CN114716002B - 完全混合态多级嵌套式a/o生物脱氮系统及控制过程 - Google Patents
完全混合态多级嵌套式a/o生物脱氮系统及控制过程 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114716002B CN114716002B CN202210295000.3A CN202210295000A CN114716002B CN 114716002 B CN114716002 B CN 114716002B CN 202210295000 A CN202210295000 A CN 202210295000A CN 114716002 B CN114716002 B CN 114716002B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pool
- biological denitrification
- ammonia nitrogen
- stage
- denitrification unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 41
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 97
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 70
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims abstract description 70
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 69
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 69
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 64
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 230000001546 nitrifying effect Effects 0.000 claims abstract description 56
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 55
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 7
- XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N ammonia nh3 Chemical compound N.N XKMRRTOUMJRJIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 143
- 238000005273 aeration Methods 0.000 claims description 85
- 230000009123 feedback regulation Effects 0.000 claims description 69
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 44
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 claims description 43
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 26
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 25
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 10
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N [C].[N] Chemical compound [C].[N] CKUAXEQHGKSLHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N ON=O.ON=O.ON=O.N Chemical compound ON=O.ON=O.ON=O.N JVMRPSJZNHXORP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] Chemical compound [O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[NH6+3] MMDJDBSEMBIJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000611 regression analysis Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/006—Regulation methods for biological treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
- C02F3/302—Nitrification and denitrification treatment
- C02F3/307—Nitrification and denitrification treatment characterised by direct conversion of nitrite to molecular nitrogen, e.g. by using the Anammox process
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
- G08B21/18—Status alarms
- G08B21/182—Level alarms, e.g. alarms responsive to variables exceeding a threshold
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
- C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/14—NH3-N
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/22—O2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/04—Flow arrangements
- C02F2301/043—Treatment of partial or bypass streams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
本发明提供了一种完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统及控制过程，脱氮系统中第一级A/O脱氮单元的方形或圆形A池内设有多点对称布置的推流搅拌器，以完成系统进水、各级硝化回流液及系统回流污泥快速、均质混合；除第一级外其他级的硝化液回流采用主次回流的形式，形成硝化液回流的多级嵌套模式。通过控制各级A/O生物脱氮单元硝化降解率与溶氧浓度，促进短程硝化反硝化与部分厌氧氨氧化耦合，提高碳源利用效率；并通过保安预警模块与反馈调节模块，提前预判总氮去除效率，解决出水总氮过高时工艺系统调整的滞后性问题。该系统极适用于对处理低碳氮比污废水的原有设施与工艺的改造和优化，以低成本、低能耗实现系统高效生物脱氮。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种完全混合态多级嵌套式A/O 生物脱氮系统及控制过程。
