CN114924050A - 一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法 - Google Patents

一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法。所述环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法包括：包括以下步骤：S1、模拟设备；(1).所述模拟设备为反应器；(2).所述反应器由进水、提升泵、第一沉淀池、生物池、第二沉淀池、出水、浓缩池、消化池和出泥组成；(3).所述反应器采用传统时间控制模式，所述时间控制模式由定时开关和液位继电器自动控制设备组成；S2、污水的配制：(1).原料：污水。本发明提供的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法可以实现污水的处理过程中的能源回收的优点。

Description

一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法
技术领域
本发明属于碳中和能力技术领域，尤其涉及一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法。
背景技术
污水中的有机物蕴含着大量的能量,如果将这部分能量进行回收,将会降低污水处理厂能源的消耗,同时还能减少二氧化碳的排放，实现“碳中和"的目标，基于此,通过建立污水处理模型,以物料消耗作为基础,将污水中所蕴含的能量和水质构成分析函数,以此函数的波动情况作为评价能量消耗与回收之间的关系。
因此，有必要提供一种新的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可以实现污水的处理过程中的能源回收的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法包括以下步骤：
S1、模拟设备；
(1).所述模拟设备为反应器；
(2).所述反应器由进水、提升泵、第一沉淀池、生物池、第二沉淀池、出水、浓缩池、消化池和出泥组成；
(3).所述反应器采用传统时间控制模式，所述时间控制模式由定时开关和液位继电器自动控制设备组成；
S2、污水的配制：
(1).原料：污水；
(2).所述污水由处理剩下的污泥、碳源和氮源、在以辅料磷酸二氢钾和微量元素作为反应物，进而模拟出污水；
S3、中和能力测试；
(1).通过定时开关和液位继电器自动控制设备来控制反应器进行启闭运行；
(2).然后进行好氧，缺氧、沉淀和出水；
(3).在缺氧结束后，排出剩余污泥。
作为本发明的进一步方案，所述好氧的时间为6h，所述缺氧的时间为5h，所述沉淀的时间为0.5h，所述出水的时间为0.5h。
作为本发明的进一步方案，所述好氧的溶解氧在3mg/L左右，所述缺氧的溶解氧在0.5左右，所述反应器的周围用恒温循环水维持反应液的温度。
作为本发明的进一步方案，所述上述S3中步骤(3)的排泥量可根据反应器内各指标的变化规律及实际运行效果进行实时调整、优化,以保证系统的高效运行。
作为本发明的进一步方案，所述处理剩下的污泥的颜色为深黄色，形状为絮状/无破碎，所述处理剩下的污泥的混合液悬浮固体浓度为4200mg/L，所述处理剩下的污泥的混合液挥发性悬浮固体浓度为4000mg/L，所述处理剩下的污泥的体积指数为60mL/g，所述处理剩下的污泥的SV30为25％。
作为本发明的进一步方案，所述碳源为乙酸钠，所述氮源为氯化铵。
与相关技术相比较，本发明提供的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法具有如下有益效果：
1、本发明完成后，分别取出进水水样、好氧水样、缺氧水样及模拟过程水样(每周期内每隔1h取样一次)，结果分析所需要检测指标为二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO)和一氧化二氮(N2O)，其中，过程样主要采取沉淀和过滤的方式进行预处理，同时化验每个样品的COD、NH3-N、NO2-N、NO3-N，对各个指标进行横向和纵向的综合分析，并定期检测SV、SVI、MLSS等指标以判断反应器该阶段的运行；而利用反应器模拟好氧(缺氧环境,在适宜的pH及温度条件下驯化出较成熟的硝化-反硝化活性污泥系统,以氨氮为底物,深入研究了不同COD/N(3、4、6、8)、Do(0.7mg/L、0.5mg/L、0.3mg/L、0.1mg/L)工况下硝化－反硝化过程中有害气体产物NO、N2O和NO2的逸出情况，结果表明COD/N＝8时,脱氮效果最好,NOx的逸出量、N2O的逸出量及总氮的减少量分别为1.434mg、2.457mg、72.64mg，当DO＝0.3mg/L时，脱氮效果最好,NO、NO2、NO的逸出量分别为0.417mg-0.619mg、1.240mg，进而可以实现污水的处理过程中的能源回收。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的原理框图。
具体实施方式
请结合参阅图1，其中，图1为本发明的原理框图。环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法包括以下步骤：
S1、模拟设备；
(1).所述模拟设备为反应器；
(2).所述反应器由进水、提升泵、第一沉淀池、生物池、第二沉淀池、出水、浓缩池、消化池和出泥组成；
(3).所述反应器采用传统时间控制模式，所述时间控制模式由定时开关和液位继电器自动控制设备组成；
S2、污水的配制：
(1).原料：污水；
(2).所述污水由处理剩下的污泥、碳源和氮源、在以辅料磷酸二氢钾和微量元素作为反应物，进而模拟出污水；
S3、中和能力测试；
(1).通过定时开关和液位继电器自动控制设备来控制反应器进行启闭运行；
(2).然后进行好氧，缺氧、沉淀和出水；
(3).在缺氧结束后，排出剩余污泥。
完成后，分别取出进水水样、好氧水样、缺氧水样及模拟过程水样(每周期内每隔1h取样一次)，结果分析所需要检测指标为二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO)和一氧化二氮(N2O)，其中，过程样主要采取沉淀和过滤的方式进行预处理，同时化验每个样品的COD、NH3-N、NO2-N、NO3-N，对各个指标进行横向和纵向的综合分析，并定期检测SV、SVI、MLSS等指标以判断反应器该阶段的运行；
而利用反应器模拟好氧(缺氧环境,在适宜的pH及温度条件下驯化出较成熟的硝化-反硝化活性污泥系统,以氨氮为底物,深入研究了不同COD/N(3、4、6、8)、Do(0.7mg/L、0.5mg/L、0.3mg/L、0.1mg/L)工况下硝化－反硝化过程中有害气体产物NO、N2O和NO2的逸出情况，结果表明COD/N＝8时,脱氮效果最好,NOx的逸出量、N2O的逸出量及总氮的减少量分别为1.434mg、2.457mg、72.64mg，当DO＝0.3mg/L时，脱氮效果最好,NO、NO2、NO的逸出量分别为0.417mg-0.619mg、1.240mg，进而可以实现污水的处理过程中的能源回收。
所述好氧的时间为6h，所述缺氧的时间为5h，所述沉淀的时间为0.5h，所述出水的时间为0.5h。
所述好氧的溶解氧在3mg/L左右，所述缺氧的溶解氧在0.5左右，所述反应器的周围用恒温循环水维持反应液的温度。
所述上述S3中步骤(3)的排泥量可根据反应器内各指标的变化规律及实际运行效果进行实时调整、优化,以保证系统的高效运行。
所述处理剩下的污泥的颜色为深黄色，形状为絮状/无破碎，所述处理剩下的污泥的混合液悬浮固体浓度为4200mg/L，所述处理剩下的污泥的混合液挥发性悬浮固体浓度为4000mg/L，所述处理剩下的污泥的体积指数为60mL/g，所述处理剩下的污泥的SV30为25％。
所述碳源为乙酸钠，所述氮源为氯化铵。

