读介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法的步骤。
本发明实施例所提供的计算机程序产品,包括存储了程序代码的计算机可读存储介质,所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法,具体实现可参见方法实施例,在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
另外,在本发明实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是:以上所述实施例,仅为本发明的具体实施方式,用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本发明的保护范围并不局限于此,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改、变化或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,其特征在于,所述系统包括好氧反应器、加药系统和控制系统,所述加药系统包括加碱泵,所述控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;
所述控制系统、所述加药系统和所述好氧反应器依次连接;
所述在线氨氮检测仪,用于检测进水氨氮浓度;
所述电磁流量计,用于检测进水流量;
所述控制器,用于根据所述进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量;根据所述碱投加量计算所述加碱泵的流量;根据所述加碱泵的流量和所述加碱泵的流量最大值,计算所述加碱泵的工作频率;根据所述加碱泵的工作频率调整所述加碱泵的流量大小,从而控制加入到所述好氧反应器的加碱量;
所述控制器用于根据下式计算所述碱投加量:
A加=C进×55%×Q进×7.14-A进×Q进
其中,A加为所述碱投加量,C进为所述进水氨氮浓度,Q进为所述进水流量,A进为进水碱度。
2.根据权利要求1所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,其特征在于,所述控制器用于根据下式计算所述加碱泵的流量:
Q碱=A加÷1.2÷300
其中,Q碱为所述加碱泵的流量,A加为所述碱投加量。
3.根据权利要求1所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,其特征在于,所述系统还包括厌氧氨氧化反应器、中间水池、好氧进水泵和厌氧进水泵,所述好氧进水泵设置在所述好氧反应器的进水管道上,所述中间水池中设置有所述厌氧进水泵;
所述好氧反应器、所述中间水池和所述厌氧氨氧化反应器依次连接;
所述好氧进水泵,用于将原水输入至所述好氧反应器中;
所述好氧反应器,用于将所述原水的50%~60%的氨氮转化为亚硝酸盐氮,并将出水进入中间水池;
所述厌氧进水泵,用于将所述出水输送至所述厌氧氨氧化反应器中;
所述厌氧氨氧化反应器,用于将所述出水中的氨氮和亚硝酸盐氮转化为氮气,并将反应后得到的上清液输送至其他污水处理系统中。
4.根据权利要求1所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,其特征在于,所述在线氨氮检测仪和所述电磁流量计设置在所述好氧反应器的进水管道内。
5.根据权利要求1所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,其特征在于,所述好氧反应器包括第一反应区和第一沉淀区,所述第一反应区内设置有导流板,所述导流板的一侧铺设有曝气管;所述第一沉淀区的底部倾斜角度不小于预设角度阈值。
6.根据权利要求3所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,其特征在于,所述厌氧氨氧化反应器包括第二反应区和第二沉淀区,所述第二反应区的底部为倒置锥形,所述第二沉淀区内设置有用于收集氮气的锥形集气罩。
7.一种基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制方法,其特征在于,应用于权利要求1至6任一项所述的基于游离亚硝酸的两段式全程自养脱氮控制系统,所述系统包括好氧反应器、加药系统和控制系统,所述加药系统包括加碱泵,所述控制系统包括在线氨氮检测仪、电磁流量计和控制器;所述方法包括:
通过所述在线氨氮检测仪检测进水氨氮浓度;
通过所述电磁流量计检测进水流量;
通过所述控制器根据所述进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量;根据所述碱投加量计算所述加碱泵的流量;
根据所述加碱泵的流量和所述加碱泵的流量最大值,计算所述加碱泵的工作频率;
根据所述加碱泵的工作频率调整所述加碱泵的流量大小,从而控制加入到所述好氧反应器的加碱量;
通过所述控制器根据所述进水氨氮浓度和所述进水流量,计算碱投加量,包括:
根据下式计算所述碱投加量:
A加=C进×55%×Q进×7.14-A进×Q进
其中,A加为所述碱投加量,C进为所述进水氨氮浓度,Q进为所述进水流量,A进为进水碱度。
8.一种电子设备,包括存储器、处理器,所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求7所述的方法。
9.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质,其特征在于,所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求7所述的方法。
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CN118255465A (zh) * | 2024-03-25 | 2024-06-28 | 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司 | 污水短程生物脱氮控制系统及工艺、其控制方法及可读介质、电子设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110027457A (ko) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | 주식회사 에코비젼 | 연속회분식 반응기 내의 폐수 질산화 반응을 이용한 폐수처리방법 |
CN103663697A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 兰州交通大学 | 游离氨(FA)抑制结合pH值快速实现短程生物脱氮的装置及方法 |
CN103922540A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-16 | 北京工业大学 | Apo/生物接触氧化短程硝化耦合厌氧氨氧化自养脱氮三污泥装置及方法 |
CN106006967A (zh) * | 2016-07-10 | 2016-10-12 | 北京工业大学 | 短程硝化-anammox-短程反硝化工艺深度处理污泥厌氧消化液和城市污水的方法 |
CN106673205A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-17 | 同济大学 | 一体式自养脱氮系统的快速启动方法 |
EP3255016A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-13 | FCC Aqualia, S.A. | Method for starting up and controlling a biological process for ammonium removal at low ammonium concentrations and low temperature through the use of a two stage autotrophic nitrogen removal process |
JP2018138292A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 水ing株式会社 | 水処理方法及び水処理装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6737263B2 (en) * | 2000-09-08 | 2004-05-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Polyhydroxyalkanoate levels as an indicator of bioreactor health |
CN109502906B (zh) * | 2018-12-10 | 2024-01-30 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种城市污水主侧流厌氧氨氧化协同脱氮工艺装置及其应用方法 |
-
2021
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20110027457A (ko) * | 2009-09-10 | 2011-03-16 | 주식회사 에코비젼 | 연속회분식 반응기 내의 폐수 질산화 반응을 이용한 폐수처리방법 |
CN103663697A (zh) * | 2013-12-23 | 2014-03-26 | 兰州交通大学 | 游离氨(FA)抑制结合pH值快速实现短程生物脱氮的装置及方法 |
CN103922540A (zh) * | 2014-04-11 | 2014-07-16 | 北京工业大学 | Apo/生物接触氧化短程硝化耦合厌氧氨氧化自养脱氮三污泥装置及方法 |
EP3255016A1 (en) * | 2016-06-10 | 2017-12-13 | FCC Aqualia, S.A. | Method for starting up and controlling a biological process for ammonium removal at low ammonium concentrations and low temperature through the use of a two stage autotrophic nitrogen removal process |
CN106006967A (zh) * | 2016-07-10 | 2016-10-12 | 北京工业大学 | 短程硝化-anammox-短程反硝化工艺深度处理污泥厌氧消化液和城市污水的方法 |
CN106673205A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-05-17 | 同济大学 | 一体式自养脱氮系统的快速启动方法 |
JP2018138292A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 水ing株式会社 | 水処理方法及び水処理装置 |
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