背景技术
国家及各级地方政府对水环境治理力度的持续加大，城镇污水处理厂处理出水总氮去除难度相对最大，过程主要依托生物方法，涉及较多工艺处理单元与配套设施、设备，一旦监测出水总氮指标过高，回调工艺运行参数至出水总氮指标稳定达标所需时间较长，具有严重的滞后性，对污水运营的安全性形成极大隐患。
此外，我国城镇生活污水的碳氮比较低，无法满足正常生化降解比例要求，需要补充大量外部碳源，大大增加了运营消耗，不利于节能降耗目标的达成。
鉴于以上诸因，开发一种既能解决出水总氮指标控制调整滞后性问题，又能合理利用污水内含碳源，减少碳源需求量，提高总氮的去除效率的改进工艺系统尤显重要。在当下污水资源化利用与控碳、低碳运行的大背景下，应用前景广阔。
发明内容
本发明目的在于解决出水总氮指标控制调整的滞后性及较少低碳氮比污废水碳源需求量，提高碳源利用率与总氮去除效率的问题，提供了一种完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统及控制过程。
为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明一方面提供了一种完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统包括至少两级A/O生物脱氮单元，各级A/O生物脱氮单元依次连接，所述A/O生物脱氮单元包括A池和O池，相邻的A池和O池之间连通设置，在第一级 A/O生物脱氮单元的A池上设置有系统进水口和污泥回流口，其特征在于：第一级所述A/O生物脱氮单元的A池为方形池或圆形池，在第一级所述A/O 生物脱氮单元的A池内多点对称布置有推流搅拌器，以使第一级A/O生物脱氮单元的A池内的系统进水、硝化回流液及系统回流污泥快速、均质混合，形成循环流态的完全混合液；第一级A/O生物脱氮单元的O池以及其他各级 A/O生物脱氮单元的A池和O池采用廊道式推流反应池形式，所述完全混合液依次通过第一级A/O生物脱氮单元的O池以及其他各级A/O生物脱氮单元的A池和O池，呈折线式流动。
进一步地，在所述O池的出水口侧设置有硝化液回流口，各级A/O生物脱氮单元中O池的硝化液回流口通过带有变频硝化液回流泵的回流主管路与第一级A/O生物脱氮单元中A池的硝化液回收口连接，除第一级外的其他各级A/O生物脱氮单元的每个所述回流主管路上均设置有回流主电磁阀；除第一级外的其他A/O生物脱氮单元中O池的硝化液回流口通过带有变频硝化液回流泵的回流支路与本级A/O生物脱氮单元中A池的硝化液回收口连接，在所述回流支路上设置有回流分电磁阀，所述变频硝化液回流泵、回流主电磁阀和回流分电磁阀均与用户中心控制系统电性连接。
进一步地，还包括变频风机，所述变频风机的出风口与曝气主管路连接，在所述曝气主管路上连接有多个曝气支管，在所述曝气支管上设置有曝气支管电磁阀，所述曝气支管与各级A/O生物脱氮单元O池中的廊道一一对应，在每个所述曝气支管的末端均连接有三个曝气分区支管，从而将廊道分成首分区、中分区和末分区分别进行曝气，在每个所述曝气分区支管上均设置有曝气分区支管电磁阀，所述曝气支管电磁阀、变频风机和曝气分区支管电磁阀均与用户中心控制系统电性连接。
进一步地，每一级所述A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处、O池中段处与O池的出水口都设置溶氧在线检测仪；每一级A/O生物脱氮单元的A 池出水口与O池出水处都设置氨氮在线检测仪；最后一级A/O生物脱氮单元 O池中段处增设氨氮在线检测仪；所述溶氧在线检测仪和氨氮在线检测仪均与用户中心控制系统电性连接。
本发明另一方面提供了基于上述完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统的脱氮控制工艺，具体为：所述用户中心控制系统包括运行模块，所述运行模块用于采集各溶氧在线检测仪、氨氮在线检测仪以及用户排污口前端设置的总氮在线检测仪的实时数据，对实时数据进行计算，根据计算分析结果控制相应测点相关联的变频硝化液回流泵、回流主电磁阀、回流分电磁阀、变频风机、曝气支管电磁阀和曝气分区支管电磁阀，自动完成工况运行调节。
进一步地，所述工况运行调节过程中，各工况参数设定为：每一级A/O 生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度为＜0.2mg/L；除最后一级A/O 生物脱氮单元O池出水口外，其他各级A/O生物脱氮单元O池出水口溶氧浓度为＜1.0mg/L；最后一级A/O生物脱氮单元的O池出口处溶氧浓度为≤2.5mg/L；最后一级A/O生物脱氮单元的O池出口处氨氮浓度为≤2mg/L；每一级A/O生物脱氮单元O池的氨氮降解率为60-80％。
上述运行控制方法与工况参数设定是本完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统的技术核心，即通过各级A/O生物脱氮单元的氨氮降解率分配、工艺沿程低溶解氧浓度控制，增加系统各级A/O生物脱氮单元O池内亚硝态氮的积累，形成短程硝化条件，含有大量亚硝态氮及部分硝态氮、剩余氨氮的泥水混合物在O池末端借助变频硝化液回流泵、电磁阀与管道回流至多级嵌套模式下的第一级A/O生物脱氮A池及各对应级A/O生物脱氮A池，实现强化短程硝化反硝化、短程硝化与厌氧氨氧化耦合，以减少碳源需求量，达到降低系统运行能耗的目的。
进一步地，所述用户中心控制系统还包括预警模块，所述预警模块设定有四种保安报警模式，分别为：
第一种保安报警模式为某一级A/O生物脱氮单元的氨氮降解趋势超出预警要求报警，具体为：先采集实时氨氮浓度数据并计算得到各单个采集区间的平均氨氮降解率具体为：某一级A/O生物脱氮单元的A池出水口氨氮浓度为Aai，O池出水口氨氮浓度为Aoi，以n小时为采集区间，单个采集区间内采集m个A池出水口氨氮浓度Aai和O池出水口氨氮浓度Aoi，通过公式(1) 计算得到单个采集区间内的m个氨氮降解率Aj：
通过公式(2)计算得到单个采集区间的平均氨氮降解率
再比较判断单个采集区间的平均氨氮降解率是否超出预设氨氮降解率限值若超出限值，则取该采集区间及此前连续3个采样区间各期氨氮降解率/>作为氨氮降解趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，并返回斜率K与线性回归线R2值；如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间氨氮降解率/>且K＞0，则发出其氨氮降解趋势超出上限报警；如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间氨氮降解率且K＜0，则发出其氨氮降解趋势超出下限报警；出现报警，即判定系统某一级A/O生物脱氮单元的硝化效率出现问题，进而预判最后一级A/O生物脱氮单元的O 池出水口总氮浓度受到关联影响，影响值一般按级次序依次降低；
第二种保安报警模式为最后一级A/O生物脱氮单元O池中段处氨氮浓度超出预警要求报警，具体为：最后一级A/O生物脱氮单元的O池中段处氨氮浓度为Ai＇，以n小时为采集区间，单个采集区间内采集q个O池中段处氨氮浓度Ai＇，取其平均值计算得到单个采集区间O池中段处氨氮浓度如果最后一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间O池中段处氨氮浓度/>大于2.5mg/L，则发出其氨氮浓度预警报警，预判最后一级A/O生物脱氮单元O 池出水口氨氮浓度存在不达标风险；