Claims (6)

1.一种环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、模拟设备；
(1).所述模拟设备为反应器；
(2).所述反应器由进水、提升泵、第一沉淀池、生物池、第二沉淀池、出水、浓缩池、消化池和出泥组成；
(3).所述反应器采用传统时间控制模式，所述时间控制模式由定时开关和液位继电器自动控制设备组成；
S2、污水的配制：
(1).原料：污水；
(2).所述污水由处理剩下的污泥、碳源和氮源、在以辅料磷酸二氢钾和微量元素作为反应物，进而模拟出污水；
S3、中和能力测试；
(1).通过定时开关和液位继电器自动控制设备来控制反应器进行启闭运行；
(2).然后进行好氧，缺氧、沉淀和出水；
(3).在缺氧结束后，排出剩余污泥。
2.根据权利要求1所述的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法，其特征在于：所述好氧的时间为6h，所述缺氧的时间为5h，所述沉淀的时间为0.5h，所述出水的时间为0.5h。
3.根据权利要求1所述的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法，其特征在于：所述好氧的溶解氧在3mg/L左右，所述缺氧的溶解氧在0.5左右，所述反应器的周围用恒温循环水维持反应液的温度。
4.根据权利要求1所述的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法，其特征在于：所述上述S3中步骤(3)的排泥量可根据反应器内各指标的变化规律及实际运行效果进行实时调整、优化,以保证系统的高效运行。
5.根据权利要求1所述的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法，其特征在于：所述处理剩下的污泥的颜色为深黄色，形状为絮状/无破碎，所述处理剩下的污泥的混合液悬浮固体浓度为4200mg/L，所述处理剩下的污泥的混合液挥发性悬浮固体浓度为4000mg/L，所述处理剩下的污泥的体积指数为60mL/g，所述处理剩下的污泥的SV30为25％。
6.根据权利要求1所述的环境模拟数字化水厂碳中和能力测试方法，其特征在于：所述碳源为乙酸钠，所述氮源为氯化铵。
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