第三种保安报警模式为某一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度超出预警要求报警，具体为：某一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度为Oi，以n小时为采集区间，单个采集区间内采集w个A池中心或中段处溶氧浓度Oi，取其平均值计算得到单个采集区间A池中心或中段处溶氧浓度如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间A池中心或中段处溶氧浓度/>大于0.2mg/L，则发出溶氧浓度超出上限报警，判定系统各级A/O生物脱氮单元A池的反硝化环境出现问题，进而预判最后一级A/O生物脱氮单元O池出水口总氮浓度受到关联影响，影响值一般按级次序依次降低；
第四种保安报警模式为出水总氮趋势超出预警要求报警，具体为：脱氮系统出水口处总氮检测仪将实时数据同步传输至用户中心控制系统的运行模块，取该实时数据及此前连续3个实时数据作为总氮趋势变量Ni，依采集时间顺序作线性回归分析，并返回斜率K与线性回归线R2值；如果出水总氮趋势斜率K≥0.25且R2值≥0.95，则发出出水总氮浓度预警报警，预判最后一级 A/O生物脱氮单元O池出水口总氮存在不达标风险。
进一步地，还包括反馈调节模块，所述反馈调节模块设定有四种反馈调控模式，分别为：
第一种反馈调控模式在第一种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用该级A/O生物脱氮单元O池中段处同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据并以/>值为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K与线性回归线R2值；
如果上述溶氧浓度趋势斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀开度；如果上述溶氧浓度趋势斜率K＞0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵流量或调大其回流主电磁阀开度；
如果上述溶氧浓度趋势斜率K＜0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀开度；如果上述溶氧浓度趋势斜率K＜0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵流量或调小其回流主电磁阀开度；
第二种反馈调控模式在第二种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用最后一级A/O生物脱氮单元O池出口处同期q个氨氮浓度Ai，取其平均值计算得到单个采集区间的O池出口处氨氮浓度以该采集区间及此前连续3个采集区间内各期氨氮浓度/>为氨氮浓度变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K与线性回归线R2值；
如果上述氨氮浓度斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，调大最后一级A/O生物脱氮单元O池的曝气支管电磁阀与其下设分区的曝气分区支管电磁阀开度，并优先调整O池第一个廊道的曝气支管电磁阀与其首分区分支管上的曝气分区支管电磁阀开度，递次调整其他曝气支管上的曝气支管电磁阀与其下设分区分支管上的曝气分区支管电磁阀开度；
第三种反馈调控模式在第三种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调小该级变频硝化液回流泵流量；
第四种反馈调控模式在第四种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即优先调大第一级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵流量，递次调大其他各级 A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵流量。
上述反馈调控模式均为单预警报警模式下对应启动，如遇两种或两种以上预警报警模式同时启动，则反馈调节模块控制系统自动切换至人工操控模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过每一级A/O生物脱氮单元氨氮降解率控制与低氧条件控制，实时调整硝化液回流量，促进短程硝化反硝化与部分厌氧氨氧化耦合，在满足脱氮效率的前提下减少碳源需求量，提高碳源利用效率；并通过相关参数实时统计分析，进行保安预警与反馈调节，及时预判和调整总氮去除效率，解决出水总氮过高时工艺系统调整的滞后性问题。本发明工艺可靠、操控灵活，极适用于对低碳氮比污废水原有处理设施与工艺的改造和优化，以低成本、低能耗实现系统高效生物脱氮。
附图说明
图1为本发明完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统的示意图；
图2为本发明实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统的示意图；
图3为本发明实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统污水处理工艺流程图；
图4为本发明实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统运行中产生的厌氧氨氧化红菌镜检图。
具体实施方式
以下所述实例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但并不限制本发明专利的保护范围，凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。
实施例
某城镇污水处理厂进厂污水日处理水量8000-12000m3/d，2019年8月将原有生物处理系统改造为完全混合态两级嵌套式A/O高效生物脱氮系统，各功能体尺寸参见表1，具体布置形式如下：
表1某城镇污水处理厂完全混合态两级嵌套式A/O高效生物脱氮系统功能池体相关参数
改造后工艺系统包含两系完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统，单系包括两级A/O生物脱氮单元，如图2所示，各级A/O生物脱氮单元依次连接，所述A/O生物脱氮单元包括A池和O池，相邻的A池和O池之间连通设置，在第一级A/O生物脱氮单元的A池上设置有系统进水口和污泥回流口。
第一级所述A/O生物脱氮单元的A池为圆形池，在第一级所述A/O生物脱氮单元的A池内对称布置五台潜水搅拌机(推流搅拌器)4，以使第一级 A/O生物脱氮单元的A池内的系统进水、硝化回流液及系统回流污泥快速、均质混合，形成循环流态的完全混合液；第一级A/O生物脱氮单元的O池以及第二级A/O生物脱氮单元的A池和O池采用廊道式推流反应池形式，所述完全混合液依次通过第一级A/O生物脱氮单元的O池以及第二级A/O生物脱氮单元的A池和O池，呈折线式流动。
在所述O池的出水口侧设置有硝化液回流口，各级A/O生物脱氮单元中 O池的硝化液回流口通过带有变频硝化液回流泵7的回流主管路与第一级 A/O生物脱氮单元中A池的硝化液回收口连接，第二级A/O生物脱氮单元的所述回流主管路上设置有回流主电磁阀8；第二级A/O生物脱氮单元中O池的硝化液回流口通过带有变频硝化液回流泵7的回流支路与本级A/O生物脱氮单元中A池的硝化液回收口连接，在所述回流支路上设置有回流分电磁阀9，所述变频硝化液回流泵7、回流主电磁阀8和回流分电磁阀9均与用户中心控制系统电性连接。
所述完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统还包括变频风机6，所述变频风机6的出风口与曝气主管路连接，在所述曝气主管路上连接有多个曝气支管，在所述曝气支管上设置有曝气支管电磁阀5，所述曝气支管与各级 A/O生物脱氮单元O池中的廊道一一对应，在每个所述曝气支管的末端均连接有三个曝气分区支管，从而将廊道分成首分区、中分区和末分区分别进行曝气，在每个所述曝气分区支管上均设置有曝气分区支管电磁阀0，所述曝气支管电磁阀5、变频风机6和曝气分区支管电磁阀0均与用户中心控制系统电性连接。
每一级所述A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处、O池中段处与O池的出水口都设置溶氧在线检测仪1；每一级A/O生物脱氮单元的A池出水口与O池出水处都设置氨氮在线检测仪2；第二级A/O生物脱氮单元O池中段处增设氨氮在线检测仪2；所述溶氧在线检测仪1和氨氮在线检测仪2均与用户中心控制系统电性连接。
本实施例脱氮系统配备主要设备见表2
表2-本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统(单系)主要设备、仪表情况
本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统处理进厂污水水质统计见下表3。
表3某城镇污水处理厂2019年1月-2021年12月平均进水水质统计
本实施例提供了基于上述完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统的脱氮控制工艺，具体包括：所述用户中心控制系统包括运行模块，所述运行模块用于采集各溶氧在线检测仪1、氨氮在线检测仪2以及用户排污口前端设置的总氮在线检测仪3的实时数据，对实时数据进行计算，根据计算分析结果控制相应测点相关联的变频硝化液回流泵7、回流主电磁阀8、回流分电磁阀 9、变频风机6、曝气支管电磁阀5和曝气分区支管电磁阀0，自动完成工况运行调节。
所述工况运行调节过程中，各工况参数设定为：每一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度为＜0.2mg/L；第一级A/O生物脱氮单元O 池出水口溶氧浓度为＜1.0mg/L；第二级A/O生物脱氮单元的O池出口处溶氧浓度为≤2.5mg/L；第二级A/O生物脱氮单元的O池出口处氨氮浓度为≤2mg/L；每一级A/O生物脱氮单元O池的氨氮降解率为60-80％。
本实施例所述用户中心控制系统还包括预警模块和反馈调节模块，以保障系统总氮去除效率。所述预警模块设定有四种保安报警模式，分别为：第一种保安报警模式为某一级A/O生物脱氮单元的氨氮降解趋势超出预警要求报警；第二种保安报警模式为最后一级A/O生物脱氮单元O池中段处氨氮浓度超出预警要求报警；第三种保安报警模式为某一级A/O生物脱氮单元的A 池中心或中段处溶氧浓度超出预警要求报警；第四种保安报警模式为出水总氮趋势超出预警要求报警。所述反馈调节模块设定有四种反馈调控模式，分别为：第一种反馈调控模式在第一种保安报警模式下启动，第二种反馈调控模式在第二种保安报警模式下启动，第三种反馈调控模式在第三种保安报警模式下启动，第四种反馈调控模式在第四种保安报警模式下启动。
具体实施过程与发生案例如下：
第一种保安报警模式与对应反馈调控模式的实施过程与发生案例
1、实施过程
本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统各级A/O生物脱氮单元的A池出水口与O池出口处设置的在线氨氮检测仪均以1小时为采集区间，各测点单个采集区间内实时采集4个A池出水口氨氮浓度为Aai，O池出水口氨氮浓度为Aoi，通过公式(1)计算得到单个采集区间内的4(m＝4)个氨氮降解率Aj：
通过公式(2)计算得到单个采集区间的平均氨氮降解率
某一级A/O生物脱氮单元的氨氮降解趋势分析先比较判断该单个采集区间氨氮降解率是否超出预设氨氮降解率限值/>若超出限值，则取该采集区间及此前连续3个采样区间各期氨氮降解率/>作为氨氮降解趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，并返回斜率K与线性回归线R2值，最终判断是否达到保安预警要求。如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间氨氮降解率数据/>且K＞0，则发出氨氮降解趋势超过上限报警；如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间氨氮降解率/>且K＜0，则发出氨氮降解趋势超过下限报警。污水处理厂中心控制系统反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用该级A/O生物脱氮单元O池中段同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据/>并以/>值为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K与线性回归线R2值。
当某一级A/O生物脱氮单元的氨氮降解趋势超出上限报警启动时，如果上述溶氧浓度趋势斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀5开度；如果上述溶氧浓度趋势斜率K＞0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵7流量或调大其回流主电磁阀8开度。
当某一级A/O生物脱氮单元的氨氮降解趋势超出下限报警启动时，如果上述溶氧浓度趋势斜率K＜0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀5开度；如果上述溶氧浓度趋势斜率K＜0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵7流量或调小其回流主电磁阀8开度。
2、发生案例
Ⅰ-氨氮降解趋势超出上限报警案例记录
2020年7月8日3:00第一级A/O生物脱氮单元A池出水口与O池出口处采集并计算得到的单个采集区间氨氮降解率为81.6％，大于80％，调取此前连续3个采样区间/>值分别为73.2％、77.6％、75.3％，将上述四个值作为氨氮降解趋势变量，依时间次序依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K 为2.29，线性回归线R2为0.68。中心控制系统预警模块判定符合单个采集区间氨氮降解率/>且K＞0，则发出氨氮降解趋势超出上限报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用第一级A/O生物脱氮单元O池中段同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据/>分别为1.5mg/L、1.9mg/L、1.8mg/L、2.3mg/L，将其作为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K 为0.23与线性回归线R2为0.81，符合斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀5 开度，依次调小第二廊道曝气支管电磁阀5开度至50％、第一廊道曝气支管电磁阀5开度至75％，系统采集、计算下一采集区间氨氮降解率/>为78.6％，保安报警与反馈调节过程结束。
Ⅱ-氨氮降解趋势超出上限报警案例记录
2020年7月15日9:00第一级A/O生物脱氮单元A池出水口与O池出口处采集并计算得到的单个采集区间氨氮降解率为83.1％，大于80％，调取此前连续3个采样区间/>值分别为76.2％、75.6％、79.3％，将上述四个值作为氨氮降解趋势变量，依时间次序依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K 为2.44，线性回归线R2为0.84。中心控制系统预警模块判定符合单个采集区间氨氮降解率/>且K＞0，则发出氨氮超出降解趋势上限报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用第一级A/O生物脱氮单元O池中段同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据/>分别为1.9mg/L、2.1mg/L、1.8mg/L、2.4mg/L，将其作为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K 为0.12与线性回归线R2为0.34，符合斜率K＞0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵7频率至75％，系统采集、计算下一采集区间氨氮降解率/>为76.7％，保安报警与反馈调节过程结束。
Ⅲ-氨氮降解趋势超出下限报警案例记录
2020年7月12日21:00第一级A/O生物脱氮单元A池出水口与O池出口处采集并计算得到的单个采集区间氨氮降解率为56.7％，小于60％，调取此前连续3个采样区间/>值分别为63.2％、60.8％、61.2％，将上述四个值作为氨氮降解趋势变量，依时间次序依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K为-1.91，线性回归线R2为0.82。中心控制系统判定符合单个采集区间氨氮降解率/>且K＜0，则发出氨氮降解趋势超出下限报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用第一级A/O生物脱氮单元O池中段同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据/>分别为2.8mg/L、2.1mg/L、2.3mg/L、1.6mg/L，将其作为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K为-0.34 与线性回归线R2为0.78，符合斜率K＜0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大第一级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀5开度，依次调大第一廊道曝气支管电磁阀5开度至100％、第二廊道曝气支管电磁阀 5至75％，系统采集、计算下一采集区间氨氮降解率/>为61.1％，保安报警与反馈调节过程结束。
Ⅳ-氨氮降解趋势超出下限报警案例记录
2020年7月14日14:00第一级A/O生物脱氮单元A池出水口与O池出口处采集并计算得到的单个采集区间氨氮降解率为57.7％，小于60％，调取此前连续3个采样区间/>值分别为67.5％、63.9％、63.8％，将上述四个值作为氨氮降解趋势变量，依时间次序依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K为-2.95，线性回归线R2为0.88。中心控制系统预警模块判定符合单个采集区间氨氮降解率/>且K＜0，则发出氨氮降解趋势超出下限报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用第一级A/O生物脱氮单元O池中段同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据/>分别为1.5mg/L、1.7mg/L、1.2mg/L、 1.3mg/L，将其作为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K为-0.11与线性回归线R2为0.41，符合斜率K＜0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵7频率至45％，系统采集、计算下一采集区间氨氮降解率/>为62.3％，保安报警与反馈调节过程结束。
第二种保安报警模式与对应反馈调控模式的实施过程与发生案例
1、实施过程
本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统第二级A/O生物脱氮单元的的O池中段处氨氮浓度为Ai＇，以1小时为采集区间，单个采集区间内采集4个O池中段处氨氮浓度Ai＇，取其平均值计算得到单个采集区间O 池中段处氨氮浓度如果最后一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间O 池中段处氨氮浓度/>大于2.5mg/L，则发出其氨氮浓度预警报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用第二级A/O生物脱氮单元O池出口处同期4个实时氨氮浓度Ai，取其平均值计算得到单个采集区间氨氮浓度/>以该采集区间及此前连续3 个采集区间内各期氨氮浓度为氨氮浓度变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K与线性回归线R2值。
如果其斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，调大第二级A/O生物脱氮单元O池曝气支管电磁阀5及下设分区的曝气分区支管电磁阀0开度，并优先调整首分区支管上的曝气分区支管电磁阀0开度，递次调整其他分区支管上的曝气分区支管电磁阀0开度。
2、发生案例
2020年7月21日15:00第二级A/O生物脱氮单元O池中段处采集并计算得到的单个采集区间氨氮浓度为2.7mg/L，大于2.5mg/L，则发出其氨氮浓度预警报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用第二级A/O生物脱氮单元O池出口处同期4个实时氨氮浓度Ai，取其平均值计算得到单个采集区间氨氮浓度/>以该采集区间及此前连续3个采集区间内各期氨氮浓度/>分别为1.2mg/L、1.7mg/L、 1.6mg/L、1.9mg/L，将其作为氨氮浓度变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K为0.20与线性回归线R2为0.77。符合氨氮浓度斜率K＞0且 R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，调大第二级A/O生物脱氮单元曝气支管电磁阀5开度至75％，下设首分区支管上的曝气分区支管电磁阀0开度至100％，递次下设中分区支管上的曝气分区支管电磁阀0开度至90％，下设末分区支管上的曝气分区支管电磁阀0开度不变，后续系统采集、计算氨氮浓度/>为2.3mg/L，保安报警与反馈调节过程结束。
第三种保安报警模式与对应反馈调控模式的实施过程与发生案例
1、实施过程
本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统某一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度以1小时为采集区间，单个采集区间内有 12个实时溶氧浓度Oi，取其平均值计算得到单个采集区间溶氧浓度如果/>大于0.2mg/L，则发出溶氧浓度超出上限报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，则反馈调节模块发出回馈信号，即调小该级变频硝化液回流泵7流量。
2、发生案例
2020年7月11日23:00第一级A/O生物脱氮单元A池中心处采集并计算得到的单个采集区间溶氧浓度为0.3mg/L，大于0.2mg/L，则发出其溶氧浓度超出上限报警，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，逐步调小该级变频硝化液回流泵7频率至60％，并调小第二级A/O生物脱氮单元硝化液回流主管路上的回流主电磁阀8开度至75％，后续系统采集、计算溶氧浓度/>为0.1mg/L，保安报警与反馈调节过程结束。/>
第四种保安报警模式与对应反馈调控模式的实施过程与发生案例
1、实施过程
本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统出水在线监测系统1 小时上传一次总氮浓度实时数据，设置同步传输至污水处理厂的中心控制系统，取该出水总氮浓度实时数据及此前连续3个出水总氮浓度实时数据作为总氮趋势变量Ni，依采集时间顺序作线性回归分析，并返回斜率K与线性回归线R2值。如果出水总氮趋势斜率K≥0.25且R2值≥0.95，则发出出水总氮浓度预警报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，优先调大第一级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵7流量，递次调大第二级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵7流量。
2、发生案例
2020年7月14日21:00出水在线监测系统上传总氮浓度实时数据为 19.2mg/L，此前连续3个总氮浓度实时数据值分别为15.8mg/L、16.4mg/L、17.9mg/L，将上述四个实时数据作为总氮趋势变量，依时间次序依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K为1.17，线性回归线R2为0.97，中心控制系统判定符合出水总氮趋势斜率K≥0.25且R2值≥0.95预警要求，则发出出水总氮浓度预警报警。反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，优先调大第一级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵7频率至90％，递次调大第二级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵7频率至75％，系统传输下一个总氮浓度实时数据为18.5mg/L，同步传输、计算并返回斜率K为0.76，线性回归线R2为0.68，保安报警与反馈调节过程结束。
此外，本实施例完全混合态两级嵌套式A/O生物脱氮系统在运行过程中还遇到第二、第四种保安报警模式同时启动的情况，该情况下污水厂的中心控制系统自动切换为人工操控模式。后经人工判定，为原水水质超设计限制所致，具体案例如下：
2020年8月3日13:00时，第二级A/O生物脱氮单元采集并计算得到的 O池中段氨氮浓度为2.7mg/L，发出其氨氮浓度预警报警；同期出水总氮趋势斜率K为1.66且R2为0.98，同时发出其总氮趋势预警报警。系统切入人工操控模式，经筛查，发现为进水氨氮与总氮超出设计限值所致，见下表4。
表4-进污水处理厂污水氨氮与总氮浓度数据
/>
Claims (1)
1.一种完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮控制工艺，其特征在于：脱氮控制工艺在完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统中进行，所述完全混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统包括至少两级A/O生物脱氮单元，各级A/O生物脱氮单元依次连接，所述A/O生物脱氮单元包括A池和O池，相邻的A池和O池之间连通设置，在第一级A/O生物脱氮单元的A池上设置有系统进水口和污泥回流口；第一级所述A/O生物脱氮单元的A池为方形池或圆形池，在第一级所述A/O生物脱氮单元的A池内多点对称布置有推流搅拌器(4)，以使第一级A/O生物脱氮单元的A池内的系统进水、硝化回流液及系统回流污泥快速、均质混合，形成循环流态的完全混合液；第一级A/O生物脱氮单元的O池以及其他各级A/O生物脱氮单元的A池和O池采用廊道式推流反应池形式，所述完全混合液依次通过第一级A/O生物脱氮单元的O池以及其他各级A/O生物脱氮单元的A池和O池，呈折线式流动；
在所述O池的出水口侧设置有硝化液回流口，各级A/O生物脱氮单元中O池的硝化液回流口通过带有变频硝化液回流泵(7)的回流主管路与第一级A/O生物脱氮单元中A池的硝化液回收口连接，除第一级外的其他各级A/O生物脱氮单元的每个所述回流主管路上均设置有回流主电磁阀(8)；除第一级外的其他A/O生物脱氮单元中O池的硝化液回流口通过带有变频硝化液回流泵(7)的回流支路与本级A/O生物脱氮单元中A池的硝化液回收口连接，在所述回流支路上设置有回流分电磁阀(9)，所述变频硝化液回流泵(7)、回流主电磁阀(8)和回流分电磁阀(9)均与用户中心控制系统电性连接；
所述混合态多级嵌套式A/O生物脱氮系统还包括变频风机(6)，所述变频风机(6)的出风口与曝气主管路连接，在所述曝气主管路上连接有多个曝气支管，在所述曝气支管上设置有曝气支管电磁阀(5)，所述曝气支管与各级A/O生物脱氮单元O池中的廊道一一对应，在每个所述曝气支管的末端均连接有三个曝气分区支管，从而将廊道分成首分区、中分区和末分区分别进行曝气，在每个所述曝气分区支管上均设置有曝气分区支管电磁阀(0)，所述曝气支管电磁阀(5)、变频风机(6)和曝气分区支管电磁阀(0)均与用户中心控制系统电性连接；
每一级所述A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处、O池中段处与O池的出水口都设置溶氧在线检测仪(1)；每一级A/O生物脱氮单元的A池出水口与O池出水处都设置氨氮在线检测仪(2)；最后一级A/O生物脱氮单元O池中段处增设氨氮在线检测仪(2)；所述溶氧在线检测仪(1)和氨氮在线检测仪(2)均与用户中心控制系统电性连接；
所述用户中心控制系统包括运行模块，所述运行模块用于采集各溶氧在线检测仪(1)、氨氮在线检测仪(2)以及用户排污口前端设置的总氮在线检测仪(3)的实时数据，对实时数据进行计算，根据计算分析结果控制相应测点相关联的变频硝化液回流泵(7)、回流主电磁阀(8)、回流分电磁阀(9)、变频风机(6)、曝气支管电磁阀(5)和曝气分区支管电磁阀(0)，自动完成工况运行调节；
所述工况运行调节过程中，各工况参数设定为：每一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度为＜0.2mg/L；除最后一级A/O生物脱氮单元O池出水口外，其他各级A/O生物脱氮单元O池出水口溶氧浓度为＜1.0mg/L；最后一级A/O生物脱氮单元的O池出口处溶氧浓度为≤2.5mg/L；最后一级A/O生物脱氮单元的O池出口处氨氮浓度为≤2mg/L；每一级A/O生物脱氮单元O池的氨氮降解率为60-80％；
所述用户中心控制系统还包括预警模块，所述预警模块设定有四种保安报警模式，分别为：
第一种保安报警模式为某一级A/O生物脱氮单元的氨氮降解趋势超出预警要求报警，具体为：
先采集实时氨氮浓度数据并计算得到各单个采集区间的平均氨氮降解率具体为：某一级A/O生物脱氮单元的A池出水口氨氮浓度为Aai，O池出水口氨氮浓度为Aoi，以n小时为采集区间，单个采集区间内采集m个A池出水口氨氮浓度Aai和O池出水口氨氮浓度Aoi，通过公式(1)计算得到单个采集区间内的m个氨氮降解率Aj：
通过公式(2)计算得到单个采集区间的平均氨氮降解率
再比较判断单个采集区间的平均氨氮降解率是否超出预设氨氮降解率限值若超出限值，则取该采集区间及此前连续3个采样区间各期氨氮降解率/>作为氨氮降解趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，并返回斜率K与线性回归线R2值；如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间氨氮降解率/>且K＞0，则发出其氨氮降解趋势超出上限报警；如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间氨氮降解率且K＜0，则发出其氨氮降解趋势超出下限报警；出现报警，即判定系统某一级A/O生物脱氮单元的硝化效率出现问题，进而预判最后一级A/O生物脱氮单元的O池出水口总氮浓度受到关联影响，影响值一般按级次序依次降低；
第二种保安报警模式为最后一级A/O生物脱氮单元O池中段处氨氮浓度超出预警要求报警，具体为：最后一级A/O生物脱氮单元的O池中段处氨氮浓度为Ai＇，以n小时为采集区间，单个采集区间内采集q个O池中段处氨氮浓度Ai＇，取其平均值计算得到单个采集区间O池中段处氨氮浓度如果最后一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间O池中段处氨氮浓度/>大于2.5mg/L，则发出其氨氮浓度预警报警，预判最后一级A/O生物脱氮单元O池出水口氨氮浓度存在不达标风险；
第三种保安报警模式为某一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度超出预警要求报警，具体为：某一级A/O生物脱氮单元的A池中心或中段处溶氧浓度为Oi，以n小时为采集区间，单个采集区间内采集w个A池中心或中段处溶氧浓度Oi，取其平均值计算得到单个采集区间A池中心或中段处溶氧浓度如果某一级A/O生物脱氮单元的单个采集区间A池中心或中段处溶氧浓度/>大于0.2mg/L，则发出溶氧浓度超出上限报警，判定系统各级A/O生物脱氮单元A池的反硝化环境出现问题，进而预判最后一级A/O生物脱氮单元O池出水口总氮浓度受到关联影响，影响值一般按级次序依次降低；
第四种保安报警模式为出水总氮趋势超出预警要求报警，具体为：脱氮系统出水口处总氮检测仪将实时数据同步传输至用户中心控制系统的运行模块，取该实时数据及此前连续3个实时数据作为总氮趋势变量Ni，依采集时间顺序作线性回归分析，并返回斜率K与线性回归线R2值；如果出水总氮趋势斜率K≥0.25且R2值≥0.95，则发出出水总氮浓度预警报警，预判最后一级A/O生物脱氮单元O池出水口总氮存在不达标风险；
所述用户中心控制系统还包括反馈调节模块，所述反馈调节模块设定有四种反馈调控模式，分别为：
第一种反馈调控模式在第一种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用该级A/O生物脱氮单元O池中段处同期及此前连续3个采集区间内各期溶氧浓度均值数据并以/>值为溶氧浓度趋势变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K与线性回归线R2值；
如果上述溶氧浓度趋势斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀(5)开度；如果上述溶氧浓度趋势斜率K＞0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵(7)流量或调大其回流主电磁阀(8)开度；
如果上述溶氧浓度趋势斜率K＜0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调大该级A/O生物脱氮单元O池对应曝气支管电磁阀(5)开度；如果上述溶氧浓度趋势斜率K＜0且R2＜0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，逐步调小该级A/O生物脱氮单元O池对应变频硝化液回流泵(7)流量或调小其回流主电磁阀(8)开度；
第二种反馈调控模式在第二种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调用最后一级A/O生物脱氮单元O池出口处同期q个氨氮浓度Ai，取其平均值计算得到单个采集区间的O池出口处氨氮浓度以该采集区间及此前连续3个采集区间内各期氨氮浓度/>为氨氮浓度变量，依采集时间顺序作线性回归分析，返回斜率K与线性回归线R2值；
如果上述氨氮浓度斜率K＞0且R2≥0.75，则反馈调节模块发出回馈信号，调大最后一级A/O生物脱氮单元O池的曝气支管电磁阀(5)与其下设分区的曝气分区支管电磁阀(0)开度，并优先调整O池第一个廊道的曝气支管电磁阀(5)与其首分区分支管上的曝气分区支管电磁阀(0)开度，递次调整其他曝气支管上的曝气支管电磁阀(5)与其下设分区分支管上的曝气分区支管电磁阀(0)开度；
第三种反馈调控模式在第三种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即调小该级变频硝化液回流泵(7)流量；
第四种反馈调控模式在第四种保安报警模式下启动，反馈调节模块将预警模块发出的报警信号反馈至运行模块，运行模块接收到报警信号后，即优先调大第一级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵(7)流量，递次调大其他各级A/O生物脱氮单元变频硝化液回流泵(7)流量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210295000.3A CN114716002B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 完全混合态多级嵌套式a/o生物脱氮系统及控制过程 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210295000.3A CN114716002B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 完全混合态多级嵌套式a/o生物脱氮系统及控制过程 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114716002A CN114716002A (zh) | 2022-07-08 |
| CN114716002B true CN114716002B (zh) | 2023-11-14 |
Family
ID=82239766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210295000.3A Active CN114716002B (zh) | 2022-03-23 | 2022-03-23 | 完全混合态多级嵌套式a/o生物脱氮系统及控制过程 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114716002B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09248596A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Toshiba Corp | 下水処理場の水質制御装置 |
| CN105948251A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种多级a/o生物膜污泥活化耦合脱氮除磷装置及应用 |
| CN106698642A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-24 | 北京工业大学 | 一种污水处理过程多目标实时优化控制方法 |
| CN108640279A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-12 | 北京工业大学 | 一种连续流短程硝化-厌氧氨氧化工艺的实时调控装置及方法 |
| CN110451642A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-15 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种多级o/a厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮装置及其使用方法 |
| CN110790381A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-14 | 北京协同创新智慧水务有限公司 | 一种基于aao污水处理工艺的全流程智能控制系统 |
| CN213738779U (zh) * | 2020-10-16 | 2021-07-20 | 福建海峡环保集团股份有限公司 | 一种基于两级a/o工艺的反硝化脱氮装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005084720A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Trojan Technologies Inc. | System for predicting reduction in concentration of a target material in a flow of fluid |
-
2022
- 2022-03-23 CN CN202210295000.3A patent/CN114716002B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09248596A (ja) * | 1996-03-15 | 1997-09-22 | Toshiba Corp | 下水処理場の水質制御装置 |
| CN105948251A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-09-21 | 中国科学院生态环境研究中心 | 一种多级a/o生物膜污泥活化耦合脱氮除磷装置及应用 |
| CN106698642A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-24 | 北京工业大学 | 一种污水处理过程多目标实时优化控制方法 |
| CN108640279A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-12 | 北京工业大学 | 一种连续流短程硝化-厌氧氨氧化工艺的实时调控装置及方法 |
| CN110451642A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-11-15 | 北京城市排水集团有限责任公司 | 一种多级o/a厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮装置及其使用方法 |
| CN110790381A (zh) * | 2019-11-28 | 2020-02-14 | 北京协同创新智慧水务有限公司 | 一种基于aao污水处理工艺的全流程智能控制系统 |
| CN213738779U (zh) * | 2020-10-16 | 2021-07-20 | 福建海峡环保集团股份有限公司 | 一种基于两级a/o工艺的反硝化脱氮装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114716002A (zh) | 2022-07-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2021223378A1 (zh) | 反应分区可调的两级缺/好氧生物膜污水处理系统 | |
| CN210595439U (zh) | 一种适用于氧化沟生物脱氮的降耗提效的系统 | |
| CN112875859A (zh) | 基于aoa工艺的污水脱氮除磷控制系统 | |
| CN115321682B (zh) | 一种升流式连续好氧颗粒污泥反应装置及工艺 | |
| CN111470628A (zh) | 碳源药剂投加设备与投加方法 | |
| CN112142274A (zh) | 短程反硝化-厌氧氨氧化耦合双膜法工艺的城市污水处理装置 | |
| CN111547948B (zh) | 一种一体化污水处理设备优化运行方法 | |
| CN111573974A (zh) | 一种自适应分散式污水处理装置及处理工艺 | |
| CN114716002B (zh) | 完全混合态多级嵌套式a/o生物脱氮系统及控制过程 | |
| CN219363441U (zh) | 一种气化废水处理设备 | |
| CN116589096A (zh) | 一种多模式aao-mbr工艺过程控制系统及方法 | |
| CN111995055A (zh) | 一种反硝化除磷菌快速富集两段式sbr反应设备 | |
| CN109879431B (zh) | 短程硝化的分段进水a/o工艺玉米淀粉废水脱氮方法 | |
| CN210438487U (zh) | 一种a2oa-mbr污水处理装置 | |
| CN110436628A (zh) | 一种改良型氧化沟污水生化处理系统 | |
| CN115784439A (zh) | 竖流式在低温下通过颗粒污泥实现村镇生活污水同步脱氮除磷的装置 | |
| CN213231944U (zh) | 一种vfl污水处理设备 | |
| CN212712935U (zh) | 圆形一体化垂直流迷宫结构及污水处理装置、系统 | |
| CN114538538A (zh) | 一种用于污水厂的总氮控制系统及方法 | |
| CN109607791B (zh) | 城市污水两级spna工艺深度脱氮的控制系统 | |
| CN112340947A (zh) | 一种污水脱氮除磷调节系统及其调节方法 | |
| CN103787497B (zh) | 一种污水处理系统及其应用 | |
| CN112047585A (zh) | 一种vfl污水处理设备 | |
| CN216377648U (zh) | 智能控制污水处理厂sbr反应器实现连续运行的装置 | |
| CN220597239U (zh) | 一种低碳源市政污水用高效脱氮系